Ruostumaton teräs ei välttämättä ole vaikea työstää, mutta se vaatii erityistä huomiota yksityiskohtiin hitsattaessa.

Ruostumaton teräs ei välttämättä ole vaikea työstää, mutta se vaatii erityistä huomiota yksityiskohtiin hitsattaessa.Se ei haihduta lämpöä kuten pehmeä teräs tai alumiini ja menettää osan korroosionkestävyydestään, jos se kuumenee liian kuumaksi.Parhaat käytännöt auttavat säilyttämään sen korroosionkestävyyden.Kuva: Miller Electric
Ruostumattoman teräksen korroosionkestävyys tekee siitä houkuttelevan valinnan moniin tärkeisiin putkistöihin, mukaan lukien erittäin puhtaat ruoat ja juomat, lääkkeet, paineastiat ja petrokemian tuotteet.Tämä materiaali ei kuitenkaan haihduta lämpöä kuten pehmeä teräs tai alumiini, ja väärät hitsaustekniikat voivat heikentää sen korroosionkestävyyttä.Liian suuren lämmön käyttäminen ja väärän täytemetallin käyttö ovat kaksi syyllistä.
Joidenkin parhaiden ruostumattoman teräksen hitsauskäytäntöjen noudattaminen voi auttaa parantamaan tuloksia ja varmistamaan, että metallin korroosionkestävyys säilyy.Lisäksi hitsausprosessien parantaminen voi lisätä tuottavuutta laadusta tinkimättä.
Hitsattaessa ruostumatonta terästä täytemetallin valinta on kriittinen hiilipitoisuuden hallinnassa.Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen putkien hitsaukseen käytettävän täytemetallin on parannettava hitsaustehoa ja täytettävä suorituskykyvaatimukset.
Etsi L-täytemetalleja, kuten ER308L, koska ne tarjoavat alhaisemman maksimihiilipitoisuuden, mikä auttaa ylläpitämään korroosionkestävyyttä vähähiiliseissä ruostumattomissa terässeoksissa.Vähähiilisten materiaalien hitsaus tavanomaisilla täyteaineilla lisää hitsin hiilipitoisuutta ja lisää siten korroosion riskiä.Vältä H-täytemetalleja, koska niissä on korkeampi hiilipitoisuus ja ne on tarkoitettu sovelluksiin, jotka vaativat suurempaa lujuutta korkeissa lämpötiloissa.
Ruostumatonta terästä hitsattaessa on myös tärkeää valita lisämetalli, jossa on vähän hivenaineita (tunnetaan myös nimellä roska).Nämä ovat täyteainemetallien valmistukseen käytettyjen raaka-aineiden jäännöselementtejä, kuten antimonia, arseenia, fosforia ja rikkiä.Ne voivat vaikuttaa merkittävästi materiaalin korroosionkestävyyteen.
Koska ruostumaton teräs on erittäin herkkä lämmönsyötölle, liitoksen valmistelu ja oikea kokoonpano ovat avainasemassa lämmön hallinnassa materiaalin ominaisuuksien ylläpitämiseksi.Osien väliset raot tai epätasainen sovitus edellyttävät, että poltin pysyy yhdessä paikassa pidempään, ja lisää täytemetallia tarvitaan näiden aukkojen täyttämiseen.Tämä aiheuttaa lämmön kerääntymistä vaurioituneelle alueelle, mikä aiheuttaa komponentin ylikuumenemisen.Virheellinen asennus voi myös vaikeuttaa rakojen sulkemista ja hitsin vaaditun tunkeutumisen saavuttamista.Olemme varmistaneet, että osat ovat mahdollisimman lähellä ruostumatonta terästä.
Tämän materiaalin puhtaus on myös erittäin tärkeää.Pieninkin määrä epäpuhtauksia tai likaa hitsauksessa voi aiheuttaa vikoja, jotka heikentävät lopputuotteen lujuutta ja korroosionkestävyyttä.Puhdista perusmetalli ennen hitsausta käyttämällä ruostumattomalle teräkselle tarkoitettua erikoisharjaa, jota ei ole käytetty hiiliteräkselle tai alumiinille.
Ruostumattomissa teräksissä herkistyminen on tärkein syy korroosionkestävyyden heikkenemiseen.Tämä tapahtuu, kun hitsauslämpötila ja jäähdytysnopeus vaihtelevat liikaa, mikä johtaa muutokseen materiaalin mikrorakenteessa.
Tämä ruostumattoman teräsputken ulkoinen hitsaus hitsattiin GMAW:lla ja kontrolloidulla metallisuihkulla (RMD), ja juurihitsausta ei huuhdeltu takaisin, ja se oli ulkonäöltään ja laadultaan samanlainen kuin GTAW-vastahuuhteluhitsaus.
Keskeinen osa ruostumattoman teräksen korroosionkestävyyttä on kromioksidi.Mutta jos hitsin hiilipitoisuus on liian korkea, muodostuu kromikarbideja.Ne sitovat kromia ja estävät tarvittavan kromioksidin muodostumisen, mikä tekee ruostumattomasta teräksestä korroosionkestävän.Ilman riittävästi kromioksidia materiaalilla ei ole haluttuja ominaisuuksia ja tapahtuu korroosiota.
Herkistymisen ehkäisy perustuu täytemetallin valintaan ja lämmöntuoton hallintaan.Kuten aiemmin mainittiin, ruostumatonta terästä hitsattaessa on tärkeää valita vähähiilipitoinen täytemetalli.Joskus tarvitaan kuitenkin hiiltä lujuuden aikaansaamiseksi tietyissä sovelluksissa.Lämmönhallinta on erityisen tärkeää silloin, kun vähähiiliset täytemetallit eivät sovellu.
Minimoi aika, jonka hitsi ja HAZ ovat korkeissa lämpötiloissa, tyypillisesti 950 - 1500 astetta Fahrenheit (500 - 800 celsiusastetta).Mitä vähemmän aikaa käytät juottamiseen tällä alueella, sitä vähemmän lämpöä tuot.Tarkista ja noudata aina passien välistä lämpötilaa käytettävässä hitsaustoimenpiteessä.
Toinen vaihtoehto on käyttää täyteaineita, joissa on seosaineita, kuten titaania ja niobia, estämään kromikarbidien muodostumista.Koska nämä komponentit vaikuttavat myös lujuuteen ja sitkeyteen, näitä täyteainemetalleja ei voida käyttää kaikissa sovelluksissa.
Root pass -hitsaus kaasuvolframikaarihitsauksella (GTAW) on perinteinen menetelmä ruostumattomien teräsputkien hitsaukseen.Tämä vaatii yleensä argonin vastahuuhtelua estämään hapettumisen hitsin alapuolella.Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen putkien ja putkien osalta lankahitsausprosessien käyttö on kuitenkin yleistymässä.Näissä tapauksissa on tärkeää ymmärtää, miten erilaiset suojakaasut vaikuttavat materiaalin korroosionkestävyyteen.
Ruostumattoman teräksen kaasukaarihitsauksessa (GMAW) käytetään perinteisesti argonia ja hiilidioksidia, argonin ja hapen seosta tai kolmen kaasun seosta (helium, argon ja hiilidioksidi).Tyypillisesti nämä seokset koostuvat pääasiassa argonista tai heliumista, jossa on alle 5 % hiilidioksidia, koska hiilidioksidi voi viedä hiiltä sulaan kylpyyn ja lisätä herkistymisriskiä.Puhdasta argonia ei suositella ruostumattomalle GMAW-teräkselle.
Ruostumattoman teräksen ydinlanka on suunniteltu käytettäväksi perinteisen 75 % argonin ja 25 % hiilidioksidin seoksen kanssa.Fluxit sisältävät ainesosia, jotka on suunniteltu estämään hitsin kontaminoituminen suojakaasun aiheuttaman hiilen vaikutuksesta.
GMAW-prosessien kehittyessä putkien ja ruostumattomien teräsputkien hitsaaminen helpottui.Vaikka jotkin sovellukset saattavat silti vaatia GTAW-prosessia, edistynyt langankäsittely voi tarjota samanlaisen laadun ja korkeamman tuottavuuden monissa ruostumattoman teräksen sovelluksissa.
GMAW RMD:llä valmistetut ruostumattoman teräksen ID-hitsaukset ovat laadultaan ja ulkonäöltään samanlaisia ​​kuin vastaavat ulkopintahitsaukset.
Juuripassit, joissa käytetään modifioitua oikosulkua GMAW-prosessia, kuten Millerin ohjattua metallipinnoitusta (RMD), eliminoivat takaisinhuuhtelun joissakin austeniittisen ruostumattoman teräksen sovelluksissa.RMD-juuriputkea voidaan seurata pulssi-GMAW- tai sulakehitsauksella putkilinjan täyttämiseksi ja sulkemiseksi. Tämä vaihtoehto säästää aikaa ja rahaa verrattuna takaisinhuuhtelun GTAW:hen, erityisesti suuremmissa putkissa.
RMD käyttää tarkasti ohjattua oikosulkumetallin siirtoa luodakseen hiljaisen, vakaan kaaren ja hitsausuman.Tämä vähentää kylmien kierrosten tai fuusion epäonnistumisen mahdollisuutta, vähentää roiskeita ja parantaa putken juurien laatua.Tarkasti ohjattu metallinsiirto varmistaa myös tasaisen pisaroiden muodostumisen ja helpomman hitsausuuman hallinnan, mikä säätelee lämmöntuottoa ja hitsausnopeutta.
Epäperinteiset prosessit voivat parantaa hitsauksen tuottavuutta.Hitsausnopeutta voidaan vaihdella välillä 6 - 12 ipm RMD:tä käytettäessä.Koska tämä prosessi parantaa suorituskykyä ilman osan lisälämmitystä, se auttaa ylläpitämään ruostumattoman teräksen suorituskykyä ja korroosionkestävyyttä.Prosessin lämmöntuoton vähentäminen auttaa myös hallitsemaan alustan muodonmuutoksia.
Tämä pulssimainen GMAW-prosessi tarjoaa lyhyemmät valokaaren pituudet, kapeammat kaarikartiot ja vähemmän lämmöntuontia kuin perinteinen pulssisuihku.Koska prosessi on suljettu, kaaren ajautuminen ja kärjen ja työpaikan välisen etäisyyden vaihtelut ovat käytännössä eliminoituneet.Tämä yksinkertaistaa hitsisulan hallintaa sekä työmaalla hitsattaessa että työpaikan ulkopuolella.Lopuksi pulssitoimisen GMAW:n yhdistelmä täyttö- ja sulkemisputkien kanssa RMD:n kanssa juurikierrossa mahdollistaa hitsaustoimenpiteiden suorittamisen yhdellä langalla ja yhdellä kaasulla, mikä vähentää prosessin vaihtoaikoja.
Tube & Pipe Journal lanseerattiin vuonna 1990 ensimmäisenä metalliputkiteollisuudelle omistettuna aikakauslehtenä.Nykyään se on ainoa alan julkaisu Pohjois-Amerikassa ja siitä on tullut putkialan ammattilaisten luotettavin tietolähde.
Täysi digitaalinen pääsy FABRICATORiin on nyt saatavilla, mikä tarjoaa helpon pääsyn arvokkaisiin teollisuuden resursseihin.
Täysi digitaalinen pääsy The Tube & Pipe Journaliin on nyt saatavilla, mikä tarjoaa helpon pääsyn arvokkaisiin alan resursseihin.
Nauti täydestä digitaalisesta pääsystä STAMPING Journaliin, metallileimausmarkkinalehteen, joka sisältää viimeisimmät teknologian edistykset, parhaat käytännöt ja alan uutiset.
Täysi pääsy The Fabricator en Español -digitaaliversioon on nyt saatavilla, mikä tarjoaa helpon pääsyn arvokkaisiin alan resursseihin.
Hitsausohjaaja ja taiteilija Sean Flottmann liittyi The Fabricator podcastiin FABTECH 2022 -tapahtumassa Atlantassa live-chattiin…