5 советов, как сваривать трубы из нержавеющей стали сваркой

Apr 14, 2024

С нержавеющей сталью не обязательно сложно работать, но сварка нержавеющей стали требует пристального внимания к деталям. Он не рассеивает тепло так, как мягкая сталь или алюминий, и может потерять часть своей коррозионной стойкости, если к нему будет приложено слишком много тепла. Передовой опыт может способствовать поддержанию его коррозионной стойкости. Изображения: Миллер Электрик

Коррозионная стойкость нержавеющей стали делает ее привлекательным выбором для многих критических применений труб и трубопроводов, включая продукты питания и напитки высокой чистоты, фармацевтику, сосуды под давлением и нефтехимию. Однако этот материал не рассеивает тепло так, как мягкая сталь или алюминий, а неправильные методы сварки могут снизить его способность противостоять коррозии. Двумя виновниками являются применение слишком большого количества тепла и использование неправильного присадочного металла.

Соблюдение некоторых передовых методов сварки нержавеющей стали может помочь улучшить результаты и обеспечить сохранение коррозионной стойкости металла. Более того, модернизация процесса сварки может повысить производительность без ущерба для качества.

При сварке нержавеющей стали выбор присадочного металла имеет решающее значение для контроля уровня углерода. Присадочный металл, используемый для сварки труб из нержавеющей стали, должен улучшать свойства сварного шва и соответствовать требованиям применения.

Ищите присадочные металлы с обозначением «L», например ER308L, поскольку они обеспечивают более низкое максимальное содержание углерода, что помогает сохранить коррозионную стойкость в низкоуглеродистых нержавеющих сплавах. Сварка низкоуглеродистого основного материала со стандартным присадочным металлом может увеличить содержание углерода в сварном соединении и тем самым увеличить риск коррозии. Избегайте присадочных металлов с обозначением «H», поскольку они обеспечивают более высокое содержание углерода и предназначены для применений, требующих большей прочности при высоких температурах.

При сварке нержавеющих сталей также важно выбирать присадочный металл с низким содержанием микроэлементов (также называемых примесями). Это остаточные элементы, в том числе сурьма, мышьяк, фосфор и сера, в сырье, используемом для изготовления присадочных металлов. Они могут существенно повлиять на коррозионную стойкость материала.

Поскольку нержавеющая сталь очень чувствительна к поступлению тепла, подготовка швов и правильная сборка играют ключевую роль в контроле нагрева и сохранении свойств материала. При наличии зазоров или неравномерной посадки между деталями горелка должна дольше оставаться на одном месте, и для заполнения этих зазоров требуется больше присадочного металла. Это приводит к накоплению тепла в пораженной зоне, что может привести к перегреву детали. Плохая подгонка также может затруднить перекрытие зазоров и получение необходимого провара сварного шва. Позаботьтесь о том, чтобы подгонка деталей из нержавеющей стали была как можно ближе к идеальной.

Чистота также очень важна для этого материала. Очень небольшое количество загрязнений или загрязнений в сварном соединении может вызвать дефекты, которые снижают прочность и коррозионную стойкость конечного продукта. Чтобы очистить основной материал перед сваркой, используйте специальную щетку, специально предназначенную для нержавеющей стали, которая не использовалась для очистки углеродистой стали или алюминия.

В нержавеющей стали сенсибилизация является основной причиной потери коррозионной стойкости. Это может произойти, когда температура сварного шва и скорость охлаждения слишком сильно колеблются, изменяя микроструктуру материала.

Этот сварной шов на трубе из нержавеющей стали, сваренный с использованием GMAW и регулируемого наплавления металла (RMD) без обратной продувки корневого прохода, по внешнему виду и качеству аналогичен сварным швам, выполненным GTAW с обратной продувкой.

Ключевой частью коррозионной стойкости нержавеющей стали является оксид хрома. Но если уровень углерода в сварном шве слишком высок, он образует карбиды хрома. Они связывают хром и предотвращают образование необходимого оксида хрома, который придает нержавеющей стали коррозионную стойкость. Без достаточного количества оксида хрома материал не будет иметь желаемых свойств, и может начаться коррозия.

Предотвращение сенсибилизации сводится к выбору присадочного металла и контролю подвода тепла. Как указывалось ранее, для сварки нержавеющей стали важно выбирать присадочный металл с низким содержанием углерода. Однако иногда углерод необходим для обеспечения прочности в определенных случаях. Когда невозможно выбрать низкоуглеродистый присадочный металл, контроль нагрева особенно важен.