С неръждаемата стомана не е непременно трудно да се работи, но заваряването й изисква внимателно внимание към детайла. Тя не разсейва топлината като меката стомана или алуминий и може да загуби известна устойчивост на корозия, ако поставите твърде много топлина в нея. Най-добрите практики помагат да се запази нейната устойчивост на корозия. Изображение: Miller Electric
Устойчивостта на корозия на неръждаемата стомана я прави привлекателен избор за много критични тръбни приложения, включително храни и напитки с висока чистота, фармацевтични приложения, съдове под налягане и нефтохимически приложения. Този материал обаче не разсейва топлината като меката стомана или алуминий и неправилното заваряване може да намали устойчивостта му на корозия. Прилагането на твърде много топлина и използването на грешен добавъчен метал са два виновника.
Следването на някои най-добри практики за заваряване на неръждаема стомана може да помогне за подобряване на резултатите и да гарантира, че металът запазва своята устойчивост на корозия. Освен това, надграждането на процеса на заваряване може да донесе ползи за производителността, без да се прави компромис с качеството.
При заваряване на неръждаема стомана изборът на добавъчен метал е от решаващо значение за контролиране на въглеродното съдържание. Добавъчните метали, използвани за заваряване на тръби от неръждаема стомана, трябва да подобрят производителността на заваръчния шев и да отговарят на изискванията за приложение.
Потърсете добавъчни метали с обозначение „L“, като ER308L, тъй като те осигуряват по-ниско максимално въглеродно съдържание, което спомага за поддържането на устойчивостта на корозия на нисковъглеродните сплави от неръждаема стомана. Заваряването на нисковъглероден основен метал със стандартни добавъчни метали увеличава съдържанието на въглерод в заварената връзка, увеличавайки риска от корозия. Избягвайте добавъчни метали, маркирани с „H“, тъй като те осигуряват по-високо съдържание на въглерод и са предназначени за приложения, изискващи по-висока якост при повишени температури.
Когато заварявате неръждаема стомана, също така е важно да изберете добавъчен метал с ниски нива на следи (известни също като примеси) от елементи. Това са остатъчни елементи в суровините, използвани за производството на добавъчни метали, включително антимон, арсен, фосфор и сяра. Те могат значително да повлияят на устойчивостта на корозия на материала.
Тъй като неръждаемата стомана е много чувствителна към входящата топлина, подготовката на съединението и правилното сглобяване играят ключова роля в контролирането на топлината, за да се запазят свойствата на материала. Поради празнини между частите или неравномерно прилягане, горелката трябва да остане на едно място по-дълго и е необходим повече добавъчен метал, за да запълни тези празнини. Това може да доведе до натрупване на топлина в засегнатата зона, което може да прегрее частта. Лошото прилягане може също да затрудни преодоляването на празнината и постигането на необходимото проникване на заваръчния шев. така че частите да пасват в неръждаемата стомана възможно най-близо до перфектното.
Чистотата на този материал също е много важна. Много малки количества замърсяване или мръсотия в заварените съединения могат да причинят дефекти, които намаляват здравината и устойчивостта на корозия на крайния продукт. За да почистите основата преди заваряване, използвайте специална четка от неръждаема стомана, която не е използвана върху въглеродна стомана или алуминий.
При неръждаемата стомана сенсибилизацията е основната причина за загуба на устойчивост на корозия. Това може да се случи, когато температурата на заваряване и скоростта на охлаждане се колебаят твърде много, променяйки микроструктурата на материала.
Тази OD заварка на тръба от неръждаема стомана, заварена с помощта на GMAW и регулирано отлагане на метал (RMD) без обратно промиване на кореновия проход, е подобна на външен вид и качество на заварките, направени с обратно промиване GTAW.
Ключова част от устойчивостта на корозия на неръждаемата стомана е хромният оксид. Но ако съдържанието на въглерод в заваръчния шев е твърде високо, ще се образува хромов карбид. Те свързват хрома и предотвратяват образуването на желания хромен оксид, който осигурява устойчивост на корозия на неръждаемата стомана. Ако няма достатъчно хромен оксид, материалът няма да има желаните свойства и ще се появи корозия.
Предотвратяването на сенсибилизацията се свежда до избор на добавъчен метал и контрол на входящата топлина. Както бе споменато по-рано, важно е да изберете нисковъглероден добавъчен метал за заваряване на неръждаема стомана. Понякога обаче е необходим въглерод, за да осигури здравина за определени приложения. Контролът на топлината е особено важен, когато нисковъглеродните добавъчни метали не са опция.
Намалете до минимум времето, през което заваръчният шев и зоната, засегната от топлина, остават при повишени температури - обикновено се считат за 950 до 1500 градуса по Фаренхайт (500 до 800 градуса по Целзий). Колкото по-малко време прекарва запояването в този диапазон, толкова по-малко топлина генерира. Винаги проверявайте и наблюдавайте температурата на междинно преминаване в процедурата за запояване.
Друг вариант е да се използват добавъчни метали, проектирани с легиращи компоненти като титан и ниобий, за да се предотврати образуването на хромов карбид. Тъй като тези компоненти също влияят на якостта и здравината, тези добавъчни метали не могат да се използват във всички приложения.
Заваряването с газова волфрамова дъга (GTAW) за коренния проход е традиционният метод за заваряване на тръба от неръждаема стомана. Това обикновено изисква обратно продухване с аргон, за да се предотврати окисляването на задната страна на заваръчния шев. Въпреки това, използването на процеси на заваряване на тел в тръби от неръждаема стомана става все по-разпространено. При тези приложения е важно да се разбере как различните защитни газове влияят на устойчивостта на корозия на материала.
При заваряване на неръждаема стомана с помощта на процеса на газово дъгово заваряване (GMAW) традиционно се използват аргон и въглероден диоксид, смес от аргон и кислород или смес от три газа (хелий, аргон и въглероден диоксид). Обикновено тези смеси съдържат предимно аргон или хелий и по-малко от 5% въглероден диоксид, тъй като въглеродният диоксид доставя въглерод в заваръчната вана и увеличава риска от сенсибилизация. Чистият аргон е не се препоръчва за GMAW върху неръждаема стомана.
Тел с флюсова сърцевина за неръждаема стомана е проектиран да работи с традиционна смес от 75% аргон и 25% въглероден диоксид. Флюсът съдържа съставки, предназначени да предотвратят замърсяването на заваръчния шев на въглерода от защитния газ.
Тъй като GMAW процесите се развиха, те опростиха заваряването на тръби и тръби от неръждаема стомана. Въпреки че някои приложения може все още да изискват GTAW процеси, усъвършенстваните процеси с тел могат да осигурят подобно качество и по-висока производителност в много приложения от неръждаема стомана.
Вътрешните заварки от неръждаема стомана, направени с GMAW RMD, са сходни по качество и външен вид със съответните външни заварки.
Коренният проход, използващ модифициран процес на GMAW с късо съединение, като регулираното отлагане на метал на Милър (RMD), елиминира обратното продухване в някои приложения от аустенитна неръждаема стомана. Коренният проход RMD може да бъде последван от импулсен GMAW или дъгово заваряване с флюсова сърцевина, запълване и затваряне – промяна, която спестява време и пари в сравнение с използването на GTAW с обратно продухване, особено при по-големи тръби​​.
RMD използва прецизно контролиран метален трансфер при късо съединение, за да произведе спокойна, стабилна дъга и заваръчна вана. Това осигурява по-малък шанс за студени обиколки или липса на топене, по-малко пръски и по-високо качество на преминаване на корена на тръбата. Прецизно контролираният метален трансфер също осигурява равномерно отлагане на капки и по-лесен контрол на заваръчната вана и следователно входящата топлина и скоростта на заваряване.
Неконвенционалните процеси могат да увеличат производителността на заваряване. Когато се използва RMD, скоростта на заваряване може да бъде от 6 до 12 инча/мин. Тъй като процесът увеличава производителността без допълнително нагряване на частите, той помага да се поддържат свойствата и устойчивостта на корозия на неръждаемата стомана. Намаленото топлинно влагане на процеса също помага за контролиране на деформацията на субстрата.
Този импулсен GMAW процес осигурява по-къси дължини на дъгата, по-тесни конуси на дъгата и по-малко входяща топлина в сравнение с конвенционалния импулсен пренос на спрей. Тъй като процесът е със затворен цикъл, отклонението на дъгата и вариациите на разстоянието между върха и детайла са практически елиминирани. Това осигурява по-лесен контрол на локвата за заваряване на място и извън него. И накрая, свързването на импулсния GMAW за запълване и капачка на заваряване с RMD за корен на заваряване позволява процедурата за заваряване да се извършва с помощта на един проводник и един газ, елиминирайки времето за смяна на процеса.
Tube & Pipe Journal стана първото списание, посветено на обслужването на производството на метални тръби през 1990 г. Днес то остава единственото издание в Северна Америка, посветено на индустрията, и се превърна в най-доверения източник на информация за професионалистите в производството на тръби.
Сега с пълен достъп до дигиталното издание на The FABRICATOR, лесен достъп до ценни индустриални ресурси.
Дигиталното издание на The Tube & Pipe Journal вече е напълно достъпно, осигурявайки лесен достъп до ценни индустриални ресурси.
Насладете се на пълен достъп до дигиталното издание на STAMPING Journal, което предоставя най-новите технологични постижения, най-добри практики и новини в индустрията за пазара на метално щамповане.
Сега с пълен достъп до дигиталното издание на The Fabricator en Español, лесен достъп до ценни индустриални ресурси.