Nehrđajući čelik nije nužno težak za obradu, ali zahtijeva posebnu pažnju na detalje prilikom zavarivanja.

Nehrđajući čelik nije nužno težak za obradu, ali zahtijeva posebnu pažnju na detalje prilikom zavarivanja.Ne rasipa toplinu kao blagi čelik ili aluminij i gubi dio svoje otpornosti na koroziju ako se previše zagrije.Najbolje prakse pomažu u održavanju njegove otpornosti na koroziju.Slika: Miller Electric
Otpornost na koroziju nehrđajućeg čelika čini ga atraktivnim izborom za mnoge važne primjene u cjevovodima, uključujući hranu i piće visoke čistoće, farmaceutske proizvode, posude pod pritiskom i petrokemikalije.Međutim, ovaj materijal ne rasipa toplinu kao blagi čelik ili aluminij, a nepravilne tehnike zavarivanja mogu smanjiti njegovu otpornost na koroziju.Primjena previše topline i korištenje pogrešnog metala za punjenje su dva krivca.
Pridržavanje nekih od najboljih praksi zavarivanja nehrđajućeg čelika može pomoći u poboljšanju rezultata i osigurati održavanje otpornosti metala na koroziju.Osim toga, nadogradnja procesa zavarivanja može povećati produktivnost bez žrtvovanja kvaliteta.
Prilikom zavarivanja nehrđajućeg čelika, izbor dodatnog metala je ključan za kontrolu sadržaja ugljika.Dodatni metal koji se koristi za zavarivanje cijevi od nehrđajućeg čelika mora poboljšati performanse zavarivanja i zadovoljiti zahtjeve performansi.
Potražite metale punila s oznakom "L", kao što je ER308L, jer oni pružaju niži maksimalni sadržaj ugljika koji pomaže u održavanju otpornosti na koroziju u niskougljičnim legurama nehrđajućeg čelika.Zavarivanje niskougljičnih materijala sa standardnim dodatnim metalima povećava sadržaj ugljika u šavu i time povećava rizik od korozije.Izbjegavajte "H" dodatke jer imaju veći sadržaj ugljika i namijenjeni su za primjene koje zahtijevaju veću čvrstoću na povišenim temperaturama.
Prilikom zavarivanja nehrđajućeg čelika, također je važno odabrati dodatni metal koji ima malo elemenata u tragovima (također poznat kao smeće).To su zaostali elementi iz sirovina koje se koriste za izradu dodatnih metala i uključuju antimon, arsen, fosfor i sumpor.Oni mogu značajno utjecati na otpornost materijala na koroziju.
Budući da je nehrđajući čelik vrlo osjetljiv na unos topline, priprema spojeva i pravilna montaža igraju ključnu ulogu u upravljanju toplinom kako bi se održala svojstva materijala.Zazori između dijelova ili neravnomjerno namještanje zahtijevaju da gorionik duže ostane na jednom mjestu, a potrebno je više dodatnog metala da se te praznine popune.To uzrokuje nakupljanje topline u zahvaćenom području, što uzrokuje pregrijavanje komponente.Nepravilna instalacija također može otežati zatvaranje praznina i postizanje potrebnog prodora vara.Pobrinuli smo se da dijelovi budu što bliže nehrđajućem čeliku.
Čistoća ovog materijala je takođe veoma važna.Čak i najmanja količina zagađivača ili prljavštine u zavaru može dovesti do defekata koji smanjuju čvrstoću i otpornost na koroziju konačnog proizvoda.Za čišćenje osnovnog metala prije zavarivanja koristite posebnu četku za nehrđajući čelik koja nije korištena za ugljični čelik ili aluminij.
Kod nerđajućeg čelika, preosetljivost je glavni uzrok gubitka otpornosti na koroziju.To se događa kada temperatura zavarivanja i brzina hlađenja previše fluktuiraju, što rezultira promjenom mikrostrukture materijala.
Ovaj vanjski zavar na cijevi od nehrđajućeg čelika zavaren je sa GMAW i kontroliranim metalnim sprejom (RMD), a korijenski zavar nije bio ispran i bio je sličan izgledu i kvaliteti zavarivanju GTAW povratnim ispiranjem.
Ključni dio otpornosti na koroziju nehrđajućeg čelika je krom oksid.Ali ako je sadržaj ugljika u zavaru previsok, nastaju krom karbidi.Oni vežu krom i sprječavaju stvaranje potrebnog krom-oksida, što nehrđajući čelik čini otpornim na koroziju.Bez dovoljno krom-oksida, materijal neće imati željena svojstva i doći će do korozije.
Prevencija senzibilizacije svodi se na odabir metala za punjenje i kontrolu unosa topline.Kao što je ranije spomenuto, važno je odabrati metal za punjenje s niskim sadržajem ugljika prilikom zavarivanja nehrđajućeg čelika.Međutim, ugljik je ponekad potreban za pružanje snage za određene primjene.Kontrola topline je posebno važna kada metali punila s niskim udjelom ugljika nisu prikladni.
Minimizirajte vrijeme u kojem su zavar i HAZ na visokim temperaturama, obično 950 do 1500 stepeni Farenhajta (500 do 800 stepeni Celzijusa).Što manje vremena provedete na lemljenje u ovom rasponu, manje ćete topline proizvesti.Uvijek provjerite i pazite na međuprolaznu temperaturu u postupku zavarivanja koji se koristi.
Druga opcija je korištenje metala za punjenje s legirajućim komponentama kao što su titan i niobij kako bi se spriječilo stvaranje krom karbida.Budući da ove komponente također utiču na čvrstoću i žilavost, ovi dodatni metali se ne mogu koristiti u svim primjenama.
Zavarivanje korijenskim prolazom korištenjem elektrolučnog zavarivanja volframom (GTAW) je tradicionalna metoda za zavarivanje cijevi od nehrđajućeg čelika.Ovo obično zahtijeva povratno ispiranje argonom kako bi se spriječila oksidacija na donjoj strani vara.Međutim, za cijevi i cijevi od nehrđajućeg čelika, upotreba procesa zavarivanja žice postaje sve češća.U ovim slučajevima, važno je razumjeti kako različiti zaštitni plinovi utječu na otpornost materijala na koroziju.
Zavarivanje plinskim lukom (GMAW) nehrđajućeg čelika tradicionalno koristi argon i ugljični dioksid, mješavinu argona i kisika ili mješavinu tri plina (helij, argon i ugljični dioksid).Obično se ove mješavine sastoje prvenstveno od argona ili helijuma s manje od 5% ugljičnog dioksida, budući da ugljični dioksid može uvesti ugljik u otopljenu kupku i povećati rizik od senzibilizacije.Čisti argon se ne preporučuje za GMAW nerđajući čelik.
Žica sa jezgrom za nerđajući čelik dizajnirana je za upotrebu sa tradicionalnom mešavinom od 75% argona i 25% ugljen-dioksida.Tokovi sadrže sastojke dizajnirane da spriječe kontaminaciju šava ugljikom iz zaštitnog plina.
Kako su se GMAW procesi razvijali, olakšali su zavarivanje cijevi i cijevi od nehrđajućeg čelika.Iako neke aplikacije i dalje mogu zahtijevati GTAW proces, napredna obrada žice može pružiti sličan kvalitet i veću produktivnost u mnogim aplikacijama od nehrđajućeg čelika.
ID zavarivanja od nerđajućeg čelika napravljeni sa GMAW RMD su slični po kvaliteti i izgledu odgovarajućim OD zavarima.
Korenski prolazi koristeći modifikovani proces kratkog spoja GMAW kao što je Miller-ovo kontrolisano taloženje metala (RMD) eliminišu povratno ispiranje u nekim aplikacijama od austenitnog nerđajućeg čelika.RMD korijenski prolaz može biti praćen pulsnim GMAW ili elektrolučnim zavarivanjem punjenim jezgrom kako bi se popunio i zatvorio prolaz, opcija koja štedi vrijeme i novac u poređenju sa povratnim ispiranjem GTAW, posebno na većim cijevima.
RMD koristi precizno kontroliran prijenos metala kratkog spoja za stvaranje tihog, stabilnog luka i zavarenog bazena.Ovo smanjuje mogućnost hladnih krugova ili nefuzije, smanjuje prskanje i poboljšava kvalitet korijena cijevi.Precizno kontroliran prijenos metala također osigurava ravnomjerno taloženje kapljica i lakšu kontrolu zavarenog bazena, čime se kontrolira unos topline i brzina zavarivanja.
Netradicionalni procesi mogu poboljšati produktivnost zavarivanja.Brzina zavarivanja može varirati od 6 do 12 ipm kada se koristi RMD.Budući da ovaj proces poboljšava performanse bez dodatnog zagrijavanja dijela, pomaže u održavanju performansi i otpornosti na koroziju nehrđajućeg čelika.Smanjenje unosa toplote u proces takođe pomaže u kontroli deformacije podloge.
Ovaj impulsni GMAW proces nudi kraće dužine luka, uže lučne konuse i manji unos toplote od konvencionalnog pulsnog mlaza.Budući da je proces zatvoren, pomjeranje luka i fluktuacije u udaljenosti od vrha do radnog mjesta su gotovo eliminirani.Ovo pojednostavljuje kontrolu zavarenog bazena i kod zavarivanja na licu mesta i kod zavarivanja van radnog mesta.Konačno, kombinacija impulsnog GMAW-a za punjenje i zatvaranje prolaza sa RMD-om za korijenski prolaz omogućava izvođenje postupaka zavarivanja s jednom žicom i jednim plinom, smanjujući vrijeme promjene procesa.
Tube & Pipe Journal je pokrenut 1990. godine kao prvi časopis posvećen industriji metalnih cijevi.Danas ostaje jedina publikacija u industriji u Sjevernoj Americi i postala je izvor informacija od najvećeg povjerenja za profesionalce u cijevima.
Potpun digitalni pristup FABRICATOR-u je sada dostupan, pružajući lak pristup vrijednim industrijskim resursima.
Potpun digitalni pristup časopisu The Tube & Pipe Journal je sada dostupan, pružajući lak pristup vrijednim industrijskim resursima.
Uživajte u potpunom digitalnom pristupu STAMPING Journalu, časopisu o tržištu metalnih štancanja s najnovijim tehnološkim dostignućima, najboljim praksama i vijestima iz industrije.
Potpuni pristup digitalnom izdanju The Fabricator en Español sada je dostupan, pružajući lak pristup vrijednim industrijskim resursima.
Instruktor zavarivanja i umjetnik Sean Flottmann pridružio se podcastu The Fabricator na FABTECH 2022 u Atlanti za razgovor uživo…