Nehrđajući čelik nije nužno težak za rad, ali zavarivanje zahtijeva pažljivu pažnju na detalje. Ne rasipa toplinu kao blagi čelik ili aluminij i može izgubiti određenu otpornost na koroziju ako u njega stavite previše topline. Najbolje prakse pomažu u održavanju njegove otpornosti na koroziju. Slika: Miller Electric
Otpornost nehrđajućeg čelika na koroziju čini ga atraktivnim izborom za mnoge kritične primjene cijevi, uključujući hranu i piće visoke čistoće, farmaceutske proizvode, posude pod pritiskom i petrokemijske aplikacije. Međutim, ovaj materijal ne rasipa toplinu kao blagi čelik ili aluminij, a nepravilno zavarivanje može smanjiti njegovu otpornost na koroziju. Primjena pogrešnih metala za punjenje i korištenje previše pogrešnog metala za ispunu.
Slijeđenje nekih najboljih praksi za zavarivanje nehrđajućeg čelika može pomoći u poboljšanju rezultata i osigurati da metal zadrži otpornost na koroziju. Osim toga, nadogradnja procesa zavarivanja može donijeti prednosti produktivnosti bez ugrožavanja kvalitete.
Kod zavarivanja nehrđajućeg čelika, odabir dodatnog metala je kritičan za kontrolu sadržaja ugljika. Dodatni metali koji se koriste za zavarivanje cijevi od nehrđajućeg čelika trebaju poboljšati performanse zavara i ispuniti zahtjeve primjene.
Potražite dodatne metale sa oznakom "L", kao što je ER308L, jer oni pružaju niži maksimalni sadržaj ugljika koji pomaže u održavanju otpornosti na koroziju niskougljičnih legura od nehrđajućeg čelika. Zavarivanje osnovnog metala s niskim udjelom ugljika sa standardnim dodatnim metalima povećava sadržaj ugljika u zavarenom spoju, povećavajući rizik od korozije. temperature.
Prilikom zavarivanja nehrđajućeg čelika, također je važno odabrati dodatni metal s niskim razinama u tragovima (također poznatim kao nečistoće) elemenata. To su zaostali elementi u sirovinama koje se koriste za izradu dodatnih metala, uključujući antimon, arsen, fosfor i sumpor. Oni mogu u velikoj mjeri utjecati na otpornost materijala na koroziju.
Budući da je nehrđajući čelik vrlo osjetljiv na unos topline, priprema spojeva i pravilna montaža igraju ključnu ulogu u kontroli topline kako bi se održala svojstva materijala. Zbog razmaka između dijelova ili neravnomjernog prianjanja, gorionik mora duže ostati na jednom mjestu i potrebno je više dodatnog metala da popuni te praznine. To može uzrokovati nakupljanje topline u zahvaćenom području, što može također otežati pregrijavanje dijela i otežati prodiranje u dio. vodite računa o tome da se dijelovi uklope u nehrđajući čelik što je bliže moguće savršenom.
Čistoća ovog materijala je također vrlo važna. Vrlo male količine kontaminacije ili prljavštine u zavarenim spojevima mogu uzrokovati defekte koji smanjuju čvrstoću i otpornost na koroziju konačnog proizvoda. Za čišćenje podloge prije zavarivanja koristite specijalnu četku od nehrđajućeg čelika koja nije korištena na ugljičnom čeliku ili aluminiju.
Kod nerđajućeg čelika, preosetljivost je glavni uzrok gubitka otpornosti na koroziju. To se može dogoditi kada temperatura zavarivanja i brzina hlađenja previše fluktuiraju, menjajući mikrostrukturu materijala.
Ovaj OD zavar na cijevi od nehrđajućeg čelika, zavaren korištenjem GMAW-a i reguliranog taloženja metala (RMD) bez povratnog ispiranja korijenskog prolaza, sličan je izgledu i kvaliteti zavarovima napravljenim sa povratnim ispiranjem GTAW.
Ključni dio otpornosti nehrđajućeg čelika na koroziju je krom oksid. Ali ako je sadržaj ugljika u šavu previsok, formirat će se krom karbid. Oni vežu krom i sprječavaju stvaranje željenog krom oksida, koji daje otpornost nehrđajućeg čelika na koroziju. Ako nema dovoljno krom oksida, materijal će imati željena svojstva i neće imati koroziju.
Prevencija senzibilizacije se svodi na odabir dodatnog metala i kontrolu unosa topline. Kao što je ranije spomenuto, važno je odabrati metal za punjenje s niskim udjelom ugljika za zavarivanje nehrđajućeg čelika. Međutim, ugljik je ponekad potreban da osigura čvrstoću za određene primjene. Kontrola topline je posebno važna kada metali punila s niskim udjelom ugljika nisu opcija.
Minimizirajte količinu vremena tokom kojeg zavar i zona zahvaćena toplotom ostaju na povišenim temperaturama—obično se smatra od 950 do 1500 stepeni Farenhajta (500 do 800 stepeni Celzijusa). Što manje vremena lemljenje provede u ovom opsegu, to manje toplote generiše.
Druga opcija je upotreba metala za punjenje dizajniranih sa legirajućim komponentama kao što su titanijum i niobijum da bi se sprečilo stvaranje hrom karbida. Budući da ove komponente takođe utiču na čvrstoću i žilavost, ovi dodaci se ne mogu koristiti u svim primenama.
Zavarivanje plinskim volframovim lukom (GTAW) za korijenski prolaz je tradicionalna metoda zavarivanja cijevi od nehrđajućeg čelika. Ovo obično zahtijeva povratno ispiranje argona kako bi se spriječila oksidacija na poleđini zavara. Međutim, upotreba procesa zavarivanja žice u cijevima od nehrđajućeg čelika postaje sve češća. U ovim primjenama, važno je razumjeti kako različiti materijali utječu na otpornost na koroziju.
Prilikom zavarivanja nehrđajućeg čelika postupkom elektrolučnog zavarivanja u gasnom metalu (GMAW), tradicionalno se koriste argon i ugljični dioksid, mješavina argona i kisika ili mješavina tri plina (helij, argon i ugljični dioksid). Obično ove mješavine sadrže uglavnom argon ili helijum i manje od 5% ugljičnog dioksida koji povećava rizik od ugljičnog dioksida i povećava rizik od ugljičnog dioksida. gon se ne preporučuje za GMAW na nerđajućem čeliku.
Žica sa punjenom jezgrom za nerđajući čelik je dizajnirana da radi sa tradicionalnom mešavinom od 75% argona i 25% ugljen-dioksida. Flux sadrži sastojke dizajnirane da spreče ugljik iz zaštitnog gasa da kontaminira zavar.
Kako su GMAW procesi evoluirali, oni su pojednostavili zavarivanje cijevi i cijevi od nehrđajućeg čelika. Dok neke aplikacije i dalje mogu zahtijevati GTAW procese, napredni procesi žice mogu pružiti sličan kvalitet i veću produktivnost u mnogim aplikacijama od nehrđajućeg čelika.
ID varovi od nerđajućeg čelika napravljeni sa GMAW RMD su po kvaliteti i izgledu slični odgovarajućim OD zavarima.
Prolaz korijena pomoću modificiranog kratkospojnog GMAW procesa kao što je Miller-ovo regulirano taloženje metala (RMD) eliminira povratno ispiranje u nekim aplikacijama od austenitnog nehrđajućeg čelika. RMD prolaz korijena može biti praćen pulsnim GMAW-om ili zavarivanjem punjenim jezgrom za punjenje i zatvaranje prolaza—promjena koja štedi vrijeme i novac u usporedbi s korištenjem velikih cijevi za povratno čišćenje,​
RMD koristi precizno kontrolirani prijenos metala kratkog spoja za proizvodnju mirnog, stabilnog luka i zavarenih lokvi. Ovo pruža manje šanse za hladne krugove ili nedostatak fuzije, manje prskanja i kvalitetniji prolaz korijena cijevi. Precizno kontrolirani prijenos metala također omogućava ravnomjerno taloženje kapljica i lakšu kontrolu zavarenog bazena, a time i unosa topline i brzine zavarivanja.
Nekonvencionalni procesi mogu povećati produktivnost zavarivanja. Kada se koristi RMD, brzina zavarivanja može biti 6 do 12 in./min. Budući da proces povećava produktivnost bez dodatnog zagrijavanja dijelova, pomaže u održavanju svojstava i otpornosti na koroziju nehrđajućeg čelika. Smanjeni unos topline procesa također pomaže u kontroli deformacije podloge.
Ovaj pulsni GMAW proces pruža kraće dužine luka, uže lučne konuse i manji unos topline od konvencionalnog prijenosa impulsa raspršivanjem. Budući da je proces zatvorena petlja, pomjeranje luka i varijacije udaljenosti od vrha do radnog komada su praktički eliminirane. Ovo omogućava lakšu kontrolu lužine za zavarivanje na mjestu i van mjesta za zavarivanje. ding postupak koji se izvodi upotrebom jedne žice i jednog gasa, eliminišući vrijeme promjene procesa.
Pipe & Tube Memphis 2022 je konferencija za profesionalce koji rade u tehnologiji bešavnih i zavarivanja. Nijedan drugi događaj u Sjevernoj Americi ne okuplja toliko lidera naftovoda da podijele stručnost. Ne propustite!
Sada s punim pristupom digitalnom izdanju The FABRICATOR, lak pristup vrijednim industrijskim resursima.
Digitalno izdanje The Tube & Pipe Journal je sada potpuno dostupno, pružajući lak pristup vrijednim industrijskim resursima.
Uživajte u potpunom pristupu digitalnom izdanju časopisa STAMPING Journal, koji pruža najnovija tehnološka dostignuća, najbolje prakse i vijesti iz industrije za tržište štancanja metala.
Sada s punim pristupom digitalnom izdanju The Fabricator en Español, lak pristup vrijednim industrijskim resursima.