Gängige Schweißmethoden
Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, Edelstahlrohre zu schweißen. Hier sind einige typische Verfahren zum Schweißen Edelstahlrohr:
1. Auswahl der geeigneten Schweißzusätze: WIG-, MIG- und Flux Cored Arc Welding (FCAW)-Verbrauchsmaterialien sind nur einige der Optionen, die zum Schweißen zur Verfügung stehen. Da jeder Typ Vor- und Nachteile hat, ist die Auswahl des richtigen Typs von entscheidender Bedeutung. Beispielsweise wird bei dünnwandigen Anwendungen häufig das WIG-Schweißen eingesetzt, das eine sauberere Oberfläche als das MIG- oder FCAW-Schweißen erzeugt. Für dickwandige Anwendungen oder wenn eine höhere Abschmelzleistung erforderlich ist, werden häufig MIG und FCAW eingesetzt.
2. Bereiten Sie das Rohr vor: Schneiden Sie das Rohr auf die gewünschte Länge zu und reinigen Sie die Rohroberfläche, um Schmutz, Öl oder andere Verunreinigungen zu entfernen, die den Schweißprozess beeinträchtigen könnten.
3. Wählen Sie eine Schweißmethode: Zu den beliebtesten Methoden zum Schweißen von Edelstahlrohren gehören das Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißen (GTAW oder WIG), das Gas-Metall-Lichtbogenschweißen (GMAW oder MIG) und das Schutzgasschweißen (SMAW oder Stabschweißen). . Die Dicke des Rohrs, die gewünschte Schweißqualität und die verfügbare Ausrüstung können sich alle auf die Auswahl der Technik auswirken.
4. Installieren Sie die Schweißausrüstung: Montieren Sie die Schweißausrüstung, die Gasversorgung, das Zusatzmaterial und alle anderen Geräte entsprechend der von Ihnen gewählten Methode.
5. Werden Sie zum Rohr: Halten Sie die Schweißnaht auf der richtigen Temperatur, Geschwindigkeit und im richtigen Winkel, indem Sie die empfohlene Schweißtechnik für die von Ihnen gewählte Methode einhalten. Beispielsweise werden Edelstahlrohre häufig beim WIG-Schweißen verwendet. Dabei wird mit einer Wolframelektrode ein Lichtbogen zwischen der Elektrode und dem Rohr erzeugt und bei Bedarf Zusatzmetall hinzugefügt.
6. Überprüfen Sie die Schweißnaht: Überprüfen Sie die Schweißnaht nach dem Schweißen auf Unvollkommenheiten wie Brüche, Porosität oder teilweise Verschmelzung. Wenn Mängel festgestellt werden, reparieren Sie die Schweißnaht nach Bedarf.
Einige Überlegungen zum Schweißen
Beim Schweißen von Edelstahlrohren und -rohren ist keine Zauberei im Spiel. Das Endprodukt erfüllt die vorgeschriebenen Qualitätsstandards und behält seine beabsichtigten korrosionsbeständigen Eigenschaften bei, wenn die Zusatzmetalle, Verbindungen, Sauberkeit und Schweißtechniken ordnungsgemäß angewendet wurden. Durch Verbesserungen bewährter Verfahren und Methoden können Rohrhersteller jedoch ihre Produktion steigern, ohne die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl zu beeinträchtigen.
1. Auswahl der Zusatzmetalle
Bei Edelstahlrohren werden Zusatzmetalle so ausgewählt, dass sie den Anforderungen der Anwendung entsprechen und die Leistung der Schweißnaht verbessern. Für Füllmetalle mit der Bezeichnung „L“, wie z. B. ER308L, gilt eine reduzierte maximale Kohlenstoffkonzentration. Die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahllegierungen mit niedrigem Kohlenstoffgehalt bleibt erhalten, was für hochreine Anwendungen, einschließlich Lebensmittel, Getränke und Pharmazeutika, wichtig ist. Die mit „H“ gekennzeichneten Zusatzwerkstoffe hingegen haben einen höheren Kohlenstoffgehalt und eignen sich ideal für Anwendungen, die eine höhere Festigkeit erfordern, insbesondere bei hohen Temperaturen. Andererseits können Füllmetalle mit einem höheren Siliziumgehalt die Produktion steigern, indem sie die Stumpfverbindung, die Fließfähigkeit des Schweißbads und die Bewegungsgeschwindigkeit verbessern.
2. Probleme und Abhilfemaßnahmen bei Sensibilisierung
Der Hauptfaktor, der die Korrosionsbeständigkeit verringert, ist die Sensibilisierung. Die „rostfreie“ Beschichtung von rostfreier Stahl besteht aus Chromoxid. Es bildet sich Chromkarbid, das das Chrom bindet und die Bildung von Chromoxid verhindert, wenn der Kohlenstoffgehalt der Schweißnaht und der nahegelegenen Wärmeeinflusszone hoch ist. Dadurch beginnt der Stahl zu korrodieren, was zur Erzielung der gewünschten Korrosionsbeständigkeit notwendig ist.
Es gibt drei Möglichkeiten, mit der Sensibilisierungsproblematik umzugehen. Die erste besteht darin, Zusatzmetalle und eine kohlenstoffarme Matrix zu verwenden, um Kohlenstoff zu minimieren oder vollständig zu entfernen. Da Kohlenstoff in bestimmten Anwendungen eine wichtige Legierungsrolle spielt, ist dieser Ansatz nicht immer praktikabel.
Die zweite Technik besteht darin, die Zeit zu reduzieren, die die Schweißnaht und die Wärmeeinflusszone bei Temperaturen verbringen, die zu Sensibilisierung führen können, die Anzahl der Schweißnähte zu reduzieren und mit der geringstmöglichen Wärmezufuhr zu schweißen, um eine schnelle Abkühlung zu erreichen.
Eine dritte Technik besteht darin, Zusatzmetalle mit bestimmten Legierungszusammensetzungen zu verwenden, um die Entwicklung von Chromkarbiden zu verhindern.
3. Damit die Korrosionsbeständigkeit erhalten bleibt, sind Schutzgase erforderlich
Beim Schweißen von Edelstahlrohren wird normalerweise Argon als Rückblasgas verwendet, obwohl dies zur Bildung einiger Nitride an der Schweißnahtwurzel führen kann, was die Korrosionsbeständigkeit verringert. Für das Gas-Wolfram-Argon-Lichtbogenschweißen (WIG) von Edelstahlrohren empfehlen Experten die Verwendung von reinem Argon.
Fülldrähte zum Schweißen von Edelstahl werden von den Herstellern so hergestellt, dass sie in einem typischen Gasgemisch aus 75/25 % Argon/Kohlendioxid funktionieren. Durch die Zusammensetzung des Flussmittels wird die Schweißnaht vor Verunreinigungen durch Kohlenstoff im Schutzgas geschützt. Darüber hinaus beseitigt die Flussmittelwirkung der Schlackenabdeckung überschüssigen Kohlenstoff und verhindert, dass dieser in die Schweißnaht eindringt. Beim Einsatz der RMDTM-Technik (Regulated Metal Deposition) ist für das erfolgreiche Schweißen von Edelstahl 304 kein Rückstoß erforderlich. Duplex-Edelstahl muss jedoch mit einem Inertgas wie Argon gespült werden.
4. Die Steuerung des Wärmeeintrags und der Geschwindigkeit treibt den Prozess an
Die Kontrolle von Wärmeeintrag, Kühlung, Korrosionsbeständigkeit und Verformung sind wichtige Aspekte des Schweißprozesses. WIG-Schweißen ist immer noch die beste Option für hochreine Rohre mit Durchmessern von 6 Zoll oder weniger und Wandstärken der Klasse 10, da es typischerweise zum Schweißen von Edelstahlrohren verwendet wird. Das autogene WIG-Vierkant-Stumpfschweißen ist das empfohlene Verfahren für hochreinen Edelstahl in Lebensmittelqualität. Durch die Verwendung dieser Technik zum Verschmelzen des Rohrs ohne Verwendung von Zusatzmetall wird die Hitze reduziert und mögliche chemische Veränderungen werden ebenfalls entfernt. Jedes Rohr mit einer Dicke von weniger als 1/8 Zoll wird normalerweise diesem Verfahren unterzogen. Wenn die Rohrdicke auf 10 bis 40 Zoll ansteigt, müssen das Rohr abgeschrägt und Füllmetall hinzugefügt werden. Für einige kleinere Durchmesser und dickere Wände (z. B. Schedule 80 mit einem Durchmesser von 2 Zoll) ist WIG-Schweißen immer noch die beste Option.
