Сварка. Резка. Металлообработка
Сварка  
Резка  
Металлообработка  
Оборудование для сварки, резки, металлообработки
сварка и резка металла металлообработка
Понедельник, 26.06.2017, 16:42. Вы зашли как Гость
Форум | Главная | Регистрация | Вход | RSS

Профессионально о сварке

Технологии сварки [53]
Сварка различных конструкций [38]
Механизация и автоматизация производства [14]
О сварочном оборудовании в деталях [23]
О сварочных материалах в деталях [18]
Техника безопасности и защита при сварке [24]
Контроль качества сварки [58]
Основы сварки [57]
Сварка в прошлом [14]
Металлы и сплавы [20]
Производители сварочного оборудования [5]
Интересное из мира сварки [12]

Сварка


Пайка. Напыление. Наплавка


Резка


Металлообработка


Справочник


К сведению


Наш опрос

Какая информация на портале Вам наиболее интересна?
Всего ответов: 3504

Наша кнопка

Сварка. Резка. Металлообработка
Получить код кнопки

добавить на Яндекс

Главная » Статьи » Профессионально о сварке » Технологии сварки

Сварка нержавеющей стали (нержавейки)


Рекомендуем приобрести:

Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек - в наличии на складе!
Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки - в наличии на складе!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор.
Доставка по всей России!


Ключевой особенностью нержавеющей стали является ее способность противостоять коррозии, причем, не только в атмосферных условиях, но и в агрессивных средах. Она была открыта в 1913 году ученым Гарри Брерли, случайно обнаружившим, что стали с высоким процентным содержанием хрома лучше противостоят кислотной коррозии.

С тех пор прошло чуть менее ста лет, и сегодня существует свыше сотни видов нержавеющей стали с содержанием хрома выше 10%.

Классификация нержавеющих сталей по химическому составу

Все типы нержавеющих сталей классифицируют на несколько групп: хромистые (мартенситные и мартенситно-ферритные), ферритные, хромникелевые, аустенитные (аустенитно-ферритные, аустенитно-мартенситные и аустенитно-карбидные), хромомарганцевоникелевые.

В свою очередь, аустенитные нержавеющие стали могут иметь склонность к межкристаллитной коррозии. Для уменьшения этого явления в них понижается содержание углерода до трех сотых процента, а также вводятся стабилизирующие элементы Ti и Nb. После сварки нержавеющие стали такого типа подвергаются термической обработке.

На сегодняшний день широко используются сплавы FeNi, структура которых получается более стабильной благодаря никелю, стабилизирующему структуру железа. Данный сплав обладает слабым магнитным действием.

Мартенситные и мартенсито-ферритные стали

Нашли широкое применение в изготовлении режущего инструмента и различных элементов оборудования для пищевой и химической промышленности, работающих на износ в слабоагрессивных средах. Мартенситные и мартенситно-ферритные стали типа 30Х13, 40Х13 и пр. характеризуются высокими показателями коррозийной стойкости в слабощелочных и слабокислых растворах и обладают хорошими механическими свойствами.

Ферритные стали

Нержавеющие стали этого типа нашли применение в изготовлении элементов машин и механизмов, работающих в окислительных средах. Это различные бытовые и лабораторные приборы, оборудование для легкой, пищевой индустрии, машиностроения (теплообменное оборудование). Их отличительной характеристикой является высокая коррозийная стойкость в растворах аммиака и аммиачной селитры; азотной, фосфорной и фтористоводородной кислоте и ряде других агрессивных сред. Примером являются нержавеющие ферритные стали серии 400.

Аустенитные стали

Практически все виды аустенитных сталей характеризуются отличными эксплуатационными характеристиками, среди которых такие важные качества, как коррозийная стойкость в целом ряде агрессивных сред, пластичность, прочность, подверженность обработке. Вышеперечисленные преимущества позволяют широко использовать аустенитные стали в машиностроительной отрасли. Примером являются стали серии 300.

Аустенитно-ферритные и аустенитно-мартенситные стали

Аустенитно-ферритные стали активно применяются в машиностроении, судостроении, самолетостроении, химической промышленности. К примеру, стали 08Х22Н6Т, 08Х21Н6М2Т, 08Х18Г8Н2Т, характеризующиеся повышенным пределом текучести, меньшим процентным содержанием никеля и отсутствием склонности к росту зерен. Кроме того, у них хорошие показатели свариваемости.

Аустенитно-мартенситные стали отличаются не только отменными антикоррозийными свойствами, но и повышенной прочностью при легкости обработки. Поэтому область их использования в тяжелой промышленности и машиностроении очень широка. Среди коррозийностойких аустенитно-мартенситных сталей можно отметить стали типа 07Х16Н6, 09Х15Н9Ю, 08Х17Н5М3.

Сплавы на железоникелевой и никелевой основе

Аустенитные типы сталей подходят не для всех целей применения в химической промышленности и изготовления химической аппаратуры. Так, при необходимости работы в агрессивных кислотах (серной и соляной) требуется использовать сплавы с более высокими характеристиками коррозийной стойкости, нежели у аустенитных сталей. В подобных случаях оптимальным выбором являются сплавы на железоникелевой, никель-молибденовой, хромоникелевой и хромоникельмолибденовой основе. К ним относятся сплавы типа 04ХН40МТДТЮ, Н70МФ, ХН58В, ХН65МВ, ХН60МБ.

Выбор метода сварки

Существует несколько методов и режимов сварки металлов и сплавов, и выбор их в каждом конкретном случае бывает продиктован маркой стали, ее механическими и коррозийными характеристиками. Кроме того, в обязательном порядке учитывают и то, насколько основной металл и металл сварки склонны к растрескиванию. В процессе нагрева и, собственно, сварки в них происходит ряд структурных изменений, в том числе и в физических свойствах. Изменения продолжаются и во время плавления и застывания металла, охлаждения готового сварного шва.

Если от сварного соединения ожидается высокая коррозийная стойкость, необходимо использовать режимы термической обработки, гарантирующие вышеуказанные качества.

Сварка нержавеющих аустенитных сталей серий 200, 300, 304, 316, 321

Характерными особенностями аустенитных сталей являются пониженная температура плавления, значительный коэффициент линейного расширения, низкая теплопроводность. В этом состоит их отличие от углеродистых сталей, и по этой причине сварке нержавеющих аустенитных сталей этого типа свойственно более быстрое расплавление и значительный перепад температур от основного металла к сварному шву.

Стали с повышенным процентным содержанием углерода, при отсутствии стабилизирующих элементов, таких, как Ti и Nb, обладают склонностью при сварке образовывать межкристаллитную коррозию. В то же самое время у сталей, стабилизированных титаном или ниобием, отсутствует подобная склонность. Однако при большом проценте вхождения углерода в их состав они подвергаются ножевой коррозии в азотной кислоте высокой концентрации.

Все вышеперечисленные нюансы должны быть учтены при выборе вида и режима сварки, а если речь идет о сталях первой группы, то необходимо дополнительно следить за скоростью процесса сварки и охлаждения. Работая с нестабилизированными сталями, необходимо закалять их при температуре 1050`-1150`С и подвергать стремительному охлаждению. Только таким образом можно добиться высокой коррозийной стойкости. Если нет возможности провести подобную термическую обработку, нужно отдать предпочтение стабилизированным нержавеющим сталям или сталям с пониженным процентом вхождения углерода.

Такой нюанс, как высокий коэффициент линейного расширения любых аустенитных сталей, приводит к тому, что медленная сварка становится причиной значительного коробления. В случаях работы со сталями этого класса эффективным будет метод высокоскоростной сварки с последующим быстрым охлаждением. Добиться этого можно, используя специальные охлаждающие накладки и подкладки под сварной шов.

Сварка антикоррозийных ферритных сталей класса AISI 409, 430, 439

Главной трудностью сварки данных сталей является риск образования хрупкого, подверженного растрескиванию шва. Технология сварки в подобных случаях включает предварительный разогрев металла до температуры 200`С, причем, более эффективной является электродуговая, а не газовая сварка, поскольку обеспечивает минимальный разогрев металла непосредственно во время сварочного процесса. По окончании сварки швы необходимо разогреть до температуры 730`-780`С и как можно быстрее охладить.

Хромированные стали с содержанием хрома в пределах 15-17% нередко подкаливаются во время сварочного процесса. Во избежание этого явления лучше использовать стали, легированные ниобием или титаном.

Сварка хромистых мартенситных сталей класса AISI 410, 420

Стали данного класса имеют тенденцию к подзакалке на воздухе, степень которой находится в прямой зависимости от концентрации углерода. Если его содержание низкое, сварной шов оказывается качественным, и наоборот.

К характерным особенностям хромистых сталей относят более низкие, по сравнению с углеродистыми сталями, теплопроводность и коэффициент линейного расширения. Кроме того, хромистые стали демонстрируют способность к подзакалке при охлаждении, что является причиной значительных сварочных напряжений. В свою очередь, возникающие напряжения могут стать причиной трещин и разрывов сварного шва. Устранить подобные явления можно с помощью предварительно нагрева металла перед сваркой до температуры 250`-350`С.

Сварка хромистых сталей подразумевает использование в качестве электродов аустенитных сталей, благодаря которым образуется более технологичный сварной шов.

Обработка сварных швов

Сварной шов будет более устойчивым к коррозии, если после окончания процесса избавить его от образовавшегося на его поверхности пористого оксидного слоя, под которым находится зона с недостаточным процентным содержанием хрома. Если стоит задача, чтобы сварное соединение обладало такими же антикоррозийными характеристиками, как и основной металл, удалить оксидный слой нужно обязательно. Для этих целей используют два основных метода: термообработку и травление.

Термообработка

Данный способ имеет своей целью нивелировать возникающие в присадочных материалах различия в физических и химических свойствах. Проводится при температуре свыше 100`C.

Травление

Травление считается более эффективным, по сравнению с термообработкой, методом и заключается в обработке сварного соединения специальным составом. Осуществить это можно с помощью погружения области шва в ванну с раствором, поверхностного нанесения или обработки данной области специальной пастой. Все зависит от конкретных условий. Если травление выполняется правильно, оксидный слой на поверхности шва ликвидируется, равно как и опасная зона с низким содержанием хрома.

Время травления варьирует в зависимости от сорта проката, толщины оксидного слоя, температуры и ряда других факторов. Для того, чтобы готовое изделие в области сварного соединения обладало максимальной стойкостью к коррозии, сварной шов шлифуют или полируют, в результате чего степень его шероховатости начинает соответствовать установленным стандартам.

См. также:

Категория: Технологии сварки
Просмотров: 26452 | Теги: нержавейка, сварка нержавейки | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Поделиться

Роботизация сварочных процессов



Роликоопоры из наличия



Поиск по порталу

Авторизация



Сварка. Самое читаемое


Резка. Самое читаемое


Обработка металлов. Самое читаемое


Случайное фото


On-line Калькулятор


RSS-ленты

Статьи autoWelding.Блог Схемы, чертежи, фото Предприятия
Профессиональный портал «Сварка. Резка. Металлообработка» © 2010-2017
При перепечатке материалов портала autoWelding.ru ссылка обязательна!