Oțelul inoxidabil nu este neapărat dificil de lucrat, dar sudarea necesită o atenție deosebită la detalii. Nu disipă căldura precum oțelul moale sau aluminiul și poate pierde din rezistența la coroziune dacă puneți prea multă căldură în el. Cele mai bune practici ajută la menținerea rezistenței la coroziune.Imagine: Miller Electric
Rezistența la coroziune a oțelului inoxidabil îl face o alegere atractivă pentru multe aplicații critice de tuburi, inclusiv aplicații alimentare și băuturi de înaltă puritate, farmaceutice, vase sub presiune și aplicații petrochimice. Cu toate acestea, acest material nu disipă căldura, cum ar fi oțelul moale sau aluminiul, iar sudarea necorespunzătoare îi poate reduce rezistența la coroziune.
Urmarea unor bune practici pentru sudarea oțelului inoxidabil poate ajuta la îmbunătățirea rezultatelor și poate asigura că metalul își păstrează rezistența la coroziune. În plus, modernizarea procesului de sudare poate aduce beneficii de productivitate fără a compromite calitatea.
În sudarea oțelului inoxidabil, selecția metalului de umplutură este esențială pentru controlul conținutului de carbon. Metalele de umplutură utilizate pentru sudarea țevilor din oțel inoxidabil ar trebui să îmbunătățească performanța sudurii și să îndeplinească cerințele aplicației.
Căutați metale de umplutură cu denumirea „L”, cum ar fi ER308L, deoarece oferă un conținut maxim de carbon mai scăzut, care ajută la menținerea rezistenței la coroziune a aliajelor de oțel inoxidabil cu conținut scăzut de carbon. Sudarea unui metal de bază cu conținut scăzut de carbon cu metale de adaos standard crește conținutul de carbon al îmbinării sudate, crescând riscul de coroziune.
Atunci când sudați oțel inoxidabil, este, de asemenea, important să alegeți un metal de umplutură cu niveluri scăzute de urme (cunoscute și sub numele de impurități) de elemente. Acestea sunt elemente reziduale din materiile prime utilizate pentru fabricarea metalelor de adaos, inclusiv antimoniu, arsen, fosfor și sulf. Acestea pot afecta foarte mult rezistența la coroziune a materialului.
Deoarece oțelul inoxidabil este foarte sensibil la aportul de căldură, pregătirea îmbinărilor și asamblarea corectă joacă un rol cheie în controlul căldurii pentru a menține proprietățile materialului. Din cauza golurilor dintre piese sau a potrivirii neuniforme, pistoletul trebuie să rămână într-un loc mai mult și este nevoie de mai mult metal de umplere pentru a umple aceste goluri. Acest lucru poate cauza acumularea de căldură în zona afectată, ceea ce poate supraîncălzi piesa. pentru a se asigura că piesele se potrivesc în oțel inoxidabil cât mai aproape de perfect posibil.
Curățenia acestui material este, de asemenea, foarte importantă. Cantități foarte mici de contaminare sau murdărie în îmbinările sudate pot cauza defecte care reduc rezistența și rezistența la coroziune a produsului final. Pentru curățarea substratului înainte de sudare, utilizați o perie specială din oțel inoxidabil care nu a fost folosită pe oțel carbon sau aluminiu.
În oțel inoxidabil, sensibilizarea este principala cauză a pierderii rezistenței la coroziune. Acest lucru se poate întâmpla atunci când temperatura de sudare și viteza de răcire fluctuează prea mult, modificând microstructura materialului.
Această sudură OD pe țeavă de oțel inoxidabil, sudată folosind GMAW și depunere de metal reglementată (RMD) fără spălarea inversă a trecerii rădăcinii, este similară ca aspect și calitate cu sudurile realizate cu GTAW spălat înapoi.
O parte cheie a rezistenței la coroziune a oțelului inoxidabil este oxidul de crom. Dar dacă conținutul de carbon din sudură este prea mare, se va forma carbură de crom. Acestea leagă cromul și previn formarea oxidului de crom dorit, care conferă oțelului inoxidabil rezistență la coroziune. Dacă nu există suficient oxid de crom, materialul nu va avea proprietățile dorite și nu va avea proprietățile dorite.
Prevenirea sensibilizării se reduce la selectarea metalului de umplutură și controlul aportului de căldură. După cum sa menționat mai devreme, este important să alegeți un metal de umplutură cu conținut scăzut de carbon pentru sudarea oțelului inoxidabil.
Minimizați perioada de timp în care sudarea și zona afectată de căldură rămân la temperaturi ridicate - de obicei considerate 950 până la 1.500 de grade Fahrenheit (500 până la 800 de grade Celsius). Cu cât lipirea se petrece mai puțin în acest interval, cu atât generează mai puțină căldură. Verificați și respectați întotdeauna temperatura de întrepătrundere în procedura de lipire a aplicației.
O altă opțiune este utilizarea metalelor de umplutură concepute cu componente de aliere, cum ar fi titanul și niobiul, pentru a preveni formarea carburii de crom. Deoarece aceste componente afectează și rezistența și duritatea, aceste metale de adaos nu pot fi utilizate în toate aplicațiile.
Sudarea cu arc de tungsten cu gaz (GTAW) pentru trecerea rădăcinii este metoda tradițională de sudare a țevilor din oțel inoxidabil. Aceasta necesită, de obicei, spălarea inversă a argonului pentru a ajuta la prevenirea oxidării pe partea din spate a sudurii. Cu toate acestea, utilizarea proceselor de sudare a sârmei în tuburile din oțel inoxidabil devine din ce în ce mai comună. În aceste aplicații, este important să înțelegem cum afectează diferitele materiale de coroziune rezistența la coroziune.
La sudarea oțelului inoxidabil utilizând procesul de sudare cu arc metalic cu gaz (GMAW), argonul și dioxidul de carbon, un amestec de argon și oxigen sau un amestec de trei gaze (heliu, argon și dioxid de carbon) sunt în mod tradițional. nu este recomandat pentru GMAW pe oțel inoxidabil.
Sârma cu miez flux pentru oțel inoxidabil este proiectată să ruleze cu un amestec tradițional de 75% argon și 25% dioxid de carbon. Fluxul conține ingrediente concepute pentru a preveni contaminarea sudurii cu carbonul din gazul de protecție.
Pe măsură ce procesele GMAW au evoluat, acestea au simplificat sudarea țevilor și țevilor din oțel inoxidabil. În timp ce unele aplicații pot încă necesita procese GTAW, procesele avansate ale sârmei pot oferi o calitate similară și o productivitate mai mare în multe aplicații din oțel inoxidabil.
Sudurile ID din oțel inoxidabil realizate cu GMAW RMD sunt similare ca calitate și aspect cu sudurile OD corespunzătoare.
Trecerea la rădăcină folosind un proces GMAW în scurtcircuit modificat, cum ar fi depunerea metalelor reglementate (RMD) de la Miller, elimină spălarea inversă în unele aplicații din oțel inoxidabil austenitic. Trecerea la rădăcină RMD poate fi urmată de GMAW în impulsuri sau treceri de umplere și capac de sudare cu miez cu flux - o schimbare care economisește timp și bani în comparație cu utilizarea GTAW cu purjări mari.
RMD folosește un transfer de metal în scurtcircuit controlat cu precizie pentru a produce un arc calm, stabil și o băltoacă de sudură. Acest lucru oferă mai puține șanse de apariție a împodobirii reci sau lipsă de fuziune, mai puține stropii și o trecere a rădăcinii țevii de calitate superioară. Transferul de metal controlat cu precizie asigură, de asemenea, depunerea uniformă a picăturilor și un control mai ușor al bazinului de sudură și, prin urmare, aportului de căldură și a vitezei de sudare.
Procesele neconvenționale pot crește productivitatea sudării. Când se folosește un RMD, viteza de sudare poate fi de 6 până la 12 in./min. Deoarece procesul crește productivitatea fără încălzirea suplimentară a pieselor, ajută la menținerea proprietăților și rezistenței la coroziune a oțelului inoxidabil. Aportul redus de căldură al procesului ajută, de asemenea, la controlul deformării substratului.
Acest proces GMAW pulsat oferă lungimi de arc mai scurte, conuri de arc mai înguste și un aport de căldură mai mic decât transferul convențional de pulverizare prin pulverizare. Întrucât procesul este în buclă închisă, deplasarea arcului și variațiile distanței dintre vârf și piesa de prelucrat sunt practic eliminate. Acest lucru oferă un control mai ușor al bălții pentru sudarea la locul și în afara locului. re și un gaz, eliminând timpii de schimbare a procesului.
Pipe & Tube Memphis 2022 este o conferință pentru profesioniștii care lucrează în tehnologia fără sudură și sudare. Niciun alt eveniment din America de Nord nu reunește atât de mulți lideri de conducte pentru a împărtăși experiența. Nu-l ratați!
Acum, cu acces complet la ediția digitală a The FABRICATOR, acces ușor la resurse valoroase din industrie.
Ediția digitală a The Tube & Pipe Journal este acum complet accesibilă, oferind acces ușor la resurse valoroase din industrie.
Bucurați-vă de acces complet la ediția digitală a Jurnalului STAMPING, care oferă cele mai recente progrese tehnologice, cele mai bune practici și știri din industrie pentru piața de ștanțare a metalelor.
Acum, cu acces complet la ediția digitală a The Fabricator en Español, acces ușor la resurse valoroase din industrie.