کار با فولاد ضد زنگ لزوماً دشوار نیست، اما جوشکاری آن نیازمند توجه ویژه به جزئیات است.مانند فولاد ملایم یا آلومینیوم گرما را از بین نمی برد و اگر آن را بیش از حد گرم کنید ممکن است مقاومت در برابر خوردگی را از دست بدهد.بهترین روش ها به حفظ مقاومت در برابر خوردگی آن کمک می کند.تصویر: میلر الکتریک
مقاومت در برابر خوردگی فولاد ضد زنگ آن را به گزینه ای جذاب برای بسیاری از کاربردهای مهم لوله، از جمله مواد غذایی و نوشیدنی با خلوص بالا، داروسازی، مخازن تحت فشار و کاربردهای پتروشیمی تبدیل می کند.با این حال، این ماده مانند فولاد ملایم یا آلومینیوم گرما را از بین نمی برد و جوشکاری نامناسب می تواند مقاومت در برابر خوردگی آن را کاهش دهد.اعمال حرارت زیاد و استفاده از فلز پرکننده اشتباه دو مقصر هستند.
پیروی از برخی از بهترین روش های جوشکاری فولاد ضد زنگ می تواند به بهبود نتایج کمک کند و اطمینان حاصل شود که فلز در برابر خوردگی مقاوم است.علاوه بر این، ارتقاء فرآیند جوشکاری می تواند بهره وری را بدون کاهش کیفیت افزایش دهد.
هنگام جوشکاری فولاد ضد زنگ، انتخاب فلز پرکننده برای کنترل محتوای کربن بسیار مهم است.فلزات پرکننده مورد استفاده برای جوش لوله فولادی ضد زنگ باید عملکرد جوشکاری را بهبود بخشد و برای کاربرد مناسب باشد.
به دنبال فلزات پرکننده با نام "L" مانند ER308L باشید زیرا آنها حداکثر محتوای کربن کمتری را ارائه می دهند که به حفظ مقاومت خوردگی در آلیاژهای فولاد ضد زنگ کم کربن کمک می کند.جوشکاری فلز پایه کم کربن با فلزات پرکننده استاندارد، محتوای کربن اتصال جوش را افزایش می دهد و خطر خوردگی را افزایش می دهد.از فلزات پرکننده با علامت H خودداری کنید زیرا محتوای کربن بالاتری دارند و برای کاربردهایی در نظر گرفته شده اند که به استحکام بالاتر در دماهای بالا نیاز دارند.
هنگام جوشکاری فولاد ضد زنگ، انتخاب یک فلز پرکننده با سطوح کم (که به عنوان ناخالصی نیز شناخته می شود) از عناصر نیز مهم است.اینها عناصر باقیمانده در مواد خام مورد استفاده برای ساخت فلزات پرکننده از جمله آنتیموان، آرسنیک، فسفر و گوگرد هستند.آنها می توانند تا حد زیادی بر مقاومت در برابر خوردگی مواد تأثیر بگذارند.
از آنجایی که فولاد ضد زنگ به حرارت ورودی بسیار حساس است، آماده سازی اتصال و مونتاژ مناسب نقش کلیدی در کنترل گرما برای حفظ خواص مواد دارد.شکاف بین قطعات یا تناسب ناهموار نیاز دارد که مشعل بیشتر در یک مکان بماند و فلز پرکننده بیشتری برای پر کردن این شکاف ها مورد نیاز است.این می تواند باعث ایجاد گرما در ناحیه آسیب دیده شود که می تواند باعث گرم شدن بیش از حد قطعه شود.تناسب ضعیف همچنین می تواند پر کردن شکاف و به دست آوردن نفوذ مورد نیاز جوش را دشوار کند.مراقب باشید که قطعات را تا حد امکان با فولاد ضد زنگ مطابقت دهید.
خلوص این ماده نیز بسیار مهم است.مقادیر بسیار کم آلاینده ها یا کثیفی در اتصالات جوش داده شده می تواند باعث ایجاد نقص هایی شود که باعث کاهش استحکام و مقاومت در برابر خوردگی محصول نهایی می شود.برای تمیز کردن زیرلایه قبل از جوشکاری، از برس مخصوص فولاد ضد زنگ استفاده کنید که روی فولاد کربن یا آلومینیوم استفاده نشده است.
در فولاد ضد زنگ، حساس شدن دلیل اصلی از بین رفتن مقاومت در برابر خوردگی است.این می تواند زمانی اتفاق بیفتد که دمای جوش و سرعت سرد شدن بیش از حد نوسان داشته باشد و در نتیجه ریزساختار ماده تغییر کند.
این جوش خارجی بر روی لوله فولادی ضد زنگ که با استفاده از GMAW و فلز رسوب کنترل شده (RMD) بدون شستشوی معکوس ریشه جوش داده شده است، از نظر ظاهر و کیفیت مشابه جوش های ساخته شده با بک واش GTAW است.
بخش مهمی از مقاومت در برابر خوردگی فولاد ضد زنگ، اکسید کروم است.اما اگر محتوای کربن جوش خیلی زیاد باشد، کاربید کروم تشکیل می شود.آنها کروم را متصل می کنند و از تشکیل اکسید کروم مورد نظر جلوگیری می کنند که به فولاد ضد زنگ مقاومت در برابر خوردگی می دهد.اگر اکسید کروم کافی نباشد، مواد خواص مطلوب را نخواهد داشت و خوردگی رخ می دهد.
جلوگیری از ایجاد حساسیت به انتخاب فلز پرکننده و کنترل حرارت ورودی بستگی دارد.همانطور که قبلا ذکر شد، انتخاب یک فلز پرکننده با محتوای کربن کم هنگام جوشکاری فولاد ضد زنگ مهم است.با این حال، گاهی اوقات کربن برای ایجاد استحکام برای کاربردهای خاص مورد نیاز است.زمانی که فلزات پرکننده کم کربن مناسب نباشند، کنترل دما بسیار مهم است.
زمان قرار گرفتن جوش و HAZ در دماهای بالا، معمولاً 950 تا 1500 درجه فارنهایت (500 تا 800 درجه سانتیگراد) را به حداقل برسانید.هر چه زمان لحیم کاری در این محدوده کمتر باشد، گرمای کمتری تولید می کند.همیشه دمای بین گذر را در طول فرآیند لحیم کاری بررسی و رعایت کنید.
گزینه دیگر استفاده از فلزات پرکننده با اجزای آلیاژی مانند تیتانیوم و نیوبیم برای جلوگیری از تشکیل کاربید کروم است.از آنجایی که این اجزا بر استحکام و چقرمگی نیز تأثیر می گذارند، این فلزات پرکننده را نمی توان در همه کاربردها استفاده کرد.
جوشکاری قوسی تنگستن ریشه جوش (GTAW) یک روش جوشکاری سنتی برای لوله های فولادی ضد زنگ است.معمولاً برای جلوگیری از اکسیداسیون در قسمت زیرین جوش، به یک بک فلاش آرگون نیاز دارد.با این حال، استفاده از فرآیندهای جوشکاری سیم در لوله های فولادی ضد زنگ رایج تر می شود.در این موارد، مهم است که بدانیم چگونه گازهای محافظ مختلف بر مقاومت در برابر خوردگی مواد تأثیر می‌گذارند.
هنگام جوشکاری فولاد ضد زنگ با استفاده از جوش قوس گازی (GMAW) به طور سنتی از آرگون و دی اکسید کربن، مخلوطی از آرگون و اکسیژن یا مخلوط سه گاز (هلیوم، آرگون و دی اکسید کربن) استفاده می شود.به طور معمول، این مخلوط ها عمدتا حاوی آرگون یا هلیوم و کمتر از 5٪ دی اکسید کربن هستند زیرا دی اکسید کربن کربن را به حوضچه جوش می رساند و خطر حساسیت را افزایش می دهد.آرگون خالص برای GMAW در فولاد ضد زنگ توصیه نمی شود.
سیم مغزی برای فولاد ضد زنگ برای کار با مخلوط سنتی 75٪ آرگون و 25٪ دی اکسید کربن طراحی شده است.شار حاوی موادی است که برای جلوگیری از آلودگی جوش توسط کربن از گاز محافظ طراحی شده است.
با تکامل فرآیندهای GMAW، جوشکاری لوله‌های فولادی ضد زنگ آسان‌تر شد.در حالی که برخی از برنامه ها ممکن است هنوز به فرآیند GTAW نیاز داشته باشند، فرآیندهای پردازش سیم پیشرفته می توانند کیفیت مشابه و بهره وری بالاتر را در بسیاری از کاربردهای فولاد ضد زنگ ارائه دهند.
جوش های فولاد ضد زنگ ID ساخته شده با GMAW RMD از نظر کیفیت و ظاهر شبیه به جوش های OD مربوطه هستند.
عبور ریشه با استفاده از فرآیند GMAW اتصال کوتاه اصلاح شده مانند رسوب فلز کنترل شده میلر (RMD) شستشوی معکوس را در برخی از کاربردهای فولاد ضد زنگ آستنیتی حذف می کند.پاس ریشه RMD را می توان با GMAW پالسی یا جوش قوس الکتریکی با هسته شار برای پر کردن و بستن پاس ها دنبال کرد، تغییری که در مقایسه با استفاده از GTAW بک فلاش، به ویژه در لوله های با قطر بزرگتر، در زمان و هزینه صرفه جویی می کند.
RMD از انتقال فلز اتصال کوتاه دقیق کنترل شده برای تولید قوس و حوضچه جوش بی صدا و پایدار استفاده می کند.این امر منجر به احتمال کمتر جریان سرد یا ذوب نشدن، پاشش کمتر و کیفیت بهتر عبور ریشه لوله می شود.انتقال دقیق فلزات کنترل شده همچنین رسوب یکنواخت قطرات و کنترل راحت تر حوضچه جوش و در نتیجه حرارت ورودی و سرعت جوش را تضمین می کند.
فرآیندهای غیر سنتی می توانند بهره وری جوشکاری را بهبود بخشند.هنگام استفاده از RMD، سرعت جوش می تواند از 6 تا 12 اینچ در دقیقه باشد.از آنجایی که این فرآیند بدون گرم کردن اضافی قطعات، بهره وری را بهبود می بخشد، به حفظ خواص و مقاومت در برابر خوردگی فولاد ضد زنگ کمک می کند.کاهش حرارت ورودی فرآیند نیز به کنترل تغییر شکل بستر کمک می کند.
این فرآیند GMAW پالسی طول قوس کوتاه‌تر، مخروط قوس باریک‌تر و ورودی گرمای کمتری نسبت به پاشش پالسی معمولی ارائه می‌کند.از آنجایی که فرآیند بسته است، رانش قوس و نوسانات در فاصله بین نوک و قطعه کار عملاً حذف می شوند.این امر مدیریت حوضچه جوش را با و بدون جوش در محل ساده می کند.در نهایت، ترکیب GMAW پالسی برای رول پر و رول بالا با RMD برای رول ریشه اجازه می دهد تا یک روش جوشکاری با استفاده از یک سیم و یک گاز واحد انجام شود و زمان تغییر فرآیند را کاهش دهد.
مجله لوله و لوله 于1990 年成为第一本致力于为金属管材行业服务的杂志。 مجله لوله و لوله 于1990 ژورنال لوله و لوله اولین بار در سال 1990 منتشر شد. ژورنال Tube & Pipe به اولین مجله اختصاص داده شده به صنعت لوله های فلزی در سال 1990 تبدیل شد.امروزه، این تنها نشریه صنعتی در آمریکای شمالی است و به معتبرترین منبع اطلاعات برای متخصصان لوله تبدیل شده است.
اکنون با دسترسی کامل به نسخه دیجیتال FABRICATOR، دسترسی آسان به منابع ارزشمند صنعت.
نسخه دیجیتال The Tube & Pipe Journal اکنون کاملاً در دسترس است و دسترسی آسان به منابع ارزشمند صنعت را فراهم می کند.
دسترسی دیجیتالی کامل به مجله STAMPING دریافت کنید که دارای آخرین فناوری، بهترین شیوه ها و اخبار صنعت برای بازار مهر زنی فلز است.
اکنون با دسترسی کامل دیجیتال به The Fabricator en Español، دسترسی آسانی به منابع ارزشمند صنعت دارید.