Thép không gỉ không nhất thiết là khó gia công, nhưng việc hàn nó đòi hỏi sự chú ý đặc biệt đến từng chi tiết.Nó không tản nhiệt như thép nhẹ hoặc nhôm và có thể mất đi một số khả năng chống ăn mòn nếu bạn nung nóng quá nhiều.Thực hành tốt nhất giúp duy trì khả năng chống ăn mòn của nó.Hình ảnh: Điện Miller
Khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ làm cho nó trở thành sự lựa chọn hấp dẫn cho nhiều ứng dụng đường ống quan trọng, bao gồm thực phẩm và đồ uống có độ tinh khiết cao, dược phẩm, bình chịu áp lực và các ứng dụng hóa dầu.Tuy nhiên, vật liệu này không tản nhiệt như thép nhẹ hoặc nhôm, và việc hàn không đúng cách có thể làm giảm khả năng chống ăn mòn của nó.Áp dụng quá nhiều nhiệt và sử dụng sai kim loại phụ là hai thủ phạm.
Tuân thủ một số thực hành hàn thép không gỉ tốt nhất có thể giúp cải thiện kết quả và đảm bảo duy trì khả năng chống ăn mòn của kim loại.Ngoài ra, nâng cấp quy trình hàn có thể tăng năng suất mà không làm giảm chất lượng.
Khi hàn thép không gỉ, việc lựa chọn kim loại phụ là rất quan trọng để kiểm soát hàm lượng cacbon.Kim loại phụ được sử dụng để hàn ống thép không gỉ phải cải thiện hiệu suất hàn và phù hợp với ứng dụng.
Hãy tìm kim loại phụ ký hiệu “L” chẳng hạn như ER308L vì chúng cung cấp hàm lượng carbon tối đa thấp hơn giúp duy trì khả năng chống ăn mòn trong các hợp kim thép không gỉ có hàm lượng carbon thấp.Hàn kim loại cơ bản có hàm lượng carbon thấp với kim loại phụ tiêu chuẩn làm tăng hàm lượng carbon trong mối hàn, làm tăng nguy cơ ăn mòn.Tránh các kim loại phụ được đánh dấu “H” vì chúng cung cấp hàm lượng carbon cao hơn và dành cho các ứng dụng yêu cầu độ bền cao hơn ở nhiệt độ cao.
Khi hàn thép không gỉ, điều quan trọng là phải chọn kim loại phụ có hàm lượng vết thấp (còn được gọi là tạp chất) của các nguyên tố.Đây là những nguyên tố còn sót lại trong nguyên liệu thô được sử dụng để sản xuất kim loại phụ, bao gồm antimon, asen, phốt pho và lưu huỳnh.Chúng có thể ảnh hưởng lớn đến khả năng chống ăn mòn của vật liệu.
Vì thép không gỉ rất nhạy cảm với nhiệt đầu vào nên việc chuẩn bị mối nối và lắp ráp đúng cách đóng vai trò chính trong việc kiểm soát nhiệt để duy trì các đặc tính của vật liệu.Các khoảng trống giữa các bộ phận hoặc độ khít không đồng đều yêu cầu mỏ cắt phải ở một chỗ lâu hơn và cần nhiều kim loại phụ hơn để lấp đầy các khoảng trống đó.Điều này có thể gây ra nhiệt tích tụ ở khu vực bị ảnh hưởng, có thể khiến bộ phận đó quá nóng.Sự phù hợp kém cũng có thể gây khó khăn cho việc thu hẹp khoảng cách và đạt được độ ngấu cần thiết của mối hàn.Cẩn thận để khớp các bộ phận với thép không gỉ càng chặt chẽ càng tốt.
Độ tinh khiết của vật liệu này cũng rất quan trọng.Một lượng rất nhỏ chất gây ô nhiễm hoặc bụi bẩn trong các mối hàn có thể gây ra các khuyết tật làm giảm độ bền và khả năng chống ăn mòn của sản phẩm cuối cùng.Để làm sạch bề mặt trước khi hàn, sử dụng bàn chải thép không gỉ đặc biệt chưa được sử dụng trên thép carbon hoặc nhôm.
Trong thép không gỉ, sự nhạy cảm là nguyên nhân chính làm mất khả năng chống ăn mòn.Điều này có thể xảy ra khi nhiệt độ hàn và tốc độ làm mát dao động quá nhiều, dẫn đến thay đổi vi cấu trúc của vật liệu.
Mối hàn ngoài này trên ống thép không gỉ, được hàn bằng GMAW và kim loại lắng đọng có kiểm soát (RMD) không rửa ngược gốc, có hình thức và chất lượng tương tự như các mối hàn được thực hiện bằng rửa ngược GTAW.
Một phần quan trọng trong khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ là crom oxit.Nhưng nếu hàm lượng carbon của mối hàn quá cao, cacbua crom được hình thành.Chúng liên kết với crom và ngăn chặn sự hình thành oxit crom mong muốn, giúp thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn.Nếu không có đủ oxit crom, vật liệu sẽ không có các đặc tính mong muốn và sự ăn mòn sẽ xảy ra.
Ngăn ngừa sự nhạy cảm phụ thuộc vào việc lựa chọn kim loại phụ và kiểm soát nhiệt đầu vào.Như đã đề cập trước đó, điều quan trọng là chọn kim loại phụ có hàm lượng carbon thấp khi hàn thép không gỉ.Tuy nhiên, carbon đôi khi được yêu cầu để cung cấp sức mạnh cho các ứng dụng nhất định.Kiểm soát nhiệt độ đặc biệt quan trọng khi các kim loại phụ carbon thấp không phù hợp.
Giảm thiểu thời gian mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt duy trì ở nhiệt độ cao, thường là 950 đến 1500 độ F (500 đến 800 độ C).Càng ít thời gian hàn trong phạm vi này, nó càng tạo ra ít nhiệt.Luôn kiểm tra và quan sát nhiệt độ giữa các khe trong quá trình hàn.
Một lựa chọn khác là sử dụng kim loại phụ với các thành phần hợp kim như titan và niobi để ngăn chặn sự hình thành cacbua crom.Bởi vì các thành phần này cũng ảnh hưởng đến độ bền và độ dẻo dai, các kim loại phụ này không thể được sử dụng trong tất cả các ứng dụng.
Hàn hồ quang vonfram hàn gốc (GTAW) là một phương pháp truyền thống để hàn ống thép không gỉ.Điều này thường đòi hỏi phải xả ngược argon để ngăn quá trình oxy hóa ở mặt dưới của mối hàn.Tuy nhiên, việc sử dụng các quy trình hàn dây trong ống thép không gỉ đang trở nên phổ biến hơn.Trong những trường hợp này, điều quan trọng là phải hiểu các loại khí bảo vệ khác nhau ảnh hưởng như thế nào đến khả năng chống ăn mòn của vật liệu.
Khi hàn thép không gỉ bằng hàn hồ quang khí (GMAW), theo truyền thống, argon và carbon dioxide được sử dụng, hỗn hợp argon và oxy hoặc hỗn hợp ba khí (heli, argon và carbon dioxide).Thông thường, các hỗn hợp này chứa chủ yếu argon hoặc heli và ít hơn 5% carbon dioxide, vì carbon dioxide cung cấp carbon cho bể hàn và làm tăng nguy cơ nhạy cảm.Argon tinh khiết không được khuyến nghị cho GMAW trên thép không gỉ.
Dây có lõi cho thép không gỉ được thiết kế để hoạt động với hỗn hợp truyền thống gồm 75% argon và 25% carbon dioxide.Chất trợ dung chứa các thành phần được thiết kế để ngăn chặn sự nhiễm bẩn mối hàn bởi cacbon từ khí bảo vệ.
Khi các quy trình GMAW phát triển, chúng giúp việc hàn các ống thép không gỉ trở nên dễ dàng hơn.Mặc dù một số ứng dụng vẫn có thể yêu cầu quy trình GTAW, quy trình xử lý dây tiên tiến có thể mang lại chất lượng tương tự và năng suất cao hơn trong nhiều ứng dụng thép không gỉ.
Các mối hàn thép không gỉ ID được làm bằng GMAW RMD có chất lượng và hình thức tương tự như các mối hàn OD tương ứng.
Một đường chuyền gốc sử dụng quy trình GMAW ngắn mạch đã sửa đổi, chẳng hạn như lắng đọng kim loại có kiểm soát của Miller (RMD) giúp loại bỏ hiện tượng rửa ngược trong một số ứng dụng thép không gỉ austenit.RMD root pass có thể được theo sau bởi GMAW xung hoặc hàn hồ quang lõi thuốc, tiết kiệm thời gian và tiền bạc so với GTAW backflush, đặc biệt là trên các đường ống có đường kính lớn hơn.
RMD sử dụng quá trình truyền kim loại ngắn mạch được kiểm soát chính xác để tạo ra hồ quang và mối hàn yên tĩnh, ổn định.Điều này mang lại ít khả năng chảy vào hoặc không nóng chảy khi nguội, ít bắn tóe hơn và chất lượng vượt qua gốc ống tốt hơn.Việc truyền kim loại được kiểm soát chính xác cũng đảm bảo sự lắng đọng các giọt đồng đều và kiểm soát vũng hàn dễ dàng hơn, do đó, đầu vào nhiệt và tốc độ hàn dễ dàng hơn.
Các quy trình phi truyền thống có thể cải thiện năng suất hàn.Khi sử dụng RMD, tốc độ hàn có thể từ 6 đến 12 inch/phút.Bởi vì quá trình cải thiện năng suất mà không cần gia nhiệt thêm các bộ phận, nó giúp duy trì các đặc tính và khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ.Giảm đầu vào nhiệt của quá trình cũng giúp kiểm soát biến dạng cơ chất.
Quá trình GMAW dạng xung này cung cấp độ dài hồ quang ngắn hơn, hình nón hồ quang hẹp hơn và ít nhiệt đầu vào hơn so với quá trình truyền phun xung thông thường.Do quá trình này được đóng lại, độ lệch của hồ quang và dao động trong khoảng cách giữa đầu và phôi hầu như bị loại bỏ.Điều này đơn giản hóa việc quản lý vũng hàn có và không hàn tại chỗ.Cuối cùng, sự kết hợp giữa GMAW xung để làm đầy và cuộn trên cùng với RMD cho cuộn gốc cho phép quy trình hàn được thực hiện bằng cách sử dụng một dây và một khí duy nhất, giảm thời gian chuyển đổi quy trình.
Tạp chí Tube & Pipe 于1990 年成为第一本致力于为金属管材行业服务的杂志。 Tạp chí Tube & Pipe 于1990 Tạp chí Tube & Pipe được tạp chí первым журналом, посвященным индустрии металлических труб в 1990 году. Tube & Pipe Journal trở thành tạp chí đầu tiên dành riêng cho ngành công nghiệp ống kim loại vào năm 1990.Ngày nay, nó vẫn là ấn phẩm công nghiệp duy nhất ở Bắc Mỹ và đã trở thành nguồn thông tin đáng tin cậy nhất cho các chuyên gia về tẩu.
Giờ đây, với toàn quyền truy cập vào phiên bản kỹ thuật số FABRICATOR, bạn có thể dễ dàng truy cập các tài nguyên ngành có giá trị.
Phiên bản kỹ thuật số của Tạp chí Tube & Pipe hiện có thể truy cập đầy đủ, giúp dễ dàng truy cập các tài nguyên công nghiệp có giá trị.
Nhận quyền truy cập kỹ thuật số đầy đủ vào Tạp chí DẤU, giới thiệu công nghệ mới nhất, các phương pháp hay nhất và tin tức ngành cho thị trường dập kim loại.
Giờ đây với quyền truy cập kỹ thuật số đầy đủ vào The Fabricator en Español, bạn có thể dễ dàng truy cập vào các tài nguyên ngành có giá trị.