Nerezová oceľ nie je nevyhnutne náročná na obrábanie, ale pri zváraní si vyžaduje osobitnú pozornosť k detailom.Nerozptyľuje teplo ako mäkká oceľ alebo hliník a stráca časť svojej odolnosti proti korózii, ak sa príliš zahreje.Osvedčené postupy pomáhajú udržiavať jeho odolnosť proti korózii.Obrázok: Miller Electric
Odolnosť nehrdzavejúcej ocele proti korózii z nej robí atraktívnu voľbu pre mnohé dôležité potrubné aplikácie, vrátane vysoko čistých potravín a nápojov, farmaceutických výrobkov, tlakových nádob a petrochemických výrobkov.Tento materiál však neodvádza teplo ako mäkká oceľ alebo hliník a nesprávne zváracie techniky môžu znížiť jeho odolnosť proti korózii.Príliš veľa tepla a použitie nesprávneho prídavného kovu sú dvaja vinníci.
Dodržiavanie niektorých najlepších postupov zvárania nehrdzavejúcej ocele môže pomôcť zlepšiť výsledky a zabezpečiť zachovanie odolnosti kovu proti korózii.Okrem toho modernizácia procesov zvárania môže zvýšiť produktivitu bez obetovania kvality.
Pri zváraní nehrdzavejúcej ocele je výber prídavného kovu rozhodujúci pre kontrolu obsahu uhlíka.Prídavný kov používaný na zváranie rúr z nehrdzavejúcej ocele musí zlepšiť výkon zvárania a spĺňať požiadavky na výkon.
Hľadajte prídavné kovy s označením „L“, ako napríklad ER308L, pretože poskytujú nižší maximálny obsah uhlíka, ktorý pomáha udržiavať odolnosť proti korózii v zliatinách nehrdzavejúcej ocele s nízkym obsahom uhlíka.Zváranie nízkouhlíkových materiálov so štandardnými prídavnými kovmi zvyšuje obsah uhlíka vo zvare a tým zvyšuje riziko korózie.Vyhnite sa „H“ prídavným kovom, pretože majú vyšší obsah uhlíka a sú určené pre aplikácie vyžadujúce vyššiu pevnosť pri zvýšených teplotách.
Pri zváraní nehrdzavejúcej ocele je tiež dôležité zvoliť prídavný kov s nízkym obsahom stopových prvkov (známy aj ako odpad).Ide o zvyškové prvky zo surovín používaných na výrobu prídavných kovov a zahŕňajú antimón, arzén, fosfor a síru.Môžu výrazne ovplyvniť koróznu odolnosť materiálu.
Pretože nehrdzavejúca oceľ je veľmi citlivá na vstup tepla, príprava spoja a správna montáž zohráva kľúčovú úlohu pri riadení tepla, aby sa zachovali vlastnosti materiálu.Medzery medzi časťami alebo nerovnomerné uloženie vyžadujú, aby horák zostal na jednom mieste dlhšie a na vyplnenie týchto medzier je potrebné viac výplňového kovu.To spôsobí nahromadenie tepla v postihnutej oblasti, čo spôsobí prehriatie komponentu.Nesprávna inštalácia môže tiež sťažiť uzavretie medzier a dosiahnutie požadovaného prieniku zvaru.Dbali sme na to, aby sa diely čo najviac priblížili nerezovej oceli.
Čistota tohto materiálu je tiež veľmi dôležitá.Aj najmenšie množstvo nečistôt alebo nečistôt vo zvare môže viesť k defektom, ktoré znižujú pevnosť a odolnosť konečného produktu proti korózii.Na čistenie základného kovu pred zváraním použite špeciálnu kefu na nehrdzavejúcu oceľ, ktorá nebola použitá na uhlíkovú oceľ alebo hliník.
U nehrdzavejúcich ocelí je senzibilizácia hlavnou príčinou straty odolnosti proti korózii.K tomu dochádza, keď teplota zvárania a rýchlosť ochladzovania príliš kolíšu, čo vedie k zmene mikroštruktúry materiálu.
Tento vonkajší zvar na rúre z nehrdzavejúcej ocele bol zvarený pomocou GMAW a riadeným nástrekom kovu (RMD) a koreňový zvar nebol spätne preplachovaný a bol podobný vzhľadom a kvalitou spätnému zváraniu GTAW.
Kľúčovou súčasťou odolnosti nehrdzavejúcej ocele proti korózii je oxid chrómu.Ak je však obsah uhlíka vo zvare príliš vysoký, tvoria sa karbidy chrómu.Viažu chróm a zabraňujú tvorbe potrebného oxidu chrómu, vďaka čomu je nehrdzavejúca oceľ odolná voči korózii.Bez dostatku oxidu chrómu nebude mať materiál požadované vlastnosti a dôjde ku korózii.
Prevencia senzibilizácie spočíva vo výbere prídavného kovu a kontrole prívodu tepla.Ako už bolo spomenuté, pri zváraní nehrdzavejúcej ocele je dôležité zvoliť prídavný kov s nízkym obsahom uhlíka.Uhlík je však niekedy potrebný na zabezpečenie pevnosti pre určité aplikácie.Regulácia tepla je obzvlášť dôležitá, keď nie sú vhodné nízko uhlíkové prídavné kovy.
Minimalizujte čas, počas ktorého sú zvar a HAZ pri vysokých teplotách, zvyčajne 950 až 1500 stupňov Fahrenheita (500 až 800 stupňov Celzia).Čím menej času strávite spájkovaním v tomto rozsahu, tým menej tepla budete generovať.Vždy skontrolujte a dodržiavajte interpass teplotu pri použitom postupe zvárania.
Ďalšou možnosťou je použitie prídavných kovov s legovacími zložkami, ako je titán a niób, aby sa zabránilo tvorbe karbidov chrómu.Pretože tieto komponenty tiež ovplyvňujú pevnosť a húževnatosť, tieto prídavné kovy nemožno použiť vo všetkých aplikáciách.
Root pass zváranie pomocou plynového volfrámového oblúkového zvárania (GTAW) je tradičná metóda zvárania rúr z nehrdzavejúcej ocele.To zvyčajne vyžaduje spätné preplachovanie argónom, aby sa zabránilo oxidácii na spodnej strane zvaru.V prípade rúr a rúrok z nehrdzavejúcej ocele sa však stále častejšie používa proces zvárania drôtom.V týchto prípadoch je dôležité pochopiť, ako rôzne ochranné plyny ovplyvňujú odolnosť materiálu proti korózii.
Plynové oblúkové zváranie (GMAW) nehrdzavejúcej ocele tradične používa argón a oxid uhličitý, zmes argónu a kyslíka alebo trojplynovú zmes (hélium, argón a oxid uhličitý).Typicky tieto zmesi pozostávajú predovšetkým z argónu alebo hélia s menej ako 5 % oxidu uhličitého, pretože oxid uhličitý môže zavádzať uhlík do roztaveného kúpeľa a zvyšovať riziko senzibilizácie.Čistý argón sa neodporúča pre nehrdzavejúcu oceľ GMAW.
Plnený drôt pre nehrdzavejúcu oceľ je určený na použitie s tradičnou zmesou 75 % argónu a 25 % oxidu uhličitého.Tavidla obsahujú zložky určené na zabránenie kontaminácii zvaru uhlíkom z ochranného plynu.
Ako sa procesy GMAW vyvíjali, uľahčili zváranie rúr a rúr z nehrdzavejúcej ocele.Zatiaľ čo niektoré aplikácie môžu stále vyžadovať proces GTAW, pokročilé spracovanie drôtu môže poskytnúť podobnú kvalitu a vyššiu produktivitu v mnohých aplikáciách z nehrdzavejúcej ocele.
ID zvary z nehrdzavejúcej ocele vyrobené pomocou GMAW RMD sú kvalitou a vzhľadom podobné zodpovedajúcim vonkajším zvarom.
Koreňové prechody využívajúce modifikovaný skratový proces GMAW, ako je Millerovo kontrolované ukladanie kovov (RMD), eliminujú spätné preplachovanie v niektorých austenitických aplikáciách nehrdzavejúcej ocele.Po koreňovom priechode RMD môže nasledovať pulzné zváranie GMAW alebo oblúkové zváranie s tavivom na vyplnenie a uzavretie priechodu, čo je možnosť, ktorá šetrí čas a peniaze v porovnaní so spätným preplachom GTAW, najmä na väčších potrubiach.
RMD používa presne riadený skratový prenos kovu na vytvorenie tichého, stabilného oblúka a zvarového kúpeľa.Tým sa znižuje možnosť studených prelínaní alebo nestavenia, znižuje sa rozstrekovanie a zlepšuje sa kvalita koreňov potrubia.Presne riadený prenos kovu tiež zaisťuje rovnomerné ukladanie kvapiek a jednoduchšie ovládanie zvarového kúpeľa, čím sa riadi prívod tepla a rýchlosť zvárania.
Netradičné procesy môžu zlepšiť produktivitu zvárania.Rýchlosť zvárania sa môže meniť od 6 do 12 obr./min pri použití RMD.Pretože tento proces zlepšuje výkon bez dodatočného zahrievania dielu, pomáha udržiavať výkon a odolnosť nehrdzavejúcej ocele proti korózii.Zníženie tepelného príkonu procesu tiež pomáha kontrolovať deformáciu substrátu.
Tento pulzný proces GMAW ponúka kratšie dĺžky oblúka, užšie oblúkové kužele a menší prívod tepla ako konvenčný pulzný prúd.Keďže proces je uzavretý, drift oblúka a kolísanie vzdialenosti od hrotu k pracovisku sú prakticky eliminované.To zjednodušuje kontrolu zvarového kúpeľa ako pri zváraní na mieste, tak aj pri zváraní mimo pracoviska.Nakoniec, kombinácia pulzného GMAW na plnenie a uzatváranie priechodov s RMD pre koreňový priechod umožňuje vykonávanie zváracích postupov s jedným drôtom a jedným plynom, čím sa skracuje čas na zmenu procesu.
Tube & Pipe Journal bol vydaný v roku 1990 ako prvý časopis venovaný priemyslu kovových rúr.Dnes zostáva jedinou priemyselnou publikáciou v Severnej Amerike a stala sa najdôveryhodnejším zdrojom informácií pre odborníkov na hadičky.
Teraz je k dispozícii úplný digitálny prístup k FABRICATOR, ktorý poskytuje jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.
Teraz je k dispozícii úplný digitálny prístup k The Tube & Pipe Journal, ktorý poskytuje jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.
Vychutnajte si úplný digitálny prístup k STAMPING Journal, časopisu o trhu s lisovaním kovov s najnovšími technologickými pokrokmi, osvedčenými postupmi a novinkami z odvetvia.
Teraz je k dispozícii úplný prístup k digitálnemu vydaniu The Fabricator en Español, ktorý poskytuje jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.
Zváračský inštruktor a umelec Sean Flottmann sa pripojil k podcastu The Fabricator na FABTECH 2022 v Atlante na živý rozhovor…
Čas odoslania: 12. januára 2023