Oțelul inoxidabil nu este neapărat dificil de prelucrat, dar necesită o atenție specială la detalii la sudare.Nu disipă căldura precum oțelul moale sau aluminiul și își pierde o parte din rezistența la coroziune dacă devine prea fierbinte.Cele mai bune practici ajută la menținerea rezistenței sale la coroziune.Imagine: Miller Electric
Rezistența la coroziune a oțelului inoxidabil îl face o alegere atractivă pentru multe aplicații importante de conducte, inclusiv alimente și băuturi de înaltă puritate, produse farmaceutice, vase sub presiune și produse petrochimice.Cu toate acestea, acest material nu disipă căldura precum oțelul moale sau aluminiul, iar tehnicile de sudare necorespunzătoare pot reduce rezistența la coroziune.Aplicarea prea multă căldură și utilizarea metalului de umplutură greșit sunt doi vinovați.
Respectarea unora dintre cele mai bune practici de sudare a oțelului inoxidabil poate ajuta la îmbunătățirea rezultatelor și poate asigura menținerea rezistenței la coroziune a metalului.În plus, modernizarea proceselor de sudare poate crește productivitatea fără a sacrifica calitatea.
Atunci când sudați oțel inoxidabil, alegerea metalului de umplutură este esențială pentru controlul conținutului de carbon.Metalul de umplutură utilizat pentru sudarea țevilor din oțel inoxidabil trebuie să îmbunătățească performanța de sudare și să îndeplinească cerințele de performanță.
Căutați metale de umplutură cu denumirea „L”, cum ar fi ER308L, deoarece oferă un conținut maxim de carbon mai scăzut, ceea ce ajută la menținerea rezistenței la coroziune în aliajele de oțel inoxidabil cu conținut scăzut de carbon.Sudarea materialelor cu conținut scăzut de carbon cu metale de umplutură standard crește conținutul de carbon al sudurii și astfel crește riscul de coroziune.Evitați metalele de umplutură „H”, deoarece au un conținut mai mare de carbon și sunt destinate aplicațiilor care necesită rezistență mai mare la temperaturi ridicate.
Când sudați oțel inoxidabil, este, de asemenea, important să alegeți un metal de umplutură care are un conținut scăzut de oligoelemente (cunoscut și sub numele de junk).Acestea sunt elemente reziduale din materiile prime utilizate la fabricarea metalelor de umplutură și includ antimoniu, arsen, fosfor și sulf.Ele pot afecta semnificativ rezistența la coroziune a materialului.
Deoarece oțelul inoxidabil este foarte sensibil la aportul de căldură, pregătirea îmbinărilor și asamblarea corectă joacă un rol cheie în gestionarea căldurii pentru a menține proprietățile materialului.Spațiile dintre părți sau potrivirea neuniformă necesită ca lanterna să rămână într-un loc mai mult timp și este nevoie de mai mult metal de umplere pentru a umple aceste goluri.Acest lucru determină acumularea de căldură în zona afectată, determinând supraîncălzirea componentei.Instalarea incorectă poate îngreuna, de asemenea, închiderea golurilor și obținerea pătrunderii necesare a sudurii.Ne-am asigurat ca piesele sa fie cat mai aproape de otelul inoxidabil.
Puritatea acestui material este, de asemenea, foarte importantă.Chiar și cea mai mică cantitate de contaminanți sau murdărie din sudare poate duce la defecte care reduc rezistența și rezistența la coroziune a produsului final.Pentru a curăța metalul de bază înainte de sudare, utilizați o perie specială pentru oțel inoxidabil care nu a fost folosită pentru oțel carbon sau aluminiu.
În oțelurile inoxidabile, sensibilizarea este principala cauză a pierderii rezistenței la coroziune.Acest lucru se întâmplă atunci când temperatura de sudare și viteza de răcire fluctuează prea mult, ducând la o schimbare a microstructurii materialului.
Această sudură exterioară pe țeavă de oțel inoxidabil a fost sudată cu GMAW și pulverizare metalică controlată (RMD), iar sudura rădăcină nu a fost spălată în sens invers și a fost similară ca aspect și calitate cu sudarea cu spălare inversă GTAW.
O parte cheie a rezistenței la coroziune a oțelului inoxidabil este oxidul de crom.Dar dacă conținutul de carbon din sudură este prea mare, se formează carburi de crom.Ele leagă cromul și previn formarea oxidului de crom necesar, ceea ce face ca oțelul inoxidabil să fie rezistent la coroziune.Fără suficient oxid de crom, materialul nu va avea proprietățile dorite și se va produce coroziune.
Prevenirea sensibilizării se reduce la selectarea metalului de adaos și controlul aportului de căldură.După cum am menționat mai devreme, este important să selectați un metal de umplutură cu un conținut scăzut de carbon atunci când sudați oțel inoxidabil.Cu toate acestea, uneori, carbonul este necesar pentru a oferi rezistență pentru anumite aplicații.Controlul căldurii este deosebit de important atunci când metalele de umplutură cu conținut scăzut de carbon nu sunt potrivite.
Minimizați timpul în care sudarea și HAZ sunt la temperaturi ridicate, de obicei 950 până la 1500 de grade Fahrenheit (500 până la 800 de grade Celsius).Cu cât petreceți mai puțin timp lipitând în acest interval, cu atât veți genera mai puțină căldură.Verificați și respectați întotdeauna temperatura între treceri în procedura de sudare utilizată.
O altă opțiune este utilizarea metalelor de umplutură cu componente de aliere precum titanul și niobiul pentru a preveni formarea carburilor de crom.Deoarece aceste componente afectează și rezistența și duritatea, aceste metale de umplutură nu pot fi utilizate în toate aplicațiile.
Sudarea prin trecere prin rădăcină folosind sudarea cu arc de tungsten cu gaz (GTAW) este o metodă tradițională de sudare a țevilor din oțel inoxidabil.Acest lucru necesită de obicei o spălare inversă cu argon pentru a preveni oxidarea pe partea inferioară a sudurii.Cu toate acestea, pentru tuburile și țevile din oțel inoxidabil, utilizarea proceselor de sudare a sârmei devine din ce în ce mai frecventă.În aceste cazuri, este important să înțelegeți modul în care diferitele gaze de protecție afectează rezistența la coroziune a materialului.
Sudarea cu arc cu gaz (GMAW) a oțelului inoxidabil utilizează în mod tradițional argon și dioxid de carbon, un amestec de argon și oxigen sau un amestec de trei gaze (heliu, argon și dioxid de carbon).De obicei, aceste amestecuri constau în principal din argon sau heliu cu mai puțin de 5% dioxid de carbon, deoarece dioxidul de carbon poate introduce carbon în baia topită și crește riscul de sensibilizare.Argonul pur nu este recomandat pentru oțelul inoxidabil GMAW.
Sârma cu miez pentru oțel inoxidabil este proiectată pentru a fi utilizată cu un amestec tradițional de 75% argon și 25% dioxid de carbon.Fluxurile conțin ingrediente concepute pentru a preveni contaminarea sudurii cu carbon din gazul de protecție.
Pe măsură ce procesele GMAW au evoluat, acestea au facilitat sudarea tuburilor și a țevilor din oțel inoxidabil.În timp ce unele aplicații pot necesita în continuare procesul GTAW, procesarea avansată a firului poate oferi o calitate similară și o productivitate mai mare în multe aplicații din oțel inoxidabil.
Sudurile din oțel inoxidabil ID realizate cu GMAW RMD sunt similare ca calitate și aspect cu sudurile OD corespunzătoare.
Trecerile de rădăcină folosind un proces GMAW de scurtcircuit modificat, cum ar fi depunerea controlată a metalelor (RMD) de la Miller, elimină spălarea inversă în unele aplicații din oțel inoxidabil austenitic.Trecerea la rădăcină RMD poate fi urmată de GMAW pulsat sau de sudare cu arc cu miez pentru a umple și închide trecerea, o opțiune care economisește timp și bani în comparație cu GTAW cu spălare inversă, în special pe țevi mai mari.
RMD folosește un transfer de metal pe scurtcircuit controlat cu precizie pentru a crea un arc silențios, stabil și bazin de sudură.Acest lucru reduce șansa de apariție la rece sau nefuziune, reduce stropii și îmbunătățește calitatea rădăcinii țevii.Transferul de metal controlat cu precizie asigură, de asemenea, depunerea uniformă a picăturilor și un control mai ușor al bazinului de sudură, controlând astfel intrarea de căldură și viteza de sudare.
Procesele netradiționale pot îmbunătăți productivitatea sudării.Viteza de sudare poate fi variată de la 6 la 12 ipm când se utilizează RMD.Deoarece acest proces îmbunătățește performanța fără încălzire suplimentară a piesei, ajută la menținerea performanței și rezistenței la coroziune a oțelului inoxidabil.Reducerea aportului de căldură al procesului ajută, de asemenea, la controlul deformării substratului.
Acest proces GMAW pulsat oferă lungimi de arc mai scurte, conuri de arc mai înguste și un aport de căldură mai mic decât jetul pulsat convențional.Deoarece procesul este închis, deriva de arc și fluctuațiile distanței de la vârf la locul de muncă sunt practic eliminate.Acest lucru simplifică controlul bazinului de sudură atât la sudarea pe șantier, cât și la sudarea în afara locului de muncă.În cele din urmă, combinația GMAW pulsată pentru trecerile de umplere și închidere cu RMD pentru trecerea de rădăcină permite efectuarea procedurilor de sudare cu un fir și un gaz, reducând timpii de schimbare a procesului.
Tube & Pipe Journal a fost lansat în 1990 ca prima revistă dedicată industriei țevilor metalice.Astăzi, rămâne singura publicație din industrie din America de Nord și a devenit cea mai de încredere sursă de informații pentru profesioniștii în tuburi.
Accesul digital complet la FABRICATOR este acum disponibil, oferind acces ușor la resurse valoroase din industrie.
Accesul digital complet la The Tube & Pipe Journal este acum disponibil, oferind acces ușor la resurse valoroase din industrie.
Bucurați-vă de acces digital complet la STAMPING Journal, jurnalul pieței de ștanțare a metalelor cu cele mai recente progrese tehnologice, bune practici și știri din industrie.
Accesul complet la ediția digitală The Fabricator en Español este acum disponibil, oferind acces ușor la resurse valoroase din industrie.
Instructorul de sudură și artistul Sean Flottmann s-a alăturat podcastului The Fabricator la FABTECH 2022 din Atlanta pentru un chat live...
Ora postării: 12-ian-2023