L'acciaio inossidabile non è necessariamente difficile da lavorare, ma la sua saldatura richiede una particolare attenzione ai dettagli.Non dissipa il calore come l'acciaio dolce o l'alluminio e potrebbe perdere una certa resistenza alla corrosione se lo si riscalda troppo.Le migliori pratiche aiutano a mantenere la sua resistenza alla corrosione.Immagine: Miller elettrico
La resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile lo rende una scelta interessante per molte applicazioni di tubazioni critiche, tra cui alimenti e bevande ad alta purezza, applicazioni farmaceutiche, recipienti a pressione e petrolchimiche.Tuttavia, questo materiale non dissipa il calore come l'acciaio dolce o l'alluminio e una saldatura impropria può ridurne la resistenza alla corrosione.L'applicazione di troppo calore e l'uso del metallo d'apporto sbagliato sono due colpevoli.
L'adesione ad alcune delle migliori pratiche di saldatura dell'acciaio inossidabile può aiutare a migliorare i risultati e garantire il mantenimento della resistenza alla corrosione del metallo.Inoltre, l'aggiornamento del processo di saldatura può aumentare la produttività senza sacrificare la qualità.
Quando si salda l'acciaio inossidabile, la scelta del metallo d'apporto è fondamentale per controllare il contenuto di carbonio.I metalli d'apporto utilizzati per saldare tubi in acciaio inossidabile devono migliorare le prestazioni di saldatura ed essere adatti all'applicazione.
Cerca metalli d'apporto con designazione "L" come ER308L in quanto forniscono un contenuto massimo di carbonio inferiore che aiuta a mantenere la resistenza alla corrosione nelle leghe di acciaio inossidabile a basso tenore di carbonio.La saldatura di un metallo di base a basso tenore di carbonio con metalli d'apporto standard aumenta il contenuto di carbonio del giunto di saldatura, aumentando il rischio di corrosione.Evitare i metalli d'apporto contrassegnati con "H" poiché forniscono un contenuto di carbonio più elevato e sono destinati ad applicazioni che richiedono una maggiore resistenza a temperature elevate.
Quando si salda l'acciaio inossidabile, è anche importante selezionare un metallo d'apporto con bassi livelli di tracce (note anche come impurità) degli elementi.Si tratta di elementi residui nelle materie prime utilizzate per produrre metalli d'apporto, tra cui antimonio, arsenico, fosforo e zolfo.Possono influenzare notevolmente la resistenza alla corrosione del materiale.
Poiché l'acciaio inossidabile è molto sensibile all'apporto di calore, la preparazione del giunto e il corretto assemblaggio svolgono un ruolo chiave nel controllo del calore per mantenere le proprietà del materiale.Gli spazi tra le parti o l'adattamento non uniforme richiedono che la torcia rimanga in un punto più a lungo ed è necessario più metallo d'apporto per colmare tali spazi.Ciò può causare l'accumulo di calore nell'area interessata, che può causare il surriscaldamento della parte.Un inadeguato adattamento può anche rendere difficile colmare il divario e ottenere la necessaria penetrazione della saldatura.Fare attenzione ad abbinare il più possibile le parti all'acciaio inossidabile.
Anche la purezza di questo materiale è molto importante.Quantità molto piccole di contaminanti o sporcizia nei giunti saldati possono causare difetti che riducono la robustezza e la resistenza alla corrosione del prodotto finale.Per pulire il supporto prima della saldatura, utilizzare una speciale spazzola in acciaio inossidabile che non sia stata utilizzata su acciaio al carbonio o alluminio.
Nell'acciaio inossidabile, la sensibilizzazione è la causa principale della perdita di resistenza alla corrosione.Ciò può accadere quando la temperatura di saldatura e la velocità di raffreddamento oscillano troppo, determinando un cambiamento nella microstruttura del materiale.
Questa saldatura esterna su tubo in acciaio inossidabile, saldata utilizzando GMAW e metallo a deposizione controllata (RMD) senza controlavaggio alla radice, è simile per aspetto e qualità alle saldature realizzate con GTAW controlavaggio.
Una parte fondamentale della resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile è l'ossido di cromo.Ma se il contenuto di carbonio della saldatura è troppo alto, si forma il carburo di cromo.Legano il cromo e impediscono la formazione dell'ossido di cromo desiderato, che conferisce all'acciaio inossidabile la sua resistenza alla corrosione.Se non c'è abbastanza ossido di cromo, il materiale non avrà le proprietà desiderate e si verificherà la corrosione.
La prevenzione della sensibilizzazione si riduce alla selezione del metallo d'apporto e al controllo dell'apporto termico.Come accennato in precedenza, è importante selezionare un metallo d'apporto a basso contenuto di carbonio durante la saldatura dell'acciaio inossidabile.Tuttavia, il carbonio a volte è necessario per fornire resistenza per determinate applicazioni.Il controllo della temperatura è particolarmente importante quando i metalli d'apporto a basso tenore di carbonio non sono adatti.
Ridurre al minimo il tempo in cui la saldatura e la zona interessata dal calore rimangono a temperature elevate, in genere da 950 a 1500 gradi Fahrenheit (da 500 a 800 gradi Celsius).Meno tempo trascorre la saldatura in questo intervallo, meno calore genera.Controllare e osservare sempre la temperatura di interpass durante il processo di saldatura.
Un'altra opzione è quella di utilizzare metalli d'apporto con componenti di lega come titanio e niobio per prevenire la formazione di carburo di cromo.Poiché questi componenti influenzano anche la resistenza e la tenacità, questi metalli d'apporto non possono essere utilizzati in tutte le applicazioni.
La saldatura ad arco di tungsteno con saldatura alla radice (GTAW) è un metodo tradizionale per la saldatura di tubi in acciaio inossidabile.Questo di solito richiede un backflush di argon per prevenire l'ossidazione sul lato inferiore della saldatura.Tuttavia, l'uso di processi di saldatura a filo nei tubi in acciaio inossidabile sta diventando sempre più comune.In questi casi è importante capire in che modo i diversi gas di protezione influenzano la resistenza alla corrosione del materiale.
Quando si salda l'acciaio inossidabile utilizzando la saldatura ad arco a gas (GMAW) si usano tradizionalmente argon e anidride carbonica, una miscela di argon e ossigeno o una miscela di tre gas (elio, argon e anidride carbonica).Tipicamente, queste miscele contengono principalmente argon o elio e meno del 5% di anidride carbonica, poiché l'anidride carbonica fornisce carbonio al bagno di fusione e aumenta il rischio di sensibilizzazione.L'argon puro non è raccomandato per GMAW su acciaio inossidabile.
Il filo animato per acciaio inossidabile è progettato per lavorare con una miscela tradizionale al 75% di argon e al 25% di anidride carbonica.Il flusso contiene ingredienti progettati per prevenire la contaminazione della saldatura da parte del carbonio del gas di protezione.
Man mano che i processi GMAW si sono evoluti, hanno reso più semplice la saldatura di tubi in acciaio inossidabile.Sebbene alcune applicazioni possano ancora richiedere processi GTAW, i processi avanzati di lavorazione del filo possono fornire una qualità simile e una produttività superiore in molte applicazioni in acciaio inossidabile.
Le saldature ID in acciaio inossidabile realizzate con GMAW RMD sono simili per qualità e aspetto alle corrispondenti saldature OD.
Una passata di radice che utilizza un processo GMAW di cortocircuito modificato come la deposizione controllata di metallo (RMD) di Miller elimina il riflusso in alcune applicazioni di acciaio inossidabile austenitico.La passata di radice RMD può essere seguita da GMAW pulsato o saldatura ad arco animato, risparmiando tempo e denaro rispetto al GTAW a riflusso, in particolare su tubi di diametro maggiore.
RMD utilizza un trasferimento di metallo in cortocircuito controllato con precisione per produrre un arco silenzioso e stabile e un bagno di saldatura.Ciò offre minori possibilità di rodaggio a freddo o di mancata fusione, meno spruzzi e una migliore qualità del passaggio alla radice del tubo.Il trasferimento del metallo controllato con precisione garantisce inoltre un deposito uniforme delle gocce e un controllo più semplice del bagno di fusione e quindi dell'apporto di calore e della velocità di saldatura.
I processi non tradizionali possono migliorare la produttività della saldatura.Quando si utilizza RMD, la velocità di saldatura può essere compresa tra 6 e 12 poll./min.Poiché il processo migliora la produttività senza ulteriore riscaldamento delle parti, aiuta a mantenere le proprietà e la resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile.Ridurre l'apporto di calore del processo aiuta anche a controllare la deformazione del substrato.
Questo processo GMAW pulsato fornisce lunghezze d'arco più corte, coni d'arco più stretti e un minore apporto di calore rispetto al trasferimento a spruzzo pulsato convenzionale.Poiché il processo è chiuso, la deriva dell'arco e le fluttuazioni nella distanza tra la punta e il pezzo vengono praticamente eliminate.Questo semplifica la gestione del bagno di saldatura con e senza saldatura in loco.Infine, la combinazione di un GMAW pulsato per il riempimento e un top roll con un RMD per il root roll consente di eseguire una procedura di saldatura utilizzando un solo filo e un solo gas, riducendo i tempi di cambio di processo.
Tube & Pipe Journal 于1990 年成为第一本致力于为金属管材行业服务的杂志。 Tube & Pipe Journal 于1990 Tube & Pipe Journal è stato pubblicato da un quotidiano specializzato nell'industria dei metalli nel 1990. Tube & Pipe Journal è diventata la prima rivista dedicata all'industria dei tubi metallici nel 1990.Oggi rimane l'unica pubblicazione del settore in Nord America ed è diventata la fonte di informazioni più affidabile per i professionisti delle pipe.
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