Práca s nehrdzavejúcou oceľou nie je nevyhnutne náročná, ale jej zváranie si vyžaduje starostlivú pozornosť k detailom. Nerozptyľuje teplo ako mäkká oceľ alebo hliník a môže stratiť určitú odolnosť proti korózii, ak do nej vložíte príliš veľa tepla. Osvedčené postupy pomáhajú zachovať jej odolnosť proti korózii. Obrázok: Miller Electric
Odolnosť nehrdzavejúcej ocele proti korózii z nej robí atraktívnu voľbu pre mnohé kritické aplikácie rúr, vrátane vysoko čistých potravín a nápojov, farmaceutických aplikácií, tlakových nádob a petrochemických aplikácií. Tento materiál však nerozptyľuje teplo ako mäkká oceľ alebo hliník a nesprávne zváranie môže znížiť jeho odolnosť proti korózii. Príliš veľa tepla a použitie nesprávneho prídavného kovu sú dva vinníci.
Dodržiavanie niektorých osvedčených postupov pre zváranie nehrdzavejúcej ocele môže pomôcť zlepšiť výsledky a zabezpečiť, aby si kov zachoval svoju odolnosť proti korózii. Okrem toho môže modernizácia procesu zvárania priniesť výhody produktivity bez zníženia kvality.
Pri zváraní nehrdzavejúcej ocele je výber prídavného kovu rozhodujúci pre kontrolu obsahu uhlíka. Prídavné kovy používané na zváranie rúr z nehrdzavejúcej ocele by mali zvýšiť výkon zvaru a spĺňať aplikačné požiadavky.
Hľadajte prídavné kovy s označením „L“, ako je ER308L, pretože poskytujú nižší maximálny obsah uhlíka, ktorý pomáha udržiavať odolnosť nízkouhlíkových zliatin nehrdzavejúcej ocele proti korózii. Zváranie nízkouhlíkového základného kovu so štandardnými prídavnými kovmi zvyšuje obsah uhlíka v zvarovom spoji, čím sa zvyšuje riziko korózie. Vyhýbajte sa prídavným kovom označeným písmenom „H“, pretože sú určené na použitie s vyšším obsahom uhlíka.
Pri zváraní nehrdzavejúcej ocele je tiež dôležité zvoliť prídavný kov s nízkymi stopovými úrovňami (tiež známymi ako nečistoty) prvkov. Ide o zvyškové prvky v surovinách používaných na výrobu prídavných kovov, vrátane antimónu, arzénu, fosforu a síry. Môžu výrazne ovplyvniť odolnosť materiálu voči korózii.
Keďže nehrdzavejúca oceľ je veľmi citlivá na vstup tepla, príprava spoja a správna montáž zohrávajú kľúčovú úlohu pri regulácii tepla, aby sa zachovali vlastnosti materiálu. Kvôli medzerám medzi časťami alebo nerovnomernému uloženiu musí horák zostať na jednom mieste dlhšie a na vyplnenie týchto medzier je potrebné viac výplňového kovu. To môže spôsobiť nahromadenie tepla v postihnutej oblasti, čo môže prehrievať diel. Nedostatočné prispôsobenie môže tiež sťažiť preniknutie potrebných dielov do medzery a starostlivosť o nerezovú oceľ. možné.
Čistota tohto materiálu je tiež veľmi dôležitá.Veľmi malé množstvo nečistôt alebo nečistôt vo zvarových spojoch môže spôsobiť chyby, ktoré znižujú pevnosť a odolnosť konečného produktu proti korózii.Na čistenie podkladu pred zváraním použite špeciálnu nerezovú kefu, ktorá nebola použitá na uhlíkovú oceľ alebo hliník.
U nehrdzavejúcej ocele je senzibilizácia hlavnou príčinou straty odolnosti proti korózii. K tomu môže dôjsť, keď teplota zvárania a rýchlosť ochladzovania príliš kolíšu, čím sa mení mikroštruktúra materiálu.
Tento vonkajší zvar na rúre z nehrdzavejúcej ocele, zváraný pomocou GMAW a regulovaného nanášania kovu (RMD) bez spätného preplachovania koreňového priechodu, je podobný vzhľadu a kvalite ako zvary vyrobené so spätným preplachom GTAW.
Kľúčovou súčasťou odolnosti nehrdzavejúcej ocele proti korózii je oxid chrómu. Ak je však obsah uhlíka vo zvare príliš vysoký, vytvorí sa karbid chrómu. Tie viažu chróm a zabraňujú tvorbe požadovaného oxidu chrómu, ktorý dodáva nehrdzavejúcej oceli odolnosť proti korózii. Ak nie je dostatok oxidu chrómu, materiál nebude mať požadované vlastnosti a dôjde ku korózii.
Prevencia senzibilizácie spočíva vo výbere prídavného kovu a kontrole prívodu tepla. Ako už bolo spomenuté, na zváranie nehrdzavejúcej ocele je dôležité zvoliť prídavný kov s nízkym obsahom uhlíka. Uhlík je však niekedy potrebný na zaistenie pevnosti pre určité aplikácie. Regulácia tepla je obzvlášť dôležitá, keď nie sú možné prídavné kovy s nízkym obsahom uhlíka.
Minimalizujte čas, počas ktorého zvar a tepelne ovplyvnená zóna zostanú pri zvýšených teplotách – zvyčajne sa to považuje za 950 až 1 500 stupňov Fahrenheita (500 až 800 stupňov Celzia). Čím menej času strávi spájkovanie v tomto rozsahu, tým menej tepla sa generuje. V aplikačnom procese spájkovania vždy skontrolujte a sledujte teplotu medzi prechodmi.
Ďalšou možnosťou je použiť prídavné kovy navrhnuté s legovacími komponentmi, ako je titán a niób, aby sa zabránilo tvorbe karbidu chrómu. Pretože tieto komponenty tiež ovplyvňujú pevnosť a húževnatosť, nemožno tieto prídavné kovy použiť vo všetkých aplikáciách.
Plynové volfrámové oblúkové zváranie (GTAW) pre koreňový priechod je tradičná metóda zvárania rúr z nehrdzavejúcej ocele. Zvyčajne si to vyžaduje spätné preplachovanie argónom, aby sa zabránilo oxidácii na zadnej strane zvaru. Avšak používanie procesov zvárania drôtom v rúrach z nehrdzavejúcej ocele sa stáva čoraz bežnejším. V týchto aplikáciách je dôležité pochopiť, ako rôzne ochranné plyny ovplyvňujú odolnosť materiálu voči korózii.
Pri zváraní nehrdzavejúcej ocele procesom plynového oblúkového zvárania kovov (GMAW) sa tradične používa argón a oxid uhličitý, zmes argónu a kyslíka alebo trojplynová zmes (hélium, argón a oxid uhličitý). Tieto zmesi zvyčajne obsahujú väčšinou argón alebo hélium a menej ako 5 % oxidu uhličitého, pretože oxid uhličitý dodáva uhlík do zvarovej vane a neodporúča sa zvyšovať riziko GMAWP na nehrdzavejúcu oceľ.
Drôt s tavivom pre nehrdzavejúcu oceľ je navrhnutý tak, aby fungoval s tradičnou zmesou 75 % argónu a 25 % oxidu uhličitého. Tavidlo obsahuje prísady navrhnuté tak, aby zabránili uhlíku z ochranného plynu kontaminovať zvar.
Ako sa procesy GMAW vyvíjali, zjednodušili zváranie rúr a rúrok z nehrdzavejúcej ocele. Zatiaľ čo niektoré aplikácie môžu stále vyžadovať procesy GTAW, pokročilé drôtové procesy môžu poskytnúť podobnú kvalitu a vyššiu produktivitu v mnohých aplikáciách z nehrdzavejúcej ocele.
ID zvary z nehrdzavejúcej ocele vyrobené pomocou GMAW RMD sú kvalitou a vzhľadom podobné zodpovedajúcim vonkajším zvarom.
Koreňový prechod využívajúci modifikovaný proces GMAW nakrátko, ako je Miller's Regulated Metal Deposition (RMD), eliminuje spätné preplachovanie v niektorých austenitických aplikáciách z nehrdzavejúcej ocele. Po koreňovom prechode RMD môže nasledovať pulzný GMAW alebo oblúkové zváranie s tavivom a uzáverom – zmena, ktorá šetrí čas a peniaze v porovnaní s použitím GTAW so spätným preplachovaním, najmä na väčších potrubiach.
RMD používa presne riadený prenos kovu nakrátko na vytvorenie pokojného, ​​stabilného oblúka a zvarovej kaluže. To poskytuje menšiu šancu studených prelínaní alebo nedostatku fúzie, menej rozstreku a kvalitnejší prechod koreňa potrubia. Presne riadený prenos kovu tiež poskytuje rovnomerné usadzovanie kvapiek a ľahšiu kontrolu zvarového kúpeľa a tým aj prívod tepla a rýchlosť zvárania.
Nekonvenčné procesy môžu zvýšiť produktivitu zvárania. Pri použití RMD môže byť rýchlosť zvárania 6 až 12 palcov/min. Pretože proces zvyšuje produktivitu bez dodatočného zahrievania dielov, pomáha udržiavať vlastnosti a odolnosť nehrdzavejúcej ocele proti korózii. Znížený tepelný príkon procesu tiež pomáha kontrolovať deformáciu substrátu.
Tento pulzný proces GMAW poskytuje kratšie dĺžky oblúka, užšie kužeľe oblúka a menší vstup tepla ako konvenčný prenos pulzných rozprašovačov. Keďže ide o proces v uzavretej slučke, posun oblúka a odchýlky vzdialenosti medzi hrotom a obrobkom sú prakticky eliminované. To poskytuje ľahšiu kontrolu kaluže pre zváranie na mieste a mimo miesta. Nakoniec, spojenie pulzného GMAW pre elimináciu procesu naplnenia a výmeny klobúčika drôtu na perličku R. krát.
Pipe & Tube Memphis 2022 je konferencia pre profesionálov pracujúcich v oblasti bezšvíkových a zváracích technológií. Žiadna iná udalosť v Severnej Amerike nezúčastní toľko lídrov v oblasti potrubia, aby sa podelili o svoje odborné znalosti. Nenechajte si to ujsť!
Teraz s úplným prístupom k digitálnemu vydaniu The FABRICATOR, jednoduchým prístupom k cenným priemyselným zdrojom.
Digitálne vydanie časopisu The Tube & Pipe Journal je teraz plne prístupné a poskytuje jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.
Užite si plný prístup k digitálnemu vydaniu časopisu STAMPING Journal, ktorý poskytuje najnovšie technologické pokroky, osvedčené postupy a novinky z odvetvia pre trh s lisovaním kovov.
Teraz s úplným prístupom k digitálnemu vydaniu The Fabricator en Español, jednoduchým prístupom k cenným priemyselným zdrojom.