Nerezová ocel není nutně obtížná na obrábění, ale při svařování vyžaduje zvláštní pozornost věnovanou detailům.Nerozptyluje teplo jako měkká ocel nebo hliník a ztrácí část své odolnosti proti korozi, pokud se příliš zahřeje.Osvědčené postupy pomáhají udržovat jeho odolnost proti korozi.Obrázek: Miller Electric
Odolnost nerezové oceli proti korozi z ní činí atraktivní volbu pro mnoho důležitých potrubních aplikací, včetně vysoce čistých potravin a nápojů, léčiv, tlakových nádob a petrochemie.Tento materiál však neodvádí teplo jako měkká ocel nebo hliník a nesprávná svařovací technika může snížit jeho odolnost proti korozi.Příliš mnoho tepla a použití nesprávného přídavného kovu jsou dva viníci.
Dodržování některých nejlepších postupů svařování nerezové oceli může pomoci zlepšit výsledky a zajistit zachování odolnosti kovu proti korozi.Kromě toho může modernizace svařovacích procesů zvýšit produktivitu bez obětování kvality.
Při svařování nerezové oceli je výběr přídavného kovu rozhodující pro kontrolu obsahu uhlíku.Přídavný kov používaný ke svařování trubek z nerezové oceli musí zlepšit svařovací výkon a splňovat požadavky na výkon.
Hledejte přídavné kovy s označením „L“, jako je ER308L, protože poskytují nižší maximální obsah uhlíku, což pomáhá udržovat odolnost proti korozi u slitin s nízkouhlíkovou nerezovou ocelí.Svařování nízkouhlíkových materiálů se standardními přídavnými kovy zvyšuje obsah uhlíku ve svaru a tím zvyšuje riziko koroze.Vyhněte se přídavným kovům „H“, protože mají vyšší obsah uhlíku a jsou určeny pro aplikace vyžadující vyšší pevnost při zvýšených teplotách.
Při svařování nerezové oceli je také důležité zvolit přídavný kov s nízkým obsahem stopových prvků (také známý jako odpad).Jedná se o zbytkové prvky ze surovin používaných k výrobě přídavných kovů a zahrnují antimon, arsen, fosfor a síru.Mohou výrazně ovlivnit korozní odolnost materiálu.
Protože nerezová ocel je velmi citlivá na vstup tepla, příprava spoje a správná montáž hrají klíčovou roli při řízení tepla, aby byly zachovány vlastnosti materiálu.Mezery mezi díly nebo nerovnoměrné uložení vyžadují, aby hořák zůstal na jednom místě déle a k vyplnění těchto mezer je potřeba více výplňového kovu.To způsobí nahromadění tepla v postižené oblasti, což způsobí přehřátí součásti.Nesprávná instalace může také ztížit uzavření mezer a dosažení požadovaného pronikání svaru.Ujistili jsme se, že díly jsou co nejblíže nerezové oceli.
Velmi důležitá je také čistota tohoto materiálu.I sebemenší množství nečistot nebo nečistot ve svaru může vést k defektům, které snižují pevnost a korozní odolnost konečného výrobku.K čištění základního kovu před svařováním použijte speciální kartáč na nerezovou ocel, který nebyl použit na uhlíkovou ocel nebo hliník.
U nerezových ocelí je senzibilizace hlavní příčinou ztráty odolnosti proti korozi.K tomu dochází, když teplota svařování a rychlost ochlazování příliš kolísají, což má za následek změnu mikrostruktury materiálu.
Tento vnější svar na trubce z nerezové oceli byl svařen pomocí GMAW a řízeného rozprašování kovu (RMD) a kořenový svar nebyl zpětně proplachován a byl podobný vzhledem a kvalitou zpětnému svařování GTAW.
Klíčovou součástí korozní odolnosti nerezové oceli je oxid chrómu.Pokud je však obsah uhlíku ve svaru příliš vysoký, tvoří se karbidy chrómu.Vážou chrom a zabraňují tvorbě potřebného oxidu chromitého, díky čemuž je nerez odolná vůči korozi.Bez dostatečného množství oxidu chrómu nebude mít materiál požadované vlastnosti a dojde ke korozi.
Prevence senzibilizace spočívá ve výběru přídavného kovu a kontrole přívodu tepla.Jak již bylo zmíněno dříve, při svařování nerezové oceli je důležité vybrat přídavný kov s nízkým obsahem uhlíku.Uhlík je však někdy vyžadován pro zajištění pevnosti pro určité aplikace.Regulace tepla je zvláště důležitá, když nejsou vhodné přídavné kovy s nízkým obsahem uhlíku.
Minimalizujte dobu, po kterou jsou svar a HAZ při vysokých teplotách, obvykle 950 až 1500 stupňů Fahrenheita (500 až 800 stupňů Celsia).Čím méně času strávíte pájením v tomto rozsahu, tím méně tepla budete generovat.Vždy zkontrolujte a dodržujte interpass teplotu při použitém svařovacím postupu.
Další možností je použití přídavných kovů s legujícími složkami, jako je titan a niob, aby se zabránilo tvorbě karbidů chrómu.Protože tyto komponenty také ovlivňují pevnost a houževnatost, nelze tyto přídavné kovy použít ve všech aplikacích.
Root pass svařování pomocí plynového wolframového obloukového svařování (GTAW) je tradiční metoda pro svařování nerezových trubek.To obvykle vyžaduje zpětný výplach argonu, aby se zabránilo oxidaci na spodní straně svaru.U trubek a trubek z nerezové oceli je však stále běžnější použití procesů svařování drátem.V těchto případech je důležité pochopit, jak různé ochranné plyny ovlivňují odolnost materiálu proti korozi.
Plynové obloukové svařování (GMAW) nerezové oceli tradičně používá argon a oxid uhličitý, směs argonu a kyslíku nebo tříplynovou směs (helium, argon a oxid uhličitý).Typicky se tyto směsi skládají primárně z argonu nebo helia s méně než 5 % oxidu uhličitého, protože oxid uhličitý může vnášet uhlík do roztavené lázně a zvyšovat riziko senzibilizace.Čistý argon se nedoporučuje pro nerezovou ocel GMAW.
Plněný drát pro nerezovou ocel je určen pro použití s tradiční směsí 75 % argonu a 25 % oxidu uhličitého.Tavidla obsahují přísady určené k zamezení kontaminace svaru uhlíkem z ochranného plynu.
Jak se procesy GMAW vyvíjely, usnadňovaly svařování trubek a trubek z nerezové oceli.Zatímco některé aplikace mohou stále vyžadovat proces GTAW, pokročilé zpracování drátu může poskytnout podobnou kvalitu a vyšší produktivitu v mnoha aplikacích z nerezové oceli.
Vnitřní svary z nerezové oceli vyrobené pomocí GMAW RMD mají podobnou kvalitu a vzhled jako odpovídající vnější svary.
Kořenové průchody využívající modifikovaný zkratový proces GMAW, jako je Millerovo řízené nanášení kovů (RMD), eliminují zpětné proplachování v některých aplikacích austenitické nerezové oceli.Po kořenovém průchodu RMD může následovat pulzní svařování GMAW nebo obloukové svařování s tavidlem pro vyplnění a uzavření průchodu, což je možnost, která šetří čas a peníze ve srovnání se zpětným proplachem GTAW, zejména na větších potrubích.
RMD využívá přesně řízený přenos kovu nakrátko k vytvoření tichého, stabilního oblouku a svarové lázně.To snižuje možnost studeného překrytí nebo nestavení, snižuje rozstřik a zlepšuje kvalitu kořene potrubí.Přesně řízený přenos kovu také zajišťuje rovnoměrné usazování kapek a snadnější ovládání svarové lázně, čímž se řídí přívod tepla a rychlost svařování.
Netradiční postupy mohou zlepšit produktivitu svařování.Rychlost svařování lze při použití RMD měnit od 6 do 12 obr./min.Protože tento proces zlepšuje výkon bez dodatečného zahřívání součásti, pomáhá udržovat výkon a odolnost nerezové oceli proti korozi.Snížení tepelného příkonu procesu také pomáhá kontrolovat deformaci substrátu.
Tento pulzní proces GMAW nabízí kratší délky oblouku, užší kužely oblouku a menší přívod tepla než konvenční pulzní proud.Vzhledem k tomu, že proces je uzavřený, drift oblouku a kolísání vzdálenosti od hrotu k pracovišti jsou prakticky eliminovány.To zjednodušuje ovládání svarové lázně jak při svařování na místě, tak při svařování mimo pracoviště.A konečně, kombinace pulzního GMAW pro plnění a uzavírání průchodů s RMD pro kořenový průchod umožňuje provádět svařovací postupy s jedním drátem a jedním plynem, čímž se zkracují doby změny procesu.
Tube & Pipe Journal byl zahájen v roce 1990 jako první časopis věnovaný průmyslu kovových trubek.Dnes zůstává jedinou průmyslovou publikací v Severní Americe a stala se nejdůvěryhodnějším zdrojem informací pro odborníky na hadičky.
Nyní je k dispozici plný digitální přístup k FABRICATOR, který poskytuje snadný přístup k cenným průmyslovým zdrojům.
Nyní je k dispozici plně digitální přístup k The Tube & Pipe Journal, který poskytuje snadný přístup k cenným průmyslovým zdrojům.
Užijte si plný digitální přístup k STAMPING Journal, časopisu o trhu s lisováním kovů s nejnovějšími technologickými pokroky, osvědčenými postupy a novinkami v oboru.
Nyní je k dispozici plný přístup k digitální edici The Fabricator en Español, která poskytuje snadný přístup k cenným průmyslovým zdrojům.
Svářečský instruktor a umělec Sean Flottmann se připojil k podcastu The Fabricator na veletrhu FABTECH 2022 v Atlantě k živému chatu…
Čas odeslání: 12. ledna 2023