home Metallurgia 5 suggerimenti per la saldatura di tubi e tubi in acciaio inossidabile

5 suggerimenti per la saldatura di tubi e tubi in acciaio inossidabile

La resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile lo rende una scelta interessante per molte applicazioni critiche sui tubolari in ferro e tubature, inclusi alimenti e bevande di elevata purezza, usi farmaceutici, recipienti a pressione e petrolchimici. Tuttavia, il materiale non dissipa il calore come fanno l'acciaio dolce o l'alluminio e pratiche di saldatura scadenti possono ridurre la sua capacità di resistere alla corrosione. Applicare troppo calore e usare il metallo d'apporto sbagliato sono due colpevoli.

Seguire alcune buone pratiche per la saldatura dell'acciaio inossidabile può aiutare a migliorare i risultati e garantire che il metallo mantenga la sua resistenza alla corrosione. Inoltre, l'aggiornamento del processo di saldatura può offrire vantaggi in termini di produttività senza influire sulla qualità.

Suggerimento 1: selezionare un metallo d'apporto a basso tenore di carbonio

Nella saldatura dell'acciaio inossidabile, la selezione del metallo d'apporto è fondamentale per controllare i livelli di carbonio. Il metallo d'apporto utilizzato per la saldatura di tubi e tubi in acciaio inossidabile dovrebbe migliorare le proprietà di saldatura e soddisfare i requisiti dell'applicazione.

Cerca metalli d'apporto con una designazione "L", come ER308L, perché forniscono un contenuto massimo di carbonio inferiore, che aiuta a mantenere la resistenza alla corrosione nelle leghe inossidabili a basso tenore di carbonio. La saldatura di un materiale di base a basso tenore di carbonio con un metallo d'apporto standard può aumentare il contenuto di carbonio del giunto di saldatura e quindi aumentare il rischio di corrosione. Evitare i metalli d'apporto con una designazione "H", poiché forniscono un contenuto di carbonio più elevato progettato per applicazioni che richiedono una maggiore resistenza alle alte temperature.

Quando si saldano acciai inossidabili, è anche importante scegliere un metallo d'apporto con elementi a bassa traccia (chiamati anche vagabondi ). Questi sono elementi residui, tra cui antimonio, arsenico, fosforo e zolfo, nelle materie prime utilizzate per produrre metalli d'apporto. Possono influenzare sostanzialmente la resistenza alla corrosione del materiale.

Suggerimento 2: prestare attenzione alla preparazione della saldatura e al montaggio corretto

Poiché l'acciaio inossidabile è così sensibile all'apporto di calore, la preparazione del giunto e il corretto adattamento svolgono un ruolo chiave nel controllo del calore per mantenere le proprietà del materiale. Con spazi vuoti o adattamento irregolare tra le parti, la torcia deve rimanere in un punto più a lungo ed è necessario più metallo d'apporto per riempire tali spazi. Ciò si traduce in un accumulo di calore nell'area interessata, che può surriscaldare la parte. Un adattamento scadente può anche rendere più difficile colmare le lacune e ottenere la necessaria penetrazione della saldatura. Fare attenzione a garantire che l'adattamento della parte sia il più vicino possibile alla perfezione con l'acciaio inossidabile.

Anche la pulizia è molto importante con questo materiale. Quantità molto piccole di contaminanti o sporco nel giunto di saldatura possono causare difetti che riducono la resistenza e la resistenza alla corrosione nel prodotto finale. Per pulire il materiale di base prima della saldatura, utilizzare una spazzola dedicata specifica per l'acciaio inossidabile che non è stata utilizzata su acciaio al carbonio o alluminio.

Suggerimento 3: controllare la sensibilizzazione con temperature e metallo d'apporto

Nell'acciaio inossidabile, la sensibilizzazione è la causa principale della perdita di resistenza alla corrosione. Può verificarsi quando le temperature di saldatura e le velocità di raffreddamento oscillano troppo, modificando la microstruttura del materiale.

Una parte fondamentale della resistenza alla corrosione nell'acciaio inossidabile è l'ossido di cromo. Ma se i livelli di carbonio nella saldatura sono troppo alti, si formano carburi di cromo. Questi legano il cromo e prevengono la formazione dell'ossido di cromo necessario che conferisce all'acciaio inossidabile la sua resistenza alla corrosione. Senza una quantità sufficiente di ossido di cromo, il materiale non ha le proprietà desiderate e può insorgere la corrosione.

La prevenzione della sensibilizzazione si riduce alla selezione del metallo d'apporto e al controllo dell'apporto di calore. Come affermato in precedenza, è importante scegliere un metallo d'apporto a basso tenore di carbonio per la saldatura dell'acciaio inossidabile. Tuttavia, a volte è necessario il carbonio per fornire resistenza per determinate applicazioni. Quando non è possibile scegliere un metallo d'apporto a basso tenore di carbonio, il controllo del calore è particolarmente importante.

Riduci al minimo il tempo in cui la saldatura e la zona termicamente alterata vengono mantenute a temperature elevate, generalmente considerate comprese tra 950 e 1.500 gradi F (500-800 gradi C). Meno tempo trascorre una saldatura in questo intervallo, meno calore può accumularsi. Controllare e rispettare sempre le temperature di interpass nella procedura di saldatura per l'applicazione.

Un'altra opzione è quella di utilizzare metalli d'apporto progettati con ingredienti di lega come titanio e niobio che impediscono la formazione di carburi di cromo. Poiché questi ingredienti influiscono anche su resistenza e tenacità, questi metalli d'apporto non possono essere utilizzati in tutte le applicazioni.

Suggerimento 4: capire come il gas di protezione influisce sulla resistenza alla corrosione

L'utilizzo della saldatura ad arco di tungsteno a gas (GTAW) per la passata di radice è il metodo tradizionale per la saldatura di tubi e tubi in acciaio inossidabile. Ciò richiede in genere uno spurgo posteriore di gas argon per aiutare a prevenire l'ossidazione sul lato posteriore della saldatura. Tuttavia, l'utilizzo di processi di saldatura a filo sta diventando sempre più comune con tubi in acciaio inossidabile. In queste applicazioni è importante comprendere come i vari gas di protezione influenzino la resistenza alla corrosione del materiale.

Miscele di argon e anidride carbonica, argon e ossigeno, o miscele di tre gas (elio, argon e anidride carbonica) sono state tradizionalmente utilizzate per la saldatura dell'acciaio inossidabile con il processo di saldatura ad arco di metallo con gas (GMAW). Spesso, queste miscele contengono principalmente argon o elio e meno del 5% di anidride carbonica poiché l'anidride carbonica può contribuire con carbonio al bagno di saldatura e aumentare il rischio di sensibilizzazione. L'argon puro non è raccomandato per GMAW su acciaio inossidabile.

I fili animati per acciaio inossidabile sono progettati per funzionare con una miscela tradizionale di 75% di argon e 25% di anidride carbonica. Il flusso contiene ingredienti progettati per impedire al carbonio nel gas di protezione di contaminare la saldatura.

Suggerimento 5: considerare diversi processi e forme d'onda

Man mano che i processi GMAW si sono evoluti, hanno semplificato la saldatura di tubi e tubazioni in acciaio inossidabile. Sebbene alcune applicazioni possano ancora richiedere il processo GTAW, i processi avanzati del filo possono offrire una qualità simile e una produttività molto migliore in molte applicazioni in acciaio inossidabile.