Većina kvarova na nehrđajućim cijevima u zavarenim sistemima počinje u zavaru - ne zato što je metal šava slab, već zato što se nisu poštovala pravila zavarivanja nehrđajućeg čelika. Austenitnom nehrđajućem nehrđajućem nehrđajućem čeliku nije potrebna predgrijavanje i toplinska obrada nakon zavarivanja ugljičnog čelika; umjesto toga potrebne su mu četiri tiše discipline: pravo punjenje, kontrolirani unos topline, niska temperatura međuprolaza i zaštita na obje strane spoja.
Slomite bilo koji i rezultat je preosjetljivost, vruće pucanje ili zona zavara koja korodira brže od cijevi oko njega. Ovaj vodič postavlja pravila, logiku odabira punila i nedostatke koje treba tražiti.
Obrasci proizvoda
Bar & Rod
Plate & Sheet
Coil & Strip
Pipe & Tube
Priključak: prirubnica, T, koljeno, reduktor itd.
Kovanje: prsten, osovina, krug, blok itd.
Zašto je zavarivanje nerđajućeg čelika drugačije
Zavarivanje ugljičnog čelika podrazumijeva izbjegavanje vodoničnog pucanja i vraćanje žilavosti; nerđajuće zavarivanje je očuvanje otpornosti na koroziju koju toplota uništava. Kada se austenitni nerđajući materijal drži u opsegu od 425-870 stepeni – upravo ono što se dešava u zoni zavara koja je pogođena toplotom – hrom karbidi se talože na granicama zrna i metal pored njih postaje osiromašen hromom i nezaštićen.
Zavar se stoga mora napraviti tako da se vrijeme u tom pojasu svede na minimum, a punilo mora biti odabrano tako da sam metal šava ostane otporan na koroziju. Ta dva cilja pokreću svako pravilo ispod.
Pravilo 1: uskladite punilo s osnovnim metalom - i preferirajte verziju s niskim udjelom ugljika
| Osnovni metal | Preferirano punilo | Zašto |
| 304 / 304L | 308L / 308L-tip | Nizak nivo ugljenika sprečava preosetljivost zavara |
| 316 / 316L | 316L-tip | Molibden u punilu odgovara otpornosti na točenje |
| 321 / 347 | 347-tip | Niobij stabilizira zavar, odgovara stabiliziranoj bazi |
| Dupleks 2205 / 2507 | Prekomerno legirano dupleks punilo (tip 22/25 Cr) | Osigurava ravnotežu austenit-ferita u zavaru |
| Legure nikla (625, C276) | Odgovarajuće punilo od nikla (ERNiCrMo-3, ERNiCrMo-4) | Metal šava zadovoljava otpornost na koroziju baze |
Pravilo za punjenje s niskim udjelom ugljika je najjednostavnije i najkršenije: zavarivanje baze 316 s punilom 316L održava ugljik u metalu šava niskim iako je baza 316, a zavar je tada otporniji na osjetljivost nego što bi bio metal šava 316. Ne košta ništa i kupuje maržu.
Pravilo 2: kontrolirajte unos topline
Visok unos toplote znači široku zonu pod uticajem toplote i više vremena u opsegu senzibilizacije. Disciplina je umjerena brzina putovanja, pletene perle umjesto širokog tkanja, i najmanji unos topline koji još uvijek daje čvrst zavar. Ovo je najvažnije u tankim rezovima i u prvim prolazima, gdje je izloženost temperaturi proporcionalno veća.
Pravilo 3: održavajte međuprolaznu temperaturu niskom
Kod austenitnog nerđajućeg čelika, temperatura međuprolaza je obično ograničena na oko 150 stepeni – višeprolazni zavar mora biti ostavljen da se ohladi između prolaza tako da akumulirana toplota ne gura spoj kroz traku osetljivosti predugo.
Duplex ocene su još strože, često ograničene ispod 150 stepeni, a ponekad i blizu 100 stepeni, jer pregrijavanje dovodi do pogrešne ravnoteže faza i može formirati sigma fazu. Monter koji nehrđajući čelik tretira kao ugljični čelik i zavaruje prolaz za prolazom dok spoj ostaje vruć stvara korozijski kvar u cijevi.
Pravilo 4: zaštitite obje strane spoja
Korijenski prolaz austenitnog vara oksidira iznutra ako nije zaštićen, a oksidirani korijen postaje mjesto korozije i kontaminacije koje je gotovo nemoguće popraviti izvana.
GTAW korijenski prolazi u cijevima kritičnim za koroziju dobivaju povratno pročišćavanje argonom na unutrašnjoj strani spoja, a pročišćavanje se održava dok se korijen ne zaštiti. Dokaz preskočenog pražnjenja je tamni, ljuskavi korijen - zbog čega je unutrašnje uklanjanje topline dio priče o površini iz vodiča za kiseljenje.
Nedostaci koje inspektor traži
| Defekt | Uzrok | Rezultat ako se zanemari |
| Vruće pukotine u metalu šava | Visok unos toplote, ograničen spoj, nečistoće | Kvar zavarivanja pod opterećenjem |
| Senzibilizirana zona utjecaja topline | Pregrijavanje, visok međuprolaz, pogrešno punilo | Intergranularna korozija u upotrebi |
| Oksidirani korijen | Nema povratnog pražnjenja | Udubljenje i kontaminacija u korijenu |
| Sigma faza (dupleks) | Pretjerana vrućina, sporo hlađenje | Krhka zona zavarivanja niske žilavosti |
| Kontaminacija gvožđem | Četke i alati od ugljeničnog čelika | Lokalna hrđa i rupa na nerđajućim površinama |
Šta navesti u narudžbenici
- Standard i postupak zavarivanja: ASME IX ili ekvivalentno kvalifikovani WPS
- Punilo: navedena je ocjena (npr.. 316L punilo za 316 cijevi)
- Interpass temperaturna granica i zahtjev za povratno pročišćavanje za servis korozije
- Pregled nakon zavarivanja: VT, i RT ili UT gdje usluga to zahtijeva
- Površina: uklanjanje toplotne boje i luženje zone vara za servis hlorida
FAQ
P: Da li nehrđajući čelik treba predgrijavanje i toplinsku obradu nakon zavarivanja kao ugljični čelik?
O: Ne. Austenitnom nerđajućem nerđajućem materijalu nije potrebno prethodno zagrevanje i, za većinu usluga, nema PWHT. Tretman koji je važan je suprotan: održavanje niske temperature i hlađenje između prolaza kako bi se izbjegla senzibilizacija.
P: Zašto koristiti 316L punilo na 316 cijevi?
O: Niži ugljik punila održava metal šava otpornim na osjetljivost. To je standardna praksa koja malo košta i štiti zonu zavara u hloridnom servisu.
P: Šta se dešava ako se root prolaz ne očisti?
O: Unutrašnjost korijena oksidira. Oljušteni korijen je mjesto kontaminacije koje može uroniti u rad i teško se čisti na instaliranoj cijevi. Iz tog razloga linije koje su kritične za koroziju određuju povratno pročišćavanje.
P: Da li je dupleks nerđajući materijal teže zavariti od austenitnog?
O: Da - fazni balans mora biti zaštićen. Unos topline i međuprolazna temperatura su stroži, a punilo je previše legirano kako bi se održao odnos austenit-ferit. Kvalificirani dupleks postupci su obavezni za dobre rezultate.
