Общие методы сварки
Существует множество способов сварки труб из нержавеющей стали. Вот некоторые типичные процедуры сварки трубы из нержавеющей стали:
1. Выбор подходящих сварочных материалов: расходные материалы для сварки TIG, MIG и дуговой сварки порошковой проволокой (FCAW) — это лишь некоторые из возможных вариантов сварки. Учитывая, что каждый тип имеет свои преимущества и недостатки, важно выбрать подходящий тип. Например, сварка TIG, которая создает более чистую поверхность, чем сварка MIG или FCAW, часто используется для тонкостенных изделий. Для толстостенных применений или там, где необходима более высокая скорость наплавки, часто используются MIG и FCAW.
2. Подготовьте трубу: обрежьте трубу до нужной длины и очистите поверхность трубы от мусора, масла или других загрязнений, которые могут помешать процессу сварки.
3. Выберите метод сварки. Некоторые из наиболее популярных методов сварки труб из нержавеющей стали включают дуговую сварку вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW или TIG), дуговую сварку металлическим электродом в среде защитного газа (GMAW или MIG) и дуговую сварку в защитном металле (SMAW или сварка электродом). . Толщина трубы, желаемый уровень качества сварки и доступное оборудование могут повлиять на выбор технологии.
4. Установите сварочное оборудование. Соберите сварочное оборудование, подачу газа, присадочный материал и любое другое оборудование в соответствии с выбранным вами методом.
5. Станьте трубой: поддерживайте правильную температуру, скорость и угол сварки, придерживаясь предложенной техники сварки для выбранного вами метода. Например, трубы из нержавеющей стали широко используются при сварке TIG, которая включает использование вольфрамового электрода для создания дуги между электродом и трубой и добавление присадочного металла по мере необходимости.
6. Проверьте сварной шов. После сварки осмотрите сварной шов на наличие дефектов, включая трещины, пористость или частичное проплавление. Если обнаружены какие-либо дефекты, исправьте сварной шов по мере необходимости.
Некоторые соображения по сварке
Когда дело доходит до сварки труб из нержавеющей стали, никакого колдовства не требуется. Конечный продукт будет соответствовать предписанным стандартам качества и сохранит свои предполагаемые антикоррозионные свойства, если присадочные металлы, соединения, чистота и методы сварки использовались должным образом. Однако усовершенствование проверенных процедур и методов позволяет производителям труб увеличить производительность без ущерба для устойчивости нержавеющей стали к коррозии.
1. Выбор присадочных металлов
Для труб из нержавеющей стали присадочные металлы выбираются в соответствии с потребностями применения и улучшают характеристики сварного шва. Пониженная максимальная концентрация углерода применяется к присадочным металлам с обозначением «L», например ER308L. Коррозионная стойкость сплавов из низкоуглеродистой нержавеющей стали сохраняется, что важно для высокочистых применений, включая продукты питания, напитки и фармацевтику. С другой стороны, присадочные металлы, обозначенные буквой «H», имеют более высокое содержание углерода и идеально подходят для применений, требующих большей прочности, особенно при высоких температурах. С другой стороны, присадочные металлы с более высоким содержанием кремния могут повысить производительность за счет улучшения стыковых соединений, текучести сварочной ванны и скорости перемещения.
2. Проблемы с сенсибилизацией и средства от нее
Основным фактором снижения коррозионной стойкости является сенсибилизация. «Нержавеющее» покрытие нержавеющая сталь состоит из оксида хрома. Образуется карбид хрома, который связывает хром и останавливает образование оксида хрома, если содержание углерода в сварном шве и близлежащей зоне термического влияния высокое. В результате сталь начинает корродировать, что необходимо для получения нужной коррозионной стойкости.
Есть три способа справиться с проблемой сенсибилизации. Во-первых, использование присадочных металлов и низкоуглеродистой матрицы для сведения к минимуму или полного удаления углерода. Поскольку углерод играет значительную роль легирующего элемента в определенных областях применения, этот подход не всегда оправдан.
Второй метод включает в себя сокращение времени, в течение которого сварной шов и зона термического влияния находятся при температурах, которые могут вызвать сенсибилизацию, сокращение количества сварных швов и сварку с наименьшим количеством подводимого тепла для достижения быстрого охлаждения.
Использование присадочных металлов с особыми легирующими составами для предотвращения образования карбидов хрома является третьим методом.
3. Для сохранения коррозионной стойкости необходимы защитные газы
Аргон обычно используется в качестве газа обратной продувки при сварке труб из нержавеющей стали, хотя это может привести к образованию некоторых нитридов в корне сварного шва, что снижает коррозионную стойкость. Для газовой вольфрамово-аргонодуговой (TIG) сварки труб из нержавеющей стали специалисты советуют использовать чистый аргон.
Порошковые проволоки для сварки нержавеющей стали созданы производителями для работы в типичной газовой смеси 75/25% аргона/двуокиси углерода. Сварной шов защищен от загрязнения углеродом в защитном газе благодаря составу флюса. Кроме того, флюсующее действие шлакового покрытия устраняет лишний углерод и предотвращает его просачивание в сварной шов. Для успешной сварки нержавеющей стали 304 при использовании технологии регулируемого напыления металла (RMDTM) не требуется обратного продувки. Однако дуплексную нержавеющую сталь необходимо продувать инертным газом, например аргоном.
4. Контроль тепловложения и скорости управляет процессом
Управление тепловложением, охлаждением, коррозионной стойкостью и деформацией — все это важные аспекты процесса сварки. Сварка TIG по-прежнему является лучшим вариантом для высокочистых труб диаметром 6 дюймов или меньше и толщиной стенки класса 10, поскольку она обычно используется для сварки труб из нержавеющей стали. Автогенная стыковая сварка вольфрамовым электродом в среде инертных газов рекомендуется для высокочистой пищевой нержавеющей стали. Используя эту технику для сплавления трубки без использования какого-либо присадочного металла, тепло снижается, а также удаляются любые потенциальные химические изменения. Этой процедуре обычно подвергается любая труба толщиной менее 1/8″. Снятие фаски с трубы и добавление присадочного металла становятся необходимыми, когда толщина трубы увеличивается от 10 до 40 дюймов. Сварка TIG по-прежнему является лучшим вариантом для некоторых меньших диаметров и более толстых стенок (например, Schedule 80 с диаметром 2 дюйма).
