С нержавеющей сталью не обязательно сложно работать, но ее сварка требует особого внимания к деталям.Он не рассеивает тепло, как мягкая сталь или алюминий, и может потерять некоторую коррозионную стойкость, если вы нагреете его слишком сильно.Передовой опыт помогает поддерживать его коррозионную стойкость.Изображение: Миллер Электрик
Коррозионная стойкость нержавеющей стали делает ее привлекательным выбором для многих важных применений труб, включая продукты питания и напитки высокой чистоты, фармацевтическую промышленность, сосуды под давлением и нефтехимическую промышленность.Однако этот материал не рассеивает тепло, как мягкая сталь или алюминий, а неправильная сварка может снизить его коррозионную стойкость.Применение слишком большого количества тепла и использование неправильного присадочного металла являются двумя виновниками.
Соблюдение некоторых из лучших методов сварки нержавеющей стали может помочь улучшить результаты и обеспечить сохранение коррозионной стойкости металла.Кроме того, модернизация процесса сварки может повысить производительность без ущерба для качества.
При сварке нержавеющей стали выбор присадочного металла имеет решающее значение для контроля содержания углерода.Присадочные металлы, используемые для сварки труб из нержавеющей стали, должны улучшать характеристики сварки и подходить для конкретного применения.
Ищите присадочные металлы с обозначением «L», такие как ER308L, поскольку они обеспечивают более низкое максимальное содержание углерода, что помогает поддерживать коррозионную стойкость в низкоуглеродистых сплавах из нержавеющей стали.Сварка низкоуглеродистого основного металла со стандартными присадочными металлами увеличивает содержание углерода в сварном соединении, увеличивая риск коррозии.Избегайте присадочных металлов с маркировкой «H», так как они обеспечивают более высокое содержание углерода и предназначены для применений, требующих более высокой прочности при повышенных температурах.
При сварке нержавеющей стали также важно выбирать присадочный металл с низким содержанием следов (также известных как примеси) элементов.Это остаточные элементы в сырье, используемом для изготовления присадочных металлов, включая сурьму, мышьяк, фосфор и серу.Они могут сильно повлиять на коррозионную стойкость материала.
Поскольку нержавеющая сталь очень чувствительна к подводу тепла, подготовка соединения и правильная сборка играют ключевую роль в контроле тепла для сохранения свойств материала.Зазоры между деталями или неровная посадка требуют, чтобы резак дольше оставался на одном месте, и для заполнения этих зазоров требуется больше присадочного металла.Это может привести к накоплению тепла в пораженной области, что может привести к перегреву детали.Плохая посадка также может затруднить перекрытие зазора и получение требуемого проплавления сварного шва.Позаботьтесь о том, чтобы детали соответствовали нержавеющей стали как можно точнее.
Чистота этого материала также очень важна.Очень небольшое количество загрязнений или грязи в сварных соединениях может вызвать дефекты, снижающие прочность и коррозионную стойкость конечного продукта.Для очистки подложки перед сваркой используйте специальную щетку из нержавеющей стали, которая не использовалась для углеродистой стали или алюминия.
В нержавеющей стали сенсибилизация является основной причиной потери коррозионной стойкости.Это может произойти, когда температура сварки и скорость охлаждения колеблются слишком сильно, что приводит к изменению микроструктуры материала.
Этот наружный сварной шов на трубе из нержавеющей стали, сваренный с GMAW и контролируемым напылением металла (RMD) без обратной промывки корня, похож по внешнему виду и качеству на сварные швы с обратной промывкой GTAW.
Ключевой частью коррозионной стойкости нержавеющей стали является оксид хрома.Но если содержание углерода в сварном шве слишком велико, образуется карбид хрома.Они связывают хром и предотвращают образование желаемого оксида хрома, который придает нержавеющей стали ее коррозионную стойкость.Если оксида хрома будет недостаточно, материал не будет обладать нужными свойствами и возникнет коррозия.
Предотвращение сенсибилизации сводится к выбору присадочного металла и контролю тепловложения.Как упоминалось ранее, при сварке нержавеющей стали важно выбирать присадочный металл с низким содержанием углерода.Тем не менее, углерод иногда требуется для обеспечения прочности для определенных применений.Температурный контроль особенно важен, когда низкоуглеродистые присадочные металлы не подходят.
Сведите к минимуму время, в течение которого сварной шов и зона термического влияния остаются при повышенных температурах, обычно от 950 до 1500 градусов по Фаренгейту (от 500 до 800 градусов по Цельсию).Чем меньше времени пайка проводит в этом диапазоне, тем меньше тепла она выделяет.Всегда проверяйте и соблюдайте межпроходную температуру во время процесса пайки.
Другим вариантом является использование присадочных металлов с легирующими компонентами, такими как титан и ниобий, для предотвращения образования карбида хрома.Поскольку эти компоненты также влияют на прочность и ударную вязкость, эти присадочные металлы не могут использоваться во всех областях применения.
Вольфрамово-дуговая сварка корневым швом (GTAW) — это традиционный метод сварки труб из нержавеющей стали.Обычно для этого требуется обратная продувка аргоном для предотвращения окисления нижней стороны сварного шва.Однако использование процессов сварки проволокой в ​​трубах из нержавеющей стали становится все более распространенным.В этих случаях важно понимать, как различные защитные газы влияют на коррозионную стойкость материала.
При сварке нержавеющих сталей методом газовой дуговой сварки (ГДС) традиционно применяют аргон и углекислый газ, смесь аргона и кислорода или трехкомпонентную газовую смесь (гелий, аргон и углекислый газ).Как правило, эти смеси содержат в основном аргон или гелий и менее 5% двуокиси углерода, поскольку двуокись углерода вносит углерод в сварочную ванну и увеличивает риск сенсибилизации.Чистый аргон не рекомендуется для GMAW на нержавеющей стали.
Порошковая проволока для нержавеющей стали предназначена для работы с традиционной смесью 75% аргона и 25% углекислого газа.Флюс содержит ингредиенты, предназначенные для предотвращения загрязнения сварного шва углеродом из защитного газа.
По мере развития процессов GMAW сварка труб и труб из нержавеющей стали стала проще.В то время как для некоторых применений по-прежнему может потребоваться процесс GTAW, передовые процессы обработки проволоки могут обеспечить аналогичное качество и более высокую производительность во многих областях применения нержавеющей стали.
Сварные швы из нержавеющей стали внутреннего диаметра, выполненные с помощью GMAW RMD, по качеству и внешнему виду аналогичны соответствующим швам наружного диаметра.
Корневой проход с использованием модифицированного процесса GMAW с коротким циклом, такого как управляемое осаждение металла Миллера (RMD), устраняет обратную промывку в некоторых случаях обработки аустенитной нержавеющей стали.За корневым проходом RMD может следовать импульсная сварка GMAW или дуговая сварка порошковой проволокой для заполнения и закрытия, что экономит время и деньги по сравнению с использованием GTAW с обратной промывкой, особенно на больших трубах.
RMD использует точно контролируемый перенос металла с коротким замыканием для создания тихой, стабильной дуги и сварочной ванны.Это приводит к меньшей вероятности холодной приработки или нерасплавления, меньшему разбрызгиванию и лучшему качеству корневого прохода трубы.Точно контролируемый перенос металла также обеспечивает равномерное осаждение капель и более легкий контроль сварочной ванны и, следовательно, тепловложения и скорости сварки.
Нетрадиционные процессы могут повысить производительность сварки.При использовании РМД скорость сварки может составлять от 6 до 12 дюймов/мин.Поскольку процесс повышает производительность без дополнительного нагрева деталей, он помогает сохранить свойства и коррозионную стойкость нержавеющей стали.Снижение тепловложения процесса также помогает контролировать деформацию подложки.
Этот импульсный процесс GMAW обеспечивает более короткую длину дуги, более узкие конусы дуги и меньший подвод тепла, чем обычный импульсный перенос распылением.Поскольку процесс замкнут, дрейф дуги и колебания расстояния между наконечником и заготовкой практически исключены.Это упрощает управление сварочной ванной со сваркой на месте и без нее.Наконец, сочетание импульсного GMAW для заполнения и верхнего валка с RMD для корневого валка позволяет выполнять процедуру сварки с использованием одной проволоки и одного газа, сокращая время переналадки процесса.
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 стал первым журналом, посвященным индустрии металлических труб в 1990 году. Tube & Pipe Journal стал первым журналом, посвященным индустрии металлических труб в 1990 году.Сегодня он остается единственным отраслевым изданием в Северной Америке и стал самым надежным источником информации для профессионалов трубной промышленности.
Теперь с полным доступом к цифровому изданию The FABRICATOR вы получаете легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Цифровое издание The Tube & Pipe Journal теперь полностью доступно, обеспечивая легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Получите полный цифровой доступ к журналу STAMPING Journal, в котором представлены новейшие технологии, передовой опыт и отраслевые новости для рынка штамповки металлов.
Теперь с полным цифровым доступом к The Fabricator en Español у вас есть легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.