Z nerjavnim jeklom ni nujno težko delati, vendar varjenje zahteva posebno pozornost do detajlov. Ne odvaja toplote kot mehko jeklo ali aluminij in lahko izgubi nekaj odpornosti proti koroziji, če vanj vnesete preveč toplote. Najboljše prakse pomagajo ohranjati njegovo odpornost proti koroziji. Slika: Miller Electric
Zaradi odpornosti proti koroziji je nerjavno jeklo privlačna izbira za številne kritične aplikacije cevi, vključno z visoko čisto hrano in pijačo, farmacevtskimi izdelki, tlačnimi posodami in petrokemičnimi aplikacijami. Vendar pa ta material ne odvaja toplote kot mehko jeklo ali aluminij, nepravilno varjenje pa lahko zmanjša njegovo odpornost proti koroziji. Dva krivca sta dovod prevelike količine toplote in uporaba napačne polnilne kovine.
Upoštevanje nekaterih najboljših praks za varjenje nerjavečega jekla lahko pomaga izboljšati rezultate in zagotoviti, da kovina ohrani odpornost proti koroziji. Poleg tega lahko nadgradnja varilnega postopka prinese prednosti produktivnosti brez ogrožanja kakovosti.
Pri varjenju nerjavnega jekla je izbira dodajne kovine ključnega pomena za nadzor vsebnosti ogljika. Dodajne kovine, ki se uporabljajo za varjenje cevi iz nerjavnega jekla, morajo izboljšati učinkovitost zvara in izpolnjevati zahteve uporabe.
Poiščite dodajne kovine z oznako "L", kot je ER308L, saj zagotavljajo nižjo največjo vsebnost ogljika, ki pomaga vzdrževati korozijsko odpornost zlitin iz nerjavnega jekla z nizko vsebnostjo ogljika. Varjenje osnovne kovine z nizko vsebnostjo ogljika s standardnimi dodajnimi kovinami poveča vsebnost ogljika v zvarnem spoju, kar poveča tveganje korozije. Izogibajte se dodajnim kovinam, označenim s "H", saj zagotavljajo višjo vsebnost ogljika in so zasnovane za aplikacije, ki zahtevajo večjo trdnost pri povišanih. temperature.
Pri varjenju nerjavnega jekla je prav tako pomembno, da izberete dodajno kovino z nizkimi sledovi (znanimi tudi kot nečistoče) elementov. To so ostanki elementov v surovinah, ki se uporabljajo za izdelavo dodajnih kovin, vključno z antimonom, arzenom, fosforjem in žveplom. Lahko močno vplivajo na odpornost materiala proti koroziji.
Ker je nerjavno jeklo zelo občutljivo na vnos toplote, imata priprava spoja in pravilna montaža ključno vlogo pri nadzoru toplote, da se ohranijo lastnosti materiala. Zaradi rež med deli ali neenakomernega prileganja mora gorilnik ostati na enem mestu dlje in za zapolnitev teh rež je potrebno več dodatnega materiala. To lahko povzroči nabiranje toplote na prizadetem območju, kar lahko pregreje del. Slabo prileganje lahko tudi oteži premostitev vrzeli in doseganje potrebnega preboja zvara. Pazite, da zagotovite da se deli prilegajo nerjavečemu jeklu čim bolj popolno.
Zelo pomembna je tudi čistoča tega materiala. Zelo majhne količine kontaminacije ali umazanije v varjenih spojih lahko povzročijo napake, ki zmanjšajo trdnost in odpornost proti koroziji končnega izdelka. Za čiščenje podlage pred varjenjem uporabite posebno krtačo iz nerjavečega jekla, ki ni bila uporabljena za ogljikovo jeklo ali aluminij.
Pri nerjavnem jeklu je preobčutljivost glavni vzrok za izgubo odpornosti proti koroziji. To se lahko zgodi, ko temperatura varjenja in hitrost hlajenja preveč nihata, kar spremeni mikrostrukturo materiala.
Ta OD zvar na cevi iz nerjavečega jekla, zvarjen z GMAW in reguliranim nanašanjem kovin (RMD) brez povratnega izpiranja korenskega prehoda, je po videzu in kakovosti podoben zvarom, izdelanim z GTAW s povratnim izpiranjem.
Ključni del korozijske odpornosti nerjavnega jekla je kromov oksid. Če pa je vsebnost ogljika v zvaru previsoka, se bo oblikoval kromov karbid. Ti vežejo krom in preprečijo nastanek želenega kromovega oksida, ki daje nerjavnemu jeklu odpornost proti koroziji. Če ni dovolj kromovega oksida, material ne bo imel želenih lastnosti in prišlo bo do korozije.
Preprečevanje preobčutljivosti je odvisno od izbire dodajne kovine in nadzora dovoda toplote. Kot smo že omenili, je pomembno izbrati nizkoogljično dodajno kovino za varjenje nerjavečega jekla. Vendar pa je včasih potreben ogljik za zagotavljanje trdnosti za nekatere aplikacije. Nadzor toplote je še posebej pomemben, kadar nizkoogljične dodajne kovine niso možnost.
Zmanjšajte čas, ko zvar in toplotno prizadeto območje ostaneta pri povišanih temperaturah – običajno velja za 950 do 1500 stopinj Fahrenheita (500 do 800 stopinj Celzija). Manj časa ko spajkanje preživi v tem območju, manj toplote ustvari. Vedno preverite in opazujte temperaturo vmesnega prehoda v postopku spajkanja.
Druga možnost je uporaba dodajnih kovin, oblikovanih z legirnimi komponentami, kot sta titan in niobij, da se prepreči nastajanje kromovega karbida. Ker te komponente vplivajo tudi na trdnost in žilavost, teh dodajnih kovin ni mogoče uporabiti v vseh aplikacijah.
Plinsko obločno varjenje (GTAW) za korenski prehod je tradicionalna metoda varjenja cevi iz nerjavečega jekla. To običajno zahteva povratno izpiranje argona, da se prepreči oksidacija na hrbtni strani zvara. Vendar postaja uporaba postopkov varjenja žice v ceveh iz nerjavečega jekla vse bolj pogosta. Pri teh aplikacijah je pomembno razumeti, kako različni zaščitni plini vplivajo na odpornost materiala proti koroziji.
Pri varjenju nerjavnega jekla po postopku plinskega obločnega varjenja (GMAW) se tradicionalno uporabljata argon in ogljikov dioksid, mešanica argona in kisika ali mešanica treh plinov (helij, argon in ogljikov dioksid). Običajno te mešanice vsebujejo večinoma argon ali helij in manj kot 5 % ogljikovega dioksida, saj ogljikov dioksid zagotavlja ogljik v zvarni bazen in povečuje tveganje za preobčutljivost. Čisti argon je ni priporočljivo za GMAW na nerjavnem jeklu.
Žica s polnjenjem za nerjaveče jeklo je zasnovana za delovanje s tradicionalno mešanico 75 % argona in 25 % ogljikovega dioksida. Flux vsebuje sestavine, ki preprečujejo, da bi ogljik iz zaščitnega plina onesnažil zvar.
Ko so se procesi GMAW razvili, so poenostavili varjenje cevi iz nerjavnega jekla. Medtem ko lahko nekatere aplikacije še vedno zahtevajo postopke GTAW, lahko napredni postopki z žico zagotovijo podobno kakovost in večjo produktivnost v številnih aplikacijah iz nerjavnega jekla.
ID zvari iz nerjavečega jekla, izdelani z GMAW RMD, so po kakovosti in videzu podobni ustreznim zvarom OD.
Korenski prehod z uporabo spremenjenega postopka GMAW kratkega stika, kot je Millerjevo regulirano nanašanje kovin (RMD), odpravlja povratno izpiranje v nekaterih aplikacijah iz avstenitnega nerjavečega jekla. Korenskemu prehodu RMD lahko sledijo polnilni prehodi GMAW ali obločno varjenje s polnjenim jedrom s polnjenjem – sprememba, ki prihrani čas in denar v primerjavi z uporabo GTAW s povratnim zračenjem, zlasti na večjih ceveh​​.
RMD uporablja natančno nadzorovan prenos kovine v kratkem stiku za ustvarjanje mirnega, stabilnega obloka in varilne mlake. To zagotavlja manjšo možnost hladnih krogov ali pomanjkanja taljenja, manj brizganja in bolj kakovosten prehod korenine cevi. Natančno nadzorovan prenos kovine zagotavlja tudi enakomerno nanašanje kapljic in lažji nadzor nad zvarno bazo in s tem dovoda toplote in hitrosti varjenja.
Nekonvencionalni postopki lahko povečajo produktivnost varjenja. Pri uporabi RMD je lahko hitrost varjenja od 6 do 12 palcev/min. Ker postopek poveča produktivnost brez dodatnega segrevanja delov, pomaga ohranjati lastnosti in odpornost proti koroziji nerjavečega jekla. Zmanjšan vnos toplote pri postopku prav tako pomaga nadzorovati deformacijo podlage.
Ta impulzni postopek GMAW zagotavlja krajše dolžine oblokov, ožje stožce oblokov in manj vnosa toplote kot običajni prenos impulzov z razprševanjem. Ker je postopek zaprte zanke, sta zanašanje obloka in variacije razdalje med konico in obdelovancem praktično odpravljena. To zagotavlja lažji nadzor loka za varjenje na mestu in zunaj njega. izvesti z eno žico in enim plinom, s čimer se odpravijo preklopni časi procesa.
Pipe & Tube Memphis 2022 je konferenca za strokovnjake, ki delajo na področju brezšivne in varilne tehnologije. Noben drug dogodek v Severni Ameriki ne združuje toliko vodij na področju cevovodov, da bi delili strokovno znanje. Ne zamudite!
Zdaj s polnim dostopom do digitalne izdaje The FABRICATOR, enostaven dostop do dragocenih industrijskih virov.
Digitalna izdaja revije The Tube & Pipe Journal je zdaj v celoti dostopna in omogoča enostaven dostop do dragocenih industrijskih virov.
Uživajte v polnem dostopu do digitalne izdaje revije STAMPING Journal, ki ponuja najnovejše tehnološke dosežke, najboljše prakse in novice v panogi za trg žigosanja kovin.
Zdaj s polnim dostopom do digitalne izdaje The Fabricator en Español, enostaven dostop do dragocenih industrijskih virov.