Ruostumattoman teräksen työstäminen ei välttämättä ole vaikeaa, mutta sen hitsaus vaatii huolellista huomiota yksityiskohtiin.Se ei haihduta lämpöä kuten pehmeä teräs tai alumiini, ja se voi menettää korroosionkestävyyttä, jos siihen käytetään liikaa lämpöä.Parhaat käytännöt auttavat säilyttämään sen korroosionkestävyyden.Kuva: Miller Electric
Ruostumattoman teräksen korroosionkestävyys tekee siitä houkuttelevan valinnan moniin kriittisiin putkisovelluksiin, mukaan lukien erittäin puhtaat ruoat ja juomat, lääkkeet, paineastiat ja petrokemian sovellukset. Tämä materiaali ei kuitenkaan haihduta lämpöä kuten pehmeää terästä tai alumiinia, ja väärä hitsaus voi heikentää sen korroosionkestävyyttä. Liian suuren lämmön lisääminen ja väärän täyteaineen käyttö ovat kaksi vaihtoehtoa.
Joidenkin ruostumattoman teräksen hitsauksen parhaiden käytäntöjen noudattaminen voi auttaa parantamaan tuloksia ja varmistamaan, että metalli säilyttää korroosionkestävyyden. Lisäksi hitsausprosessin parantaminen voi tuoda tuottavuusetuja laadusta tinkimättä.
Ruostumattoman teräksen hitsauksessa täytemetallin valinta on kriittinen tekijä hiilipitoisuuden hallinnassa. Ruostumattoman teräksen putkien hitsaukseen käytettyjen täytemetallien pitäisi parantaa hitsin suorituskykyä ja täyttää sovellusvaatimukset.
Etsi täytemetalleja, joissa on "L"-merkintä, kuten ER308L, koska ne tarjoavat alhaisemman maksimihiilipitoisuuden, mikä auttaa ylläpitämään vähähiilisten ruostumattomien terässeosten korroosionkestävyyttä. Vähähiilisen perusmetallin hitsaaminen tavallisilla täytemetalleilla lisää hitsausliitoksen hiilipitoisuutta, mikä lisää korroosion riskiä. Vältä korkeampia hiilen pitoisuuksia, jotka on merkitty näille suunniteltuihin lämpötiloihin. s.
Ruostumatonta terästä hitsattaessa on myös tärkeää valita täytemetalli, jossa on vähän alkuaineita (tunnetaan myös epäpuhtauksina). Nämä ovat lisäainemetallien valmistuksessa käytettyjen raaka-aineiden jäännöselementtejä, kuten antimonia, arseenia, fosforia ja rikkiä. Ne voivat vaikuttaa suuresti materiaalin korroosionkestävyyteen.
Koska ruostumaton teräs on erittäin herkkä lämmönsyötölle, liitoksen valmistelu ja oikea kokoaminen ovat avainasemassa lämmön hallinnassa materiaalin ominaisuuksien säilyttämiseksi. Osien välisten rakojen tai epätasaisen sovituksen vuoksi polttimen on pysyttävä yhdessä paikassa pidempään ja näiden aukkojen täyttämiseen tarvitaan enemmän täytemetallia. Tämä voi aiheuttaa lämmön kerääntymistä vaurioituneelle alueelle, mikä voi ylikuumentua osan. Huono sovitus voi myös vaikeuttaa osan huoltoa. Varmista, että osat sopivat ruostumattomaan teräkseen mahdollisimman täydellisesti.
Tämän materiaalin puhtaus on myös erittäin tärkeää.Hyvin pienet määrät epäpuhtauksia tai likaa hitsausliitoksissa voivat aiheuttaa vikoja, jotka heikentävät lopputuotteen lujuutta ja korroosionkestävyyttä. Puhdista alusta ennen hitsausta ruostumattomasta teräksestä valmistettua erikoisharjaa, jota ei ole käytetty hiiliteräkselle tai alumiinille.
Ruostumattomassa teräksessä herkistyminen on tärkein syy korroosionkestävyyden heikkenemiseen. Tämä voi tapahtua, kun hitsauslämpötila ja jäähdytysnopeus vaihtelevat liikaa, mikä muuttaa materiaalin mikrorakennetta.
Tämä ruostumattomasta teräksestä valmistetun putken OD-hitsaus, joka on hitsattu GMAW:lla ja säädellyllä metallipinnoituksella (RMD) ilman juurikanavan takaisinhuuhtelua, on ulkonäöltään ja laadultaan samanlainen kuin vastahuuhdellulla GTAW:lla tehdyt hitsit.
Keskeinen osa ruostumattoman teräksen korroosionkestävyyttä on kromioksidi. Mutta jos hitsin hiilipitoisuus on liian korkea, muodostuu kromikarbidia. Nämä sitovat kromia ja estävät halutun kromioksidin muodostumisen, joka antaa ruostumattoman teräksen korroosionkestävyyden. Jos kromioksidia ei ole tarpeeksi, ei materiaalilla ole haluttuja kromioksidin ominaisuuksia.
Herkistymisen ehkäisy riippuu täytemetallin valinnasta ja lämmöntuoton hallinnasta. Kuten aiemmin mainittiin, ruostumattoman teräksen hitsaukseen on tärkeää valita vähähiilinen täytemetalli. Joskus kuitenkin tarvitaan hiiltä lujuuden takaamiseksi tietyissä sovelluksissa. Lämmönhallinta on erityisen tärkeää, kun vähähiiliset täytemetallit eivät ole vaihtoehto.
Minimoi aika, jonka hitsaus ja lämmön aiheuttama vyöhyke viipyy korkeissa lämpötiloissa – yleensä pidetään 950–1500 Fahrenheit-astetta (500–800 Celsius-astetta). Mitä vähemmän aikaa juottaminen vie tällä alueella, sitä vähemmän lämpöä se tuottaa. Tarkista ja tarkkaile aina sovelluksen läpikulkuprosessia.
Toinen vaihtoehto on käyttää lisäainemetalleja, jotka on suunniteltu seostettavien komponenttien, kuten titaanin ja niobiumin, kanssa estämään kromikarbidin muodostumista. Koska nämä komponentit vaikuttavat myös lujuuteen ja sitkeyteen, näitä täytemetalleja ei voida käyttää kaikissa sovelluksissa.
Kaasuvolframikaarihitsaus (GTAW) juuriputkea varten on perinteinen ruostumattoman teräsputkien hitsausmenetelmä. Tämä vaatii yleensä argonin vastahuuhtelua, jotta hitsin takapuolen hapettumista estetään. Lankahitsausprosessien käyttö ruostumattomissa teräsputkissa on kuitenkin yleistymässä. Näissä sovelluksissa on tärkeää ymmärtää, miten erilaisten materiaalien vastustuskyky vaikuttaa.
Hitsattaessa ruostumatonta terästä kaasumetallikaarihitsausprosessilla (GMAW) käytetään perinteisesti argonia ja hiilidioksidia, argonin ja hapen seosta tai kolmen kaasun seosta (helium, argon ja hiilidioksidi). Tyypillisesti nämä seokset sisältävät enimmäkseen argonia tai heliumia ja alle 5 % hiilidioksidia ei aiheuta altaan herkkyysriskiä ja lisää hiilidioksidin riskiä. GMAW ruostumattomalla teräksellä.
Ruostumattoman teräksen täytelanka on suunniteltu toimimaan perinteisellä 75 % argonin ja 25 % hiilidioksidin seoksella. Flux sisältää ainesosia, jotka on suunniteltu estämään suojakaasun hiiltä saastuttamasta hitsiä.
GMAW-prosessien kehittyessä ne ovat yksinkertaistaneet ruostumattomien teräsputkien hitsausta. Vaikka jotkin sovellukset saattavat edelleen vaatia GTAW-prosesseja, kehittyneet lankaprosessit voivat tarjota samanlaisen laadun ja korkeamman tuottavuuden monissa ruostumattoman teräksen sovelluksissa.
GMAW RMD:llä valmistetut ruostumattomasta teräksestä valmistetut ID-hitsaukset ovat laadultaan ja ulkonäöltään samanlaisia ​​kuin vastaavat ulkopintahitsaukset.
Modifioitua oikosulkua sisältävää GMAW-prosessia, kuten Millerin säädeltyä metallipinnoitusta (RMD) käyttävä juurikierto eliminoi takaisinhuuhtelun joissakin austeniittisen ruostumattoman teräksen sovelluksissa. RMD-juurivirtausta voidaan seurata pulssipitoisella GMAW- tai sulakehitsauksella täyttö- ja korkkipassoilla – muutos, joka säästää aikaa ja rahaa verrattuna GTAW:n käyttämiseen, erityisesti suurempien takaputkien purkamiseen.
RMD käyttää tarkasti ohjattua oikosulkumetallin siirtoa tuottaakseen rauhallisen, vakaan kaaren ja hitsauslätäkön. Tämä vähentää kylmäkierrosten tai sulamisen puutteen todennäköisyyttä, vähemmän roiskeita ja laadukkaamman putken juuren läpiviennin. Tarkasti ohjattu metallinsiirto mahdollistaa myös tasaisen pisaroiden laskeutumisen ja helpomman hitsausaltaan hallinnan ja siten lämmöntuonnin ja hitsausnopeuden.
Epätavanomaiset prosessit voivat lisätä hitsauksen tuottavuutta. RMD:tä käytettäessä hitsausnopeus voi olla 6-12 tuumaa/min.Koska prosessi lisää tuottavuutta ilman osien lisälämmitystä, se auttaa ylläpitämään ruostumattoman teräksen ominaisuuksia ja korroosionkestävyyttä. Prosessin pienentynyt lämmöntuotto auttaa myös hallitsemaan alustan muodonmuutoksia.
Tämä pulssimainen GMAW-prosessi tarjoaa lyhyemmät valokaaren pituudet, kapeammat kaarikartiot ja vähemmän lämmöntuontia kuin perinteinen ruiskupulssin siirto. Koska prosessi on suljettu silmukka, kaaren ajautuminen ja kärjestä työkappaleeseen etäisyyden vaihtelut ovat käytännössä eliminoituneet. Tämä mahdollistaa helpomman lätäkön hallinnan paikalla- ja ulkopuolisessa hitsauksessa. Lopuksi RMDW-liitännät pulssi- ​​ja korkkiliittämiseen. yksi lanka ja yksi kaasu, mikä eliminoi prosessin vaihtoajat.
Pipe & Tube Memphis 2022 on konferenssi saumattomien ja hitsaustekniikoiden parissa työskenteleville ammattilaisille. Mikään muu tapahtuma Pohjois-Amerikassa ei kokoa yhteen niin monia putkijohtojohtajia jakamaan asiantuntemusta. Älä missaa sitä!
Nyt täysi pääsy The FABRICATORin digitaaliseen versioon, helppo pääsy arvokkaisiin alan resursseihin.
The Tube & Pipe Journalin digitaalinen painos on nyt täysin saatavilla, ja se tarjoaa helpon pääsyn arvokkaisiin teollisuuden resursseihin.
Nauti STAMPING Journalin digitaalisesta painoksesta, joka tarjoaa uusimmat teknologian edistysaskeleet, parhaat käytännöt ja alan uutiset metallileimausmarkkinoille.
Nyt täysi pääsy The Fabricator en Español -lehden digitaaliseen versioon, helppo pääsy arvokkaisiin alan resursseihin.