З нержавіючої сталлю не обов’язково працювати складно, але її зварювання вимагає особливої ​​уваги до деталей.Він не розсіює тепло, як м’яка сталь або алюміній, і може втратити стійкість до корозії, якщо ви нагрієте його занадто сильно.Передові практики допомагають підтримувати стійкість до корозії.Зображення: Miller Electric
Корозійна стійкість нержавіючої сталі робить її привабливим вибором для багатьох важливих застосувань у трубах, включаючи харчові продукти високої чистоти та напої, фармацевтичну промисловість, посудини під тиском і нафтохімічні додатки.Однак цей матеріал не розсіює тепло, як м’яка сталь або алюміній, і неправильне зварювання може знизити його стійкість до корозії.Двома причинами є надмірне нагрівання та використання неправильного наповнювача.
Дотримання деяких найкращих методів зварювання нержавіючої сталі може допомогти покращити результати та забезпечити стійкість металу до корозії.Крім того, модернізація процесу зварювання може підвищити продуктивність без шкоди для якості.
Під час зварювання нержавіючої сталі вибір присадочного металу має вирішальне значення для контролю вмісту вуглецю.Присадкові метали, які використовуються для зварювання труб з нержавіючої сталі, повинні підвищувати ефективність зварювання та відповідати застосуванню.
Шукайте присадочні метали з позначенням «L», такі як ER308L, оскільки вони забезпечують нижчий максимальний вміст вуглецю, що допомагає підтримувати стійкість до корозії в сплавах з нержавіючої сталі з низьким вмістом вуглецю.Зварювання основного металу з низьким вмістом вуглецю зі стандартними присадочними металами збільшує вміст вуглецю в зварному з’єднанні, збільшуючи ризик корозії.Уникайте наповнювачів із позначкою «H», оскільки вони забезпечують вищий вміст вуглецю та призначені для застосувань, що вимагають більшої міцності при підвищених температурах.
Під час зварювання нержавіючої сталі також важливо вибрати присадний метал із низьким вмістом слідів (також відомих як домішки) елементів.Це залишкові елементи в сировині, яка використовується для виробництва присадних металів, включаючи сурму, миш'як, фосфор і сірку.Вони можуть сильно вплинути на стійкість матеріалу до корозії.
Оскільки нержавіюча сталь дуже чутлива до надходження тепла, підготовка швів і правильна збірка відіграють ключову роль у контролі тепла для збереження властивостей матеріалу.Щілини між деталями або нерівне прилягання вимагають, щоб пальник залишався на одному місці довше, і для заповнення цих проміжків потрібно більше присадочного металу.Це може призвести до накопичення тепла в ураженій області, що може спричинити перегрів деталі.Погана посадка також може ускладнити перекриття розриву та отримання необхідного проплавлення зварного шва.Слідкуйте за тим, щоб деталі якомога ближче відповідали нержавіючій сталі.
Чистота цього матеріалу також дуже важлива.Дуже невелика кількість забруднювачів або бруду в зварних з’єднаннях може викликати дефекти, які знижують міцність і стійкість до корозії кінцевого продукту.Щоб очистити основу перед зварюванням, використовуйте спеціальну щітку з нержавіючої сталі, яка не використовувалася для обробки вуглецевої сталі або алюмінію.
У нержавіючої сталі сенсибілізація є основною причиною втрати стійкості до корозії.Це може статися, коли температура зварювання та швидкість охолодження занадто сильно коливаються, що призводить до зміни мікроструктури матеріалу.
Цей зовнішній зварний шов на трубі з нержавіючої сталі, зварений за допомогою GMAW і металу з контрольованим наплавленням (RMD) без кореневої зворотної промивки, за зовнішнім виглядом і якістю схожий на зварні шви, зроблені за допомогою зворотної промивки GTAW.
Ключовою частиною корозійної стійкості нержавіючої сталі є оксид хрому.Але якщо вміст вуглецю в шві занадто високий, утворюється карбід хрому.Вони зв’язують хром і перешкоджають утворенню необхідного оксиду хрому, що надає нержавіючій сталі стійкість до корозії.Якщо оксиду хрому буде недостатньо, матеріал не матиме потрібних властивостей і почнеться корозія.
Профілактика сенсибілізації зводиться до вибору присадного металу та контролю надходження тепла.Як згадувалося раніше, при зварюванні нержавіючої сталі важливо вибрати присадний метал з низьким вмістом вуглецю.Однак вуглець іноді потрібен для забезпечення міцності для певних застосувань.Контроль температури особливо важливий, коли низьковуглецеві наповнювачі не підходять.
Мінімізуйте час, протягом якого зварювальний шов і HAZ знаходяться при підвищених температурах, як правило, від 950 до 1500 градусів за Фаренгейтом (від 500 до 800 градусів за Цельсієм).Чим менше часу пайка витрачає в цьому діапазоні, тим менше тепла вона виділяє.Завжди перевіряйте та спостерігайте за міжпрохідною температурою під час процесу пайки.
Іншим варіантом є використання присадних металів з такими легуючими компонентами, як титан і ніобій, щоб запобігти утворенню карбіду хрому.Оскільки ці компоненти також впливають на міцність і ударну в'язкість, ці присадні метали не можна використовувати в усіх сферах застосування.
Дугове зварювання вольфрамовим швом (GTAW) є традиційним методом зварювання труб з нержавіючої сталі.Зазвичай для цього потрібна зворотна продувка аргоном, щоб запобігти окисленню нижньої сторони зварного шва.Однак використання процесів зварювання дроту в трубах з нержавіючої сталі стає все більш поширеним.У цих випадках важливо розуміти, як різні захисні гази впливають на корозійну стійкість матеріалу.
При зварюванні нержавіючої сталі методом газодугового зварювання (ГДЗ) традиційно використовуються аргон і вуглекислий газ, суміш аргону і кисню або тригазова суміш (гелій, аргон і вуглекислий газ).Як правило, ці суміші містять переважно аргон або гелій і менше 5% вуглекислого газу, оскільки вуглекислий газ постачає вуглець у зварювальну ванну та підвищує ризик сенсибілізації.Чистий аргон не рекомендується для GMAW на нержавіючій сталі.
Порошковий дріт для нержавіючої сталі призначений для роботи з традиційною сумішшю 75% аргону і 25% вуглекислого газу.Флюс містить інгредієнти, призначені для запобігання забрудненню зварного шва вуглецем із захисного газу.
З розвитком процесів GMAW стало легше зварювати труби з нержавіючої сталі.У той час як для деяких застосувань все ще може знадобитися процес GTAW, вдосконалені процеси обробки дроту можуть забезпечити аналогічну якість і вищу продуктивність у багатьох сферах застосування з нержавіючої сталі.
Зварні шви з внутрішньої сторони нержавіючої сталі, виготовлені за допомогою GMAW RMD, подібні за якістю та зовнішнім виглядом до відповідних зварних швів зовнішньої сторони.
Корінний проход із використанням модифікованого процесу GMAW короткого замикання, такого як контрольоване осадження металу Міллера (RMD), усуває зворотне промивання в деяких застосуваннях з аустенітної нержавіючої сталі.Кореневий прохід RMD може супроводжуватися імпульсним GMAW або дуговим зварюванням із порошковим сердечником для заповнення та закриття проходів, зміна, яка економить час і гроші порівняно з використанням GTAW із зворотним промиванням, особливо на трубах більшого діаметру.
RMD використовує точно контрольовану передачу металу за короткого замикання для створення тихої, стабільної дуги та зварювальної ванни.Це призводить до меншої ймовірності холодної обкатки або нерозплавлення, менше розбризкування та кращої якості кореневої труби.Точно контрольована передача металу також забезпечує рівномірне осадження крапель і полегшує контроль зварювальної ванни, а отже, підведення тепла та швидкість зварювання.
Нетрадиційні процеси можуть підвищити продуктивність зварювання.При використанні РМД швидкість зварювання може бути від 6 до 12 в/хв.Оскільки цей процес підвищує продуктивність без додаткового нагрівання деталей, він допомагає зберегти властивості та стійкість до корозії нержавіючої сталі.Зменшення споживання тепла в процесі також допомагає контролювати деформацію підкладки.
Цей імпульсний процес GMAW забезпечує меншу довжину дуги, вужчий конус дуги та менше підведення тепла, ніж звичайне імпульсне розпилення.Оскільки процес замкнутий, дрейф дуги та коливання відстані між наконечником і деталлю практично виключаються.Це спрощує керування зварювальним басейном із зварюванням на місці та без нього.Нарешті, поєднання імпульсного GMAW для заповнюючого та верхнього валків із RMD для кореневих валків дозволяє виконувати процедуру зварювання з використанням одного дроту та одного газу, скорочуючи час перемикання процесу.
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 став першим журналом, присвяченим індустрії металевих труб у 1990 році. Tube & Pipe Journal став першим журналом, присвяченим промисловості металевих труб у 1990 році.Сьогодні це єдине галузеве видання в Північній Америці та стало найбільш надійним джерелом інформації для трубних професіоналів.
Тепер із повним доступом до цифрової версії The FABRICATOR, легким доступом до цінних галузевих ресурсів.
Цифрове видання The Tube & Pipe Journal тепер повністю доступне, що забезпечує легкий доступ до цінних галузевих ресурсів.
Отримайте повний цифровий доступ до STAMPING Journal, що містить найновіші технології, найкращі практики та галузеві новини для ринку металевого штампування.
Тепер із повним цифровим доступом до The Fabricator en Español у вас є легкий доступ до цінних галузевих ресурсів.