Rostfritt stål är inte nödvändigtvis svårt att arbeta med, men att svetsa det kräver noggrann uppmärksamhet på detaljer. Det avleder inte värme som mjukt stål eller aluminium, och det kan förlora viss korrosionsbeständighet om du lägger för mycket värme i det. Bästa metoder hjälper till att bibehålla dess korrosionsbeständighet. Bild: Miller Electric
Rostfritt ståls korrosionsbeständighet gör det till ett attraktivt val för många kritiska slangtillämpningar, inklusive hög renhet för livsmedel och drycker, läkemedel, tryckkärl och petrokemiska applikationer. Detta material avleder dock inte värme som mjukt stål eller aluminium, och felaktig svetsning kan minska dess korrosionsbeständighet. Applicera för mycket fyllnadsvärme och använda två av de felaktiga fyllnadsmetallerna.
Att följa några bästa metoder för svetsning av rostfritt stål kan bidra till att förbättra resultaten och säkerställa att metallen behåller sin korrosionsbeständighet. Dessutom kan en uppgradering av svetsprocessen ge produktivitetsfördelar utan att kompromissa med kvaliteten.
Vid svetsning av rostfritt stål är valet av tillsatsmetall avgörande för att kontrollera kolhalten. Tillsatsmetaller som används för svetsning av rostfria stålrör bör förbättra svetsprestandan och uppfylla applikationskraven.
Leta efter tillsatsmetaller med en "L"-beteckning, såsom ER308L, eftersom de ger en lägre maximal kolhalt som hjälper till att bibehålla korrosionsbeständigheten hos lågkolhaltiga rostfria stållegeringar. Att svetsa en lågkolhaltig basmetall med vanliga tillsatsmetaller ökar kolinnehållet i svetsfogen, vilket ökar risken för korrosion. Undvik att dessa ger en högre kolhalt som är märkta med högre kolhalter och märkta med högre kolhållfasthet vid elevation. uppvärmda temperaturer.
Vid svetsning av rostfritt stål är det också viktigt att välja en tillsatsmetall med låga spårhalter (även känd som föroreningar) av grundämnen. Dessa är restämnen i de råmaterial som används för att tillverka tillsatsmetaller, inklusive antimon, arsenik, fosfor och svavel. De kan i hög grad påverka materialets korrosionsbeständighet.
Eftersom rostfritt stål är mycket känsligt för värmetillförsel, spelar fogförberedelse och korrekt montering en nyckelroll för att kontrollera värmen för att bibehålla materialegenskaper. På grund av luckor mellan delarna eller ojämn passform måste brännaren stanna kvar på ett ställe längre och mer tillsatsmetall krävs för att fylla dessa luckor. Detta kan orsaka värme att byggas upp i det drabbade området, vilket kan överhetta delen. Dålig passform kan också göra att spalten blir bättre för att den ska bli bättre. delarna passar in i det rostfria stålet så nära perfekt som möjligt.
Renheten hos detta material är också mycket viktig.Mycket små mängder föroreningar eller smuts i svetsfogar kan orsaka defekter som minskar hållfastheten och korrosionsbeständigheten hos slutprodukten.För att rengöra underlaget före svetsning, använd en specialborste av rostfritt stål som inte har använts på kolstål eller aluminium.
I rostfritt stål är sensibilisering den främsta orsaken till förlust av korrosionsbeständighet. Detta kan inträffa när svetstemperaturen och kylhastigheten fluktuerar för mycket, vilket förändrar materialets mikrostruktur.
Denna OD-svets på rostfritt stålrör, svetsad med GMAW och reglerad metalldeposition (RMD) utan backspolning av rotpassagen, liknar till utseende och kvalitet svetsar gjorda med backflushed GTAW.
En viktig del av rostfritt ståls korrosionsbeständighet är kromoxid. Men om kolhalten i svetsen är för hög bildas kromkarbid. Dessa binder kromet och förhindrar bildningen av den önskade kromoxiden, vilket ger rostfritt stål korrosionsbeständighet. Om det inte finns tillräckligt med krom kommer materialet att ha de önskade egenskaperna och korrosionen kommer inte att uppstå.
Förebyggande av sensibilisering handlar om val av tillsatsmetall och kontroll av värmetillförseln. Som nämnts tidigare är det viktigt att välja en fyllnadsmetall med låg kolhalt för svetsning av rostfritt stål. Kol krävs dock ibland för att ge styrka för vissa applikationer. Värmekontroll är särskilt viktigt när fyllnadsmetaller med låg kolhalt inte är ett alternativ.
Minimera den tid som svetsen och den värmepåverkade zonen förblir vid förhöjda temperaturer – vanligtvis anses vara 950 till 1 500 grader Fahrenheit (500 till 800 grader Celsius). Ju mindre tid lödning spenderas i detta intervall, desto mindre värme genererar den. Kontrollera och observera alltid interpasstemperaturen i applikationslödningsproceduren.
Ett annat alternativ är att använda tillsatsmetaller utformade med legeringskomponenter som titan och niob för att förhindra bildning av kromkarbid. Eftersom dessa komponenter också påverkar hållfasthet och seghet, kan dessa tillsatsmetaller inte användas i alla applikationer.
Gaswolframbågsvetsning (GTAW) för rotpassagen är den traditionella metoden för svetsning av rostfria stålrör. Detta kräver vanligtvis backspolning av argon för att förhindra oxidation på svetsens baksida. Användningen av trådsvetsprocesser i rostfria stålrör blir dock mer och mer vanligt. I dessa applikationer är det viktigt att förstå hur korrosionsbeständigheten hos olika gaser påverkar korrosionsbeständigheten.
Vid svetsning av rostfritt stål med gasmetallbågssvetsning (GMAW)-processen används traditionellt argon och koldioxid, en blandning av argon och syre, eller en tregasblandning (helium, argon och koldioxid). Dessa blandningar innehåller vanligtvis mestadels argon eller helium och mindre än 5 % koldioxid ökar koldioxiden, eftersom koldioxiden ökar risken för koldioxiden och koldioxiden ökar. argon rekommenderas inte för GMAW på rostfritt stål.
Flusskärnad tråd för rostfritt stål är designad att köras med en traditionell blandning av 75 % argon och 25 % koldioxid. Flux innehåller ingredienser som är utformade för att förhindra att kol från skyddsgasen förorenar svetsen.
Allt eftersom GMAW-processer har utvecklats har de förenklat svetsningen av rostfria rör och rör. Även om vissa applikationer fortfarande kan kräva GTAW-processer, kan avancerade trådprocesser ge liknande kvalitet och högre produktivitet i många applikationer av rostfritt stål.
ID-svetsar i rostfritt stål gjorda med GMAW RMD liknar i kvalitet och utseende motsvarande OD-svetsar.
Rotpassagen med en modifierad kortslutnings-GMAW-process såsom Millers Regulated Metal Deposition (RMD) eliminerar backspolning i vissa austenitiska applikationer av rostfritt stål. RMD-rotpassagen kan följas av pulsad GMAW eller flusskärna bågsvetsningsfyllningar och kapsyler – en förändring som sparar tid och pengar jämfört med att använda GTAW-rör, speciellt vid användning av GTAW-rör.
RMD använder exakt kontrollerad kortslutningsmetallöverföring för att producera en lugn, stabil båge och svetspöl. Detta ger mindre chans för kalla varv eller brist på smältning, mindre stänk och en högre kvalitet på rörrotspassage. Noggrant kontrollerad metallöverföring ger också enhetlig droppavsättning och enklare kontroll av svetsbadet och därför värmetillförsel och svetshastighet.
Okonventionella processer kan öka svetsproduktiviteten. När du använder en RMD kan svetshastigheten vara 6 till 12 tum/min. Eftersom processen ökar produktiviteten utan ytterligare uppvärmning av delar hjälper den till att bibehålla egenskaperna och korrosionsbeständigheten hos rostfritt stål. Processens minskade värmetillförsel hjälper också till att kontrollera deformation av substratet.
Denna pulsade GMAW-process ger kortare båglängder, smalare bågkoner och mindre värmetillförsel än konventionell spraypulsöverföring. Eftersom processen är en sluten slinga elimineras bågdrift och avståndsvariationer spets-till-arbetsstycke praktiskt taget. Detta ger enklare pölkontroll för svetsning på plats och utanför platsen. att utföras med en tråd och en gas, vilket eliminerar processövergångstider.
Tube & Pipe Journal blev den första tidningen dedikerad till att tjäna metallrörsindustrin 1990. Idag är den den enda publikationen i Nordamerika som är dedikerad till branschen och har blivit den mest pålitliga informationskällan för rörproffs.
Nu med full tillgång till den digitala utgåvan av The FABRICATOR, enkel tillgång till värdefulla industriresurser.
Den digitala utgåvan av The Tube & Pipe Journal är nu fullt tillgänglig, vilket ger enkel tillgång till värdefulla industriresurser.
Njut av full tillgång till den digitala utgåvan av STAMPING Journal, som ger de senaste tekniska framstegen, bästa praxis och branschnyheter för metallstämpelmarknaden.
Nu med full tillgång till den digitala utgåvan av The Fabricator en Español, enkel tillgång till värdefulla industriresurser.