Većina kvarova na nehrđajućim cjevovodima u zavarenim sustavima počinje na zavaru - ne zato što je metal zavara slab, već zato što nisu poštovana pravila zavarivanja nehrđajućeg čelika. Austenitni nehrđajući čelik ne treba prethodno zagrijavanje i toplinsku obradu nakon zavarivanja ugljičnog čelika; umjesto toga potrebne su mu četiri tiše discipline: pravo punilo, kontrolirani unos topline, niska međuprolazna temperatura i zaštita s obje strane spoja.
Slomite bilo koju i rezultat je osjetljivost, vruće pucanje ili zona zavara koja korodira brže od cijevi oko nje. Ovaj vodič postavlja pravila, logiku odabira punila i nedostatke koje treba tražiti.
Obrasci proizvoda
Bar & Rod
Tanjur i lim
Zavojnica i traka
Cijevi i cijevi
Montaža: prirubnica, T-kratnik, koljeno, reduktor itd.
Kovanje: prsten, osovina, krug, blok itd.
Zašto je zavarivanje nehrđajućeg čelika drugačije
Zavarivanje ugljičnog čelika je izbjegavanje vodikovog pucanja i vraćanje žilavosti; kod zavarivanja nehrđajućeg čelika radi se o očuvanju otpornosti na koroziju koju toplina uništava. Kada se austenitni nehrđajući metal drži u rasponu od 425-870 stupnjeva - upravo ono što se događa u zoni zavara pod utjecajem topline - kromovi karbidi talože se na granicama zrna, a metal uz njih postaje osiromašen kromom i nezaštićen.
Zavar se stoga mora izvesti tako da vrijeme u tom pojasu bude minimalno, a punilo treba odabrati tako da sam metal zavara ostane otporan na koroziju. Ta dva cilja pokreću svako pravilo u nastavku.
Pravilo 1: uskladite punilo s osnovnim metalom - i preferirajte verziju s niskim udjelom ugljika
| Obični metal | Preferirano punilo | Zašto |
| 304 / 304L | 308L / tip 308L | Nizak ugljik sprječava osjetljivost zavara |
| 316 / 316L | 316L-tip | Molibden u punilu odgovara otpornosti na piting |
| 321 / 347 | 347-vrsta | Niobij stabilizira zavar, odgovara stabiliziranoj bazi |
| Duplex 2205 / 2507 | Previše legirano duplex punilo (tip 22/25 Cr) | Osigurava ravnotežu austenita i ferita u zavaru |
| Legure nikla (625, C276) | Odgovarajuće punilo od nikla (ERNiCrMo-3, ERNiCrMo-4) | Metal za zavarivanje zadovoljava osnovnu otpornost na koroziju |
Pravilo o niskougljičnom punilu je najjednostavnije i ono koje se najviše krši: zavarivanje baze 316 s punilom 316L održava nizak ugljik u metalu zavara iako je baza 316, a zavar je tada otporniji na osjetljivost nego što bi bio metal za zavarivanje 316. Ne košta ništa i kupuje maržu.
Pravilo 2: kontrolirajte unos topline
Veliki unos topline znači široku zonu utjecaja topline i više vremena u pojasu osjetljivosti. Disciplina je umjerena brzina putovanja, više perli umjesto širokog tkanja i najniži unos topline koji još uvijek daje čvrst zavar. Ovo je najvažnije u tankim dijelovima iu prvim prolazima, gdje je izloženost temperaturi proporcionalno veća.
Pravilo 3: održavajte međuprolaznu temperaturu niskom
Kod austenitnog nehrđajućeg čelika, međuprolazna temperatura obično je ograničena na oko 150 stupnjeva - višeprolazni zavar mora se pustiti da se ohladi između prolaza kako akumulirana toplina ne bi predugo gurala spoj kroz traku osjetljivosti.
Duplex stupnjevi su još stroži, često ograničeni ispod 150 stupnjeva, a ponekad i blizu 100 stupnjeva, jer pregrijavanje dovodi do krive ravnoteže faza i može stvoriti sigma fazu. Monter koji obrađuje nehrđajući čelik kao što je ugljični čelik i zavaruje prolaz za prolazom dok spoj ostaje vruć ugrađuje oštećenje od korozije u cijev.
Pravilo 4: zaštitite obje strane zgloba
Korijenski prolaz austenitnog zavara oksidira iznutra ako nije zaštićen, a oksidirani korijen postaje mjesto korozije i kontaminacije koje je gotovo nemoguće popraviti izvana.
GTAW korijenski prolazi u cjevovodima kritičnim za koroziju dobivaju povratno pročišćavanje argonom na unutarnjoj strani spoja, a pročišćavanje se održava dok se korijen ne zaštiti. Dokaz preskočenog čišćenja je tamni, ljuskasti korijen - zbog čega je unutarnje uklanjanje toplinske nijanse dio priče o površini iz vodiča za kiseljenje.
Nedostaci koje inspektor traži
| kvar | Uzrok | Rezultat ako se zanemari |
| Vruće pukotine u metalu šava | Veliki unos topline, ograničen spoj, nečistoće | Kvar zavara pod opterećenjem |
| Senzibilizirana zona utjecaja topline | Pregrijavanje, veliki međuprolaz, pogrešno punilo | Interkristalna korozija u radu |
| Oksidirani korijen | Nema povratnog pročišćavanja | Udubljenje i onečišćenje u korijenu |
| Sigma faza (dupleks) | Pretjerana toplina, sporo hlađenje | Loma zona zavara niske žilavosti |
| Kontaminacija željezom | Četke i alati od ugljičnog čelika | Lokalna hrđa i rupice na nehrđajućim površinama |
Što navesti na narudžbenici
- Standard i postupak zavarivanja: ASME IX ili ekvivalentno kvalificirani WPS
- Punilo: nazivni stupanj (npr.. 316L punilo za cijev 316)
- Ograničenje temperature među prolazom i zahtjev za povratnim pročišćavanjem za rad protiv korozije
- Ispitivanje nakon zavarivanja: VT i RT ili UT gdje usluga to zahtijeva
- Površina: uklanjanje toplinske boje i dekapiranje zone zavara za kloridnu upotrebu
FAQ
P: Treba li nehrđajućem čeliku predgrijavanje i toplinsku obradu nakon zavarivanja poput ugljičnog čelika?
O: Ne. Austenitni nehrđajući čelik ne treba prethodno zagrijavanje i, za većinu usluga, nema PWHT. Tretman koji je bitan je suprotan: održavanje niske topline i hlađenje između prolaza kako bi se izbjegla traka osjetljivosti.
P: Zašto koristiti 316L punilo na 316 cijevi?
O: Niži ugljik u punilu održava metal zavara otpornim na osjetljivost. To je standardna praksa koja košta malo i štiti zonu zavara u kloridnoj upotrebi.
P: Što se događa ako korijenski prolaz nije ponovno pročišćen?
O: Unutrašnjost korijena oksidira. Oljušteni korijen je mjesto kontaminacije koje se može udubiti tijekom rada i teško ga je očistiti na instaliranoj cijevi. Vodovi kritični za koroziju određuju povratno pročišćavanje iz tog razloga.
P: Je li dupleks nehrđajući čelik teže zavariti od austenita?
O: Da - fazna ravnoteža mora biti zaštićena. Unos topline i međuprolazna temperatura su stroži, a punilo je prekomjerno legirano kako bi se održao omjer austenit-ferit. Za dobre rezultate obavezni su kvalificirani duplex postupci.
