Nehrđajući čelik nije nužno težak za strojnu obradu, ali zahtijeva posebnu pažnju na detalje prilikom zavarivanja.Ne rasipa toplinu kao meki čelik ili aluminij i gubi dio svoje otpornosti na koroziju ako se prevruće.Najbolji postupci pomažu u održavanju otpornosti na koroziju.Slika: Miller Electric
Otpornost na koroziju nehrđajućeg čelika čini ga privlačnim izborom za mnoge važne primjene cjevovoda, uključujući hranu i piće visoke čistoće, farmaceutske proizvode, tlačne posude i petrokemiju.Međutim, ovaj materijal ne rasipa toplinu kao meki čelik ili aluminij, a nepravilne tehnike zavarivanja mogu smanjiti njegovu otpornost na koroziju.Primjena previše topline i korištenje pogrešnog metala za punjenje dva su krivca.
Pridržavanje nekih od najboljih postupaka zavarivanja nehrđajućeg čelika može poboljšati rezultate i osigurati održavanje otpornosti metala na koroziju.Osim toga, unapređenje procesa zavarivanja može povećati produktivnost bez žrtvovanja kvalitete.
Kod 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 za punjenje s oznakom "L" kao što je ER308L jer oni pružaju niži maksimalni sadržaj ugljika koji pomaže u održavanju otpornosti na koroziju u legurama nehrđajućeg čelika s niskim udjelom ugljika.Zavarivanje materijala s niskim udjelom ugljika sa standardnim dodacima povećava sadržaj ugljika u zavaru i time povećava rizik od korozije.Izbjegavajte "H" metale za punjenje jer imaju veći sadržaj ugljika i namijenjeni su za primjene koje zahtijevaju veću čvrstoću na povišenim temperaturama.
Kod zavarivanja nehrđajućeg čelika također je važno odabrati dodatni metal s niskim sadržajem elemenata u tragovima (poznat i kao smeće).To su zaostali elementi iz sirovina koje se koriste za izradu metala za punjenje 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 spoja i pravilna montaža igraju ključnu ulogu u upravljanju toplinom kako bi se održala svojstva materijala.Praznine između dijelova ili neravnomjerno pristajanje zahtijevaju da gorionik duže ostane na jednom mjestu, a potrebno je više dodatnog metala za popunjavanje tih praznina.To uzrokuje nakupljanje topline u zahvaćenom području, uzrokujući pregrijavanje komponente.Neispravna instalacija također može otežati zatvaranje praznina i postizanje potrebnog prodiranja zavara.Pobrinuli smo se da dijelovi budu što sličniji nehrđajućem čeliku.
Vrlo je važna i čistoća ovog materijala.Čak i najmanja količina onečišćenja ili prljavštine u zavaru može dovesti do nedostataka 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 nehrđajućih čelika, osjetljivost je glavni uzrok gubitka otpornosti na koroziju.To se događa kada temperatura zavarivanja i brzina hlađenja previše variraju, što dovodi do promjene u mikrostrukturi materijala.
Ovaj vanjski zavar na cijevi od nehrđajućeg čelika zavaren je GMAW-om i kontroliranim raspršivanjem metala (RMD), a korijenski zavar nije ispran i bio je sličan po izgledu i kvaliteti zavarivanju GTAW povratnim ispiranjem.
Ključni dio otpornosti nehrđajućeg čelika na koroziju je kromov oksid.Ali ako je sadržaj ugljika u zavaru previsok, stvaraju se kromovi karbidi.Vežu krom i sprječavaju stvaranje potrebnog kromovog oksida, što nehrđajući čelik čini otpornim na koroziju.Bez dovoljno krom oksida, materijal neće imati željena svojstva i doći će do korozije.
Sprječavanje senzibilizacije svodi se na izbor dodatnog materijala i kontrolu unosa topline.Kao što je ranije spomenuto, prilikom zavarivanja nehrđajućeg čelika važno je odabrati dodatni metal s niskim udjelom ugljika.Međutim, ponekad je potreban ugljik kako bi se osigurala čvrstoća za određene primjene.Kontrola topline je posebno važna kada nisko ugljični dodaci nisu prikladni.
Smanjite vrijeme u kojem su zavarivanje i ZUT na visokim temperaturama, obično od 950 do 1500 stupnjeva Fahrenheita (500 do 800 stupnjeva Celzijusa).Što manje vremena provedete lemljenje u ovom rasponu, manje ćete topline proizvesti.Uvijek provjerite i promatrajte međuprolaznu temperaturu u postupku zavarivanja koji se koristi.
Druga mogućnost je korištenje metala za punjenje s legirajućim komponentama kao što su titan i niobij kako bi se spriječilo stvaranje kromovih karbida.Budući da ove komponente također utječu na čvrstoću i žilavost, ovi dodatni metali se ne mogu koristiti u svim primjenama.
Korijensko zavarivanje pomoću plinskog volframovog elektrolučnog zavarivanja (GTAW) tradicionalna je metoda za zavarivanje cijevi od nehrđajućeg čelika.To obično zahtijeva ispiranje argonom kako bi se spriječila oksidacija na donjoj strani zavara.Međutim, za cijevi od nehrđajućeg čelika, uporaba procesa zavarivanja žicom postaje sve češća.U tim je slučajevima važno razumjeti kako različiti zaštitni plinovi utječu na otpornost materijala na koroziju.
Plinskolučno zavarivanje (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 smjese prvenstveno sastoje od argona ili helija s manje od 5% ugljičnog dioksida, budući da ugljični dioksid može unijeti ugljik u rastaljenu kupku i povećati rizik od senzibilizacije.Čisti argon se ne preporučuje za GMAW nehrđajući čelik.
Žica s jezgrom za nehrđajući čelik dizajnirana je za korištenje s tradicionalnom mješavinom od 75% argona i 25% ugljičnog dioksida.Topila sadrže sastojke namijenjene sprječavanju onečišćenja zavara ugljikom iz zaštitnog plina.
Kako su se GMAW procesi razvijali, oni su olakšavali zavarivanje cijevi i cijevi od nehrđajućeg čelika.Dok neke primjene još uvijek mogu zahtijevati GTAW proces, napredna obrada žice može pružiti sličnu kvalitetu i veću produktivnost u mnogim aplikacijama od nehrđajućeg čelika.
ID zavari nehrđajućeg čelika napravljeni s GMAW RMD slični su po kvaliteti i izgledu odgovarajućim OD zavarima.
Korijenski prolazi koji koriste modificirani GMAW proces kratkog spoja kao što je Millerovo kontrolirano taloženje metala (RMD) eliminiraju povratno ispiranje u nekim aplikacijama od austenitnog nehrđajućeg čelika.RMD korijenski prolaz može biti praćen pulsirajućim GMAW ili elektrolučnim zavarivanjem punjenim jezgrom za ispunjavanje i zatvaranje prolaza, što je opcija koja štedi vrijeme i novac u usporedbi s povratnim GTAW zavarivanjem, posebno na većim cijevima.
RMD koristi precizno kontrolirani prijenos metala kratkog spoja za stvaranje tihog, stabilnog luka i bazena za zavarivanje.To smanjuje mogućnost hladnog preklapanja ili nespajanja, smanjuje prskanje i poboljšava kvalitetu korijena cijevi.Precizno kontrolirani prijenos metala također osigurava ravnomjerno taloženje kapljica i lakšu kontrolu bazena za zavarivanje, čime se kontrolira unos topline i brzina zavarivanja.
Netradicionalni postupci mogu poboljšati produktivnost zavarivanja.Brzina zavarivanja može varirati od 6 do 12 ipm kada se koristi RMD.Budući da ovaj proces poboljšava učinkovitost bez dodatnog zagrijavanja dijela, pomaže u održavanju učinkovitosti i otpornosti na koroziju nehrđajućeg čelika.Smanjenje unosa topline u procesu također pomaže u kontroli deformacije podloge.
Ovaj pulsni GMAW proces nudi kraće duljine luka, uže lučne konuse i manji unos topline od konvencionalnog pulsirajućeg mlaza.Budući da je proces zatvoren, pomicanje luka i fluktuacije u udaljenosti od vrha do radnog mjesta su gotovo eliminirani.Ovo pojednostavljuje kontrolu bazena za zavarivanje i kod zavarivanja na gradilištu i kod zavarivanja izvan radnog mjesta.Konačno, kombinacija impulsnog GMAW za punjenje i zatvaranje prolaza s RMD-om za korijenski prolaz omogućuje izvođenje postupaka zavarivanja s jednom žicom i jednim plinom, smanjujući vrijeme promjene procesa.
Tube & Pipe Journal pokrenut je 1990. godine kao prvi časopis posvećen industriji metalnih cijevi.Danas je to jedina industrijska publikacija u Sjevernoj Americi i postala je najpouzdaniji izvor informacija za stručnjake za cijevi.
Potpuni digitalni pristup FABRICATOR-u je sada dostupan, pružajući jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Potpuni digitalni pristup časopisu The Tube & Pipe Journal sada je dostupan, što omogućuje jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Uživajte u potpunom digitalnom pristupu STAMPING Journalu, tržišnom časopisu o žigosanju metala s najnovijim tehnološkim dostignućima, najboljim praksama i vijestima iz industrije.
Potpuni pristup digitalnom izdanju The Fabricator en Español sada je dostupan, što omogućuje jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Instruktor zavarivanja i umjetnik Sean Flottmann pridružio se podcastu The Fabricator na sajmu FABTECH 2022 u Atlanti za razgovor uživo…
Vrijeme objave: 12. siječnja 2023