Rostfritt stål är inte nödvändigtvis svårt att bearbeta, men det kräver särskild uppmärksamhet på detaljer vid svetsning.

Rostfritt stål är inte nödvändigtvis svårt att bearbeta, men det kräver särskild uppmärksamhet på detaljer vid svetsning.Den avleder inte värme som mjukt stål eller aluminium och förlorar en del av sin korrosionsbeständighet om den blir för varm.Bästa metoder hjälper till att bibehålla dess korrosionsbeständighet.Bild: Miller Electric
Det rostfria stålets korrosionsbeständighet gör det till ett attraktivt val för många viktiga rörtillämpningar, inklusive hög renhet i livsmedel och drycker, läkemedel, tryckkärl och petrokemikalier.Detta material avleder dock inte värme som mjukt stål eller aluminium, och felaktig svetsteknik kan minska dess korrosionsbeständighet.Att applicera för mycket värme och använda fel tillsatsmetall är två bovar.
Att följa några av de bästa svetsmetoderna för rostfritt stål kan bidra till att förbättra resultaten och säkerställa att metallens korrosionsbeständighet bibehålls.Dessutom kan uppgradering av svetsprocesser öka produktiviteten utan att göra avkall på kvaliteten.
Vid svetsning av rostfritt stål är valet av tillsatsmetall avgörande för att kontrollera kolhalten.Tillsatsmetallen som används för att svetsa rör av rostfritt stål måste förbättra svetsprestandan och uppfylla prestandakraven.
Leta efter "L"-beteckning fyllnadsmetaller som ER308L eftersom de ger en lägre maximal kolhalt som hjälper till att upprätthålla korrosionsbeständigheten i lågkolhaltiga rostfria stållegeringar.Svetsning av lågkolhaltiga material med vanliga tillsatsmetaller ökar kolhalten i svetsen och ökar därmed risken för korrosion.Undvik "H" tillsatsmetaller eftersom de har en högre kolhalt och är avsedda för applikationer som kräver högre hållfasthet vid förhöjda temperaturer.
Vid svetsning av rostfritt stål är det också viktigt att välja en tillsatsmetall som är låg i spårämnen (även känd som skräp).Dessa är restämnen från de råvaror som används för att tillverka fyllnadsmetaller och inkluderar antimon, arsenik, fosfor och svavel.De kan avsevärt påverka materialets korrosionsbeständighet.
Eftersom rostfritt stål är mycket känsligt för värmetillförsel, spelar fogförberedelse och korrekt montering en nyckelroll för att hantera värme för att bibehålla materialegenskaper.Mellanrum mellan delar eller ojämn passform kräver att brännaren stannar på ett ställe längre, och mer tillsatsmetall behövs för att fylla dessa luckor.Detta gör att värme byggs upp i det drabbade området, vilket gör att komponenten överhettas.Felaktig installation kan också göra det svårt att täta spalterna och uppnå erforderlig penetration av svetsen.Vi har sett till att delarna kommer så nära det rostfria stålet som möjligt.
Renheten hos detta material är också mycket viktig.Även den minsta mängd föroreningar eller smuts i svetsen kan leda till defekter som minskar hållfastheten och korrosionsbeständigheten hos slutprodukten.För att rengöra basmetallen före svetsning, använd en speciell borste för rostfritt stål som inte har använts för kolstål eller aluminium.
I rostfria stål är sensibilisering den främsta orsaken till förlust av korrosionsbeständighet.Detta inträffar när svetstemperaturen och kylhastigheten fluktuerar för mycket, vilket resulterar i en förändring i materialets mikrostruktur.
Denna externa svets på rostfritt stålrör svetsades med GMAW och kontrollerad metallspray (RMD) och rotsvetsen var inte backspolad och liknade i utseende och kvalitet GTAW backflush-svetsning.
En viktig del av rostfritt ståls korrosionsbeständighet är kromoxid.Men om kolhalten i svetsen är för hög bildas kromkarbider.De binder krom och förhindrar bildningen av den nödvändiga kromoxiden, vilket gör rostfritt stål motståndskraftigt mot korrosion.Utan tillräckligt med kromoxid kommer materialet inte att ha de önskade egenskaperna och korrosion uppstår.
Förebyggande av sensibilisering handlar om val av fyllnadsmetall och kontroll av värmetillförsel.Som nämnts tidigare är det viktigt att välja en tillsatsmetall med låg kolhalt vid svetsning av rostfritt stål.Emellertid krävs ibland kol för att ge styrka för vissa tillämpningar.Värmekontroll är särskilt viktigt när fyllnadsmetaller med låg kolhalt inte är lämpliga.
Minimera tiden som svetsen och HAZ är vid höga temperaturer, vanligtvis 950 till 1500 grader Fahrenheit (500 till 800 grader Celsius).Ju mindre tid du spenderar på att löda i detta intervall, desto mindre värme genererar du.Kontrollera och observera alltid interpasstemperaturen i svetsproceduren som används.
Ett annat alternativ är att använda tillsatsmetaller med legeringskomponenter som titan och niob för att förhindra bildning av kromkarbider.Eftersom dessa komponenter också påverkar styrka och seghet, kan dessa tillsatsmetaller inte användas i alla applikationer.
Rotpasssvetsning med gas wolframbågsvetsning (GTAW) är en traditionell metod för svetsning av rostfria stålrör.Detta kräver vanligtvis en argonbackspolning för att förhindra oxidation på undersidan av svetsen.Men för rör och rör av rostfritt stål blir användningen av trådsvetsprocesser allt vanligare.I dessa fall är det viktigt att förstå hur olika skyddsgaser påverkar materialets korrosionsbeständighet.
Gasbågsvetsning (GMAW) av rostfritt stål använder traditionellt argon och koldioxid, en blandning av argon och syre, eller en tregasblandning (helium, argon och koldioxid).Typiskt består dessa blandningar främst av argon eller helium med mindre än 5 % koldioxid, eftersom koldioxid kan föra in kol i det smälta badet och öka risken för sensibilisering.Ren argon rekommenderas inte för GMAW rostfritt stål.
Kärntråd för rostfritt stål är designad för användning med en traditionell blandning av 75 % argon och 25 % koldioxid.Flussmedel innehåller ingredienser som är utformade för att förhindra kontaminering av svetsen med kol från skyddsgasen.
När GMAW-processerna utvecklades gjorde de det lättare att svetsa rör och rostfria stålrör.Även om vissa applikationer fortfarande kan kräva GTAW-processen, kan avancerad trådbearbetning ge liknande kvalitet och högre produktivitet i många applikationer av rostfritt stål.
ID-svetsar i rostfritt stål gjorda med GMAW RMD liknar i kvalitet och utseende motsvarande OD-svetsar.
Rotpassager med en modifierad kortslutnings-GMAW-process som Millers kontrollerade metalldeposition (RMD) eliminerar backspolning i vissa austenitiska applikationer av rostfritt stål.RMD-rotpassagen kan följas av pulsad GMAW eller bågsvetsning med flusskärna för att fylla och stänga passet, ett alternativ som sparar tid och pengar jämfört med backflush GTAW, speciellt på större rör.
RMD använder exakt kontrollerad kortslutningsmetallöverföring för att skapa en tyst, stabil båge- och svetspool.Detta minskar risken för kalla varv eller icke-fusion, minskar stänk och förbättrar rörrotskvaliteten.Exakt kontrollerad metallöverföring säkerställer också enhetlig droppavsättning och enklare kontroll av svetsbadet, och kontrollerar därigenom värmetillförsel och svetshastighet.
Icke-traditionella processer kan förbättra svetsproduktiviteten.Svetshastigheten kan varieras från 6 till 12 ipm vid användning av RMD.Eftersom denna process förbättrar prestandan utan ytterligare uppvärmning av delen, hjälper den till att bibehålla prestanda och korrosionsbeständighet hos rostfritt stål.Att minska processens värmetillförsel hjälper också till att kontrollera substratdeformationen.
Denna pulsade GMAW-process erbjuder kortare båglängder, smalare bågkoner och mindre värmetillförsel än konventionella pulsade strålar.Eftersom processen är stängd elimineras i stort sett bågdrift och fluktuationer i avståndet från spetsen till arbetsplatsen.Detta förenklar kontrollen av svetsbadet både vid svetsning på plats och vid svetsning utanför arbetsplatsen.Slutligen, kombinationen av pulsad GMAW för fyllning och stängning av passager med RMD för rotpassagen gör att svetsprocedurer kan utföras med en tråd och en gas, vilket minskar processväxlingstider.
Tube & Pipe Journal lanserades 1990 som den första tidningen dedikerad till metallrörsindustrin.Idag är det fortfarande den enda branschpublikationen i Nordamerika och har blivit den mest pålitliga informationskällan för slangproffs.
Fullständig digital tillgång till FABRICATOR är nu tillgänglig, vilket ger enkel tillgång till värdefulla industriresurser.
Fullständig digital tillgång till The Tube & Pipe Journal är nu tillgänglig, vilket ger enkel tillgång till värdefulla industriresurser.
Njut av full digital tillgång till STAMPING Journal, tidskriften för metallstämpelmarknaden med de senaste tekniska framstegen, bästa praxis och branschnyheter.
Full tillgång till The Fabricator en Españols digitala utgåva är nu tillgänglig, vilket ger enkel tillgång till värdefulla industriresurser.
Svetsinstruktören och konstnären Sean Flottmann gick med i The Fabricator-podcast på FABTECH 2022 i Atlanta för en livechatt...