Библиотека
 
ГОСТ  
ОСТ, СНИП  
РД, ПБ, ТИ  
EN, ISO, AWS  
Cправочники  
Cхемы сварки  
Cтатьи  
Информация  
ОБЪЯВЛЕНИЯ  
КОНТАКТЫ  
CСЫЛКИ  

Товары в сети
загрузка...


Итальянская нержавейка сталь от Артеферро-Руссиа . сварка нержавейки

Статьи о сварке


Сварка нержавейки


Процесс сваривания нержавеющей стали достаточно кропотливый и трудоемкий. Прежде всего процесс сварки затруднен образованием тугоплавких карбидов, охрупчиванию при температурах нагрева выше 350 °С в следствии сигматизации (избыточный феррит), а так же МКК (межкристаллитная коррозия).
На практике сварку нержавеющей стали можно выполнять с помощью любых методов сварки:
Ручная дуговая сварка обычно при толщине материала более 1,5 мм.
Дуговая сварка вольфрамовым электродом в инертном газе (TIG) для сварки тонких листов и труб.
Дуговая сварка плавящимся электродом в инертном газе (сварка в среде активных газов (MIG/MAG) отличается высокой производительностью).
Импульсная дуговая сварка плавящимся электродом в инертном газе (для листов толщиной 0,8 мм сварка короткой дугой плавящимся электродом в инертном газе, для листов толщиной менее 0,8-3,0 мм сварка дугой со струйным переносом металла, плавящимся электродом в инертном газе, для листов толщиной более 3,0 мм
Плазменная сварка нержавейки может применяться для широкого диапазона толщины и в наше время применяется все более широко.
Дуговая сварка под флюсом для материалов толщиной более 10 мм.
Сварка сопротивления точечная и роликовая сварка тонких листов.
Лазерная сварка, высокочастотная сварка и т.д.
Материалы применяемые при различных видах сварки и наплавки в том числе и нержавейки приведены в разделе - Выбор сварочных материалов для сварки и наплавки

Последующая обработка сварных швов.
На поверхности сварного соединения из нержавейки образуется пористый оксидный слой, содержащий в основном хром. Этот слой в значительной степени ослабляет стойкость соединения к коррозии. Хром оксидного слоя в основном материале возникает из стали, вследствие чего под оксидным слоем образуется т.н. со сниженным содержанием хрома. Если существует необходимость, чтобы стойкость сварного соединения к коррозии была столь же высокой, как и у основного материала из нержавейки, оксидный слой и зону со сниженным содержанием хрома следует удалить, т.е. сварное соединение должно пройти последующую обработку. Термообработка в данном случае под термообработкой понимается растворение внутри стальной конструкции (более 1000 С), с помощью которого сглаживаются возникшие различия присадочных материалов. Механические методы последующей обработки. Следует всегда помнить, что разрешается использовать только те рабочие принадлежности, которые предназначены для обработки нержавеющего проката: шлифовальные ленты и круги, предназначенные для обработки нержавеющего проката щетки из нержавеющей стали дроби из нержавеющей стали при дробеструйной обработке.
Травление является наиболее эффективным методом последующей обработки сварных швов. При правильном выполнении травление позволяет устранить и вредный оксидный слой, и зону со сниженным содержанием хрома. Травление выполняется путем погружения, поверхностного нанесения или покрытия пастой в зависимости от условий.
Чаще при травлении используется смешанная кислота: азотная кислота/фтористоводородная кислота (плавиковая кислота) в следующих пропорциях: 8 – 20 % HNO3 (азотная кислота) 0,5 – 5 % HF (фтористоводородная кислота) остальные компоненты Н2О (вода) Время травления аустенитного нержавеющего проката зависит от концентрации кислот, температуры, толщины окалины и сорта проката (т.н. кислотоупорный прокат требует более продолжительного времени обработки по сравнению с нержавеющим прокатом). Доведение степени шероховатости сварного шва до соответствующего показателя основного листа путем шлифования или полирования после травления еще более увеличивает стойкость конструкции к коррозии.

Специальные требования по сварке нержавейки

При подготовке к сварке высоколегированных сталей и сплавов аустенитного и аустенитно-ферритного классов, кроме общих положений, должны быть учтены специальные требования, изложенные ниже.
Основные особенности сварки высоколегированных коррозионностойких сталей:
- возможность появления при эксплуатации сварных конструкций МКК металла шва или основного металла в околошовной зоне, подвергшейся в процессе сварки нагреву до температуры 450-650°С, а также "ножевой" коррозии у линии сплавления;
- образование горячих (кристаллизационных) трещин, являющихся в основном следствием образования чисто аустенитной структуры металла шва;
- снижение в значительной мере пластических свойств сварных швов конструкций, длительно работающих при температуре свыше 350° С. Охрупчивание может наблюдаться в диапазоне температур 350-550°С из-за повышенного содержания феррита, в диапазоне 550-850°С - вследствие сигматизации. Охрупчивание сварных швов может произойти в процессе изготовления конструкции. Например, на операциях горячей штамповки днищ в случае сварки с применением присадочных материалов, обеспечивающих чрезмерно большое содержание феррита.
Чтобы избежать охрупчивания сварных соединений, длительно работающих при температурах свыше 350°С, необходимо ограничивать содержание ферритной составляющей в пределах 8-10%.
- возможность усиленного коробления сварных конструкций, что является следствием более низкой теплопроводности и большим, в среднем в 1,5 раза, коэффициентом термического расширения (в диапазоне температур от 0 до 850°С) по сравнению с углеродистыми сталями;
- необходимость увеличения длины прихваток и уменьшение расстояния между ними в 1,5-2,0 раза по сравнению с теми же параметрами постановки прихваток в соединениях углеродистых и низколегированных сталей вследствие значительных деформаций сварных соединений из-за большего коэффициента линейного расширения;
- предпочтительность применения сталей и сварных швов с аустенитной структурой для работы конструкции при температурах ниже минус 100°С, так как наличие феррита в структуре металла шва в условиях нагружения при низкой температуре ведет к снижению пластичности и охрупчиванию металла.
Мерами повышения стойкости сварных соединений против межкристаллитной коррозии нержавейки являются:
-применение сталей и присадочных материалов, содержащих минимально возможное количество углерода;
- легирование стали титаном, ниобием или другими сильными карбидообразующими элементами;
- закалка 1050-1100°С или стабилизирующий отжиг от 870 до 900°С, выдержка от 2 до 3 ч, охлаждение на воздухе.

Для уменьшения перегрева нержавейки и обеспечения оптимальных механических свойств и коррозионной стойкости сварку соединений небольшой толщины ( менее 8-10 мм) необходимо вести при максимально возможной скорости.
При многопроходной сварке каждый проход выполнять после охлаждения предыдущего до температуры ниже 100°С и тщательной его зачистки.
Для повышения коррозионной стойкости сварных соединений необходимо соблюдать следующие требования:
- швы, обращенные к коррозионной среде, заваривать в последнюю очередь; - для случаев двусторонней сварки - выполнять третий облицовочный шов, обращенный к среде. При отсутствии такой возможности (в случае односторонней сварки сосудов малого диаметра и др.) следует принимать все меры для уменьшения нагрева металла первого слоя шва последующими: охлаждение или наполнение сосуда водой, применение медных массивных подкладок, обдув воздухом, повышение скорости Сварки, снижение силы тока, уменьшение диаметра электрода, сварка без поперечных колебаний;
не допускать перегрева металла, для чего сварку вести на максимально возможных скоростях и минимальных токах, ограничивать возможность более чем двукратных ремонтных подварок;
а отдельных случаях необходимо полировать всю рабочую поверхность сварных соединений.
Одним из методов борьбы с горячими трещинами при сварке является применение присадочных материалов, позволяющих получить сварные швы, обладающие аустенитно-ферритной структурой с содержанием ферритной фазы более 2 %.
Для предотвращения горячих трещин, особенно в соединениях толщиной 10 мм и белее, стабильно аустенитных сталей и сплавов рекомендуется:
ручную дуговую сварку выполнять при минимальной длине дуги, без поперечных колебаний усиленными валиками;
автоматическую сварку под флюсом производить на пониженных скоростях с минимальным числом проходов;
кратеры швов тщательно заплавлять до получения выпуклого мениска или вышлифовать, выводить кратеры на основной металл запрещается;
в случае вынужденного обрыва дуги до ее повторного возбуждения обязательно убедиться в отсутствии горячей кратерной трещины, при наличии трещины кратер удалить механическим способом;
при проектировании сварных конструкций из стабильноаустенитных сталей во всех возможных случаях заменять угловые и тавровые соединения стыковыми;
применять комбинированный способ сварки соединений большой толщины, при котором внутренние и внешние не соприкасающиеся с агрессивной средой слои шва выполняются электродами, обеспечивающими меньшую коррозионную стойкость, но повышенную стойкость металла шва против горячих трещин ( в том числе и за счет наличия ферритной фазы); при этом толщина слоя, обра¬щенного к коррозионной среде, равноценного по коррозионной стоикости основному металлу, должна быть не менее 3 мм.
Сварщики, допускаемые к сварке стабильноаустенитных сталей, должны иметь навыки по борьбе с горячими трещинами.

Для уменьшения сварочных деформаций рекомендуется:
- производить сварку на режимах, которые характеризуются большими скоростями сварки, короткой дугой и минимально возможными токами;
- при ручной сварке корня шва, швы разбивать на участки и сваривать их в последовательности, чтобы коробление было минимальным.
Во избежание образования трещин в сталях марок 08Х17Т и 15Х25Т сварку, гибку, правку и все операции, связанные с приложением ударных нагрузок', следует выполнять с подогревом до 15С -250°С.
Чтобы не допустить растрескивания в зоне термического влияния, шлак обивают при температуре 100 -150°С.
Температура подогрева (охлаждения) сварных конструкций контролируется приварными термопарами ( термощуцами), тэрмо-карандашамм и термокрасками. Замеры температуры производятся в пределах зоны равномерна го нагрева на расстоянии не менее 100 мм от свариваемых кромок.
Ручную дуговую сварку нержавейки выполняют на короткой дуге без поперечных колебаний электрода.
Полуавтоматическую сварку нержавейки рекомендуется выпонять на синергетических установках, позволяющим настройку специальных режимов сварки (перенос металла, импульс, скорость сварки и др.), так же желательно применение порошковых проволок вместо сплошных.