Окраска сварных швов имеет особое значение для нержавеющих сталей. Дело в том, что эта группа сталей обладает защитной пленкой, предохраняющей металл от коррозии. Однако при определенных условиях, особенно во время сварки, эта пленка может измениться.
Откуда берется эта окраска?
Нержавеющие стали «пассивируются» естественным образом, если окружающая среда обеспечивает достаточное количество кислорода для восстановления пленки, состоящей из оксида хрома. Пассивация способствует защите стали от коррозии.
Когда эта защитная пленка из оксида хрома повреждается в результате появления царапины, она восстанавливается самостоятельно при благоприятных условиях окружающей среды; это означает, что в зоне сварки было достаточно кислорода для восстановления пленки. Однако сварка труб из нержавеющей стали может привести к ухудшению этой способности, если не соблюдаются необходимые условия.
В процессе сварки температура повышается, и металл вступает в интенсивную реакцию с кислородом, содержащимся в воздухе. Именно по этой причине присваркеметодом TIG используются защитные газы, которые удаляют кислород из воздуха. После сварки вблизи сварного шва на поверхности металла могут образовываться цветные оксиды. Эти оксиды оказывают негативное воздействие, поскольку являются источником коррозии.
О чём может свидетельствовать окраска сварного шва?
Каждый цвет соответствует определенной температуре и определенному составу оксидов. В отдельных местах может наблюдаться снижение процентного содержания хрома, что затрудняет образование защитной пленки и, как следствие, снижает коррозионную стойкость нержавеющей стали.
Соломенно-желтый цвет указывает на незначительное снижение защитных свойств, которое допустимо для некоторых областей применения, однако цвет также может измениться на синий или черный. Допустимые отклонения по цвету должны быть определены в технических требованиях заказчика и/или согласованы с ним.
Почему так важно избегать окрашивания сварного шва?
После сварки трубы довольно легко проверить цвет внешней поверхности трубы. С другой стороны, в зависимости от условий эксплуатации, проверить внутреннюю поверхность трубы в области корневого слоя бывает сложнее.
Именно поэтому никогда не следует пренебрегать важностью защитного газа. Если эта операция не будет выполнена правильно, может возникнуть окрашивание.
Коррозия представляет ещё большую опасность в тех случаях, когда газ или жидкости транспортируются по трубам, в которых коррозия недопустима. Это характерно для различных отраслей промышленности, где высокий уровень чистоты является стандартом, например, в производстве полупроводников, пищевой промышленности и авиационной отрасли.
Как избежать окрашивания сварного шва?
1. Предварительная сборка — важный вопрос
Для обеспечения надлежащего контроля качества сварного шва необходимо выполнить определенные подготовительные работы. Пример: если в вашей мастерской вы свариваете как углеродистую, так и нержавеющую сталь, вам придется разделить эти две производственные линии, чтобы избежать загрязнения железом.
На протяжении всего процесса обработки нержавеющая сталь ни в коем случае не должна соприкасаться с углеродистой сталью.
2. Качественная подготовка свариваемой поверхности
Поверхность нержавеющей стали необходимо очистить от оксидов и других примесей, а затем обработать сухим чистящим средством. После выполнения этих операций прикасайтесь к заготовке (заготовкам) только в перчатках, чтобы избежать появления следов масла на поверхности.
В зависимости от требований заказчика к цвету сварного шва у сварщика есть два варианта выполнения сварки нержавеющей стали.
Либо им придется исключить любые следы окрашивания, либо, если заказчик согласится на окрашивание в месте сварного шва. Это означает, что заготовки необходимо будет «пассивировать», то есть подвергнуть специальной обработке, чтобы обеспечить их надежную защиту после сварки.
3. Если вы хотите избежать окрашивания сварного шва:
Для начала вам понадобится специальный защитный газ, как правило, аргон с показателем чистоты выше 99,99 %, чтобы удалить весь кислород вблизи корня сварочной ванны. Этот газ должен быть максимально сухим, чтобы избежать попадания даже небольшого количества влаги, которая может разлагаться с образованием кислорода и, как следствие, вызывать появление окраски.
Этот первый вариант становится ещё более важным, если исходный материал очень дорогой или если геометрия и состояние поверхности не позволяют выполнить ремонтную сварку.
Вы также можете установить кислородный датчик, который будет отображать количество кислорода в защитном газе. При достижении заданного уровня, отображаемого на датчике, можно продолжать сварку, контролируя степень окрашивания.
4. Иногда допускается окраска:
С другой стороны, в некоторых случаях окрашивание сварного шва может быть допустимо, если этот дефект сварного шва впоследствии устраняется.
В этом случае вам потребуется очистить поверхность сварного шва механическим или химическим способом, а затем провести повторную химическую пассивацию путем погружения в азотную кислоту или нанесения её распылением, что позволит восстановить защитную пленку.
Но имейте в виду, что это дополнительная операция, которую вам придётся выполнить, и порой результаты оказываются не лучше, чем при первом варианте.
Заключение:
Для того чтобы контролировать цвет металла и затраты на рабочую силу (которые составляют наибольшую часть затрат при сварке), целесообразно регулировать составзащитного газа (предварительного и поддувного) посредством точного управления параметрами защиты.
Если вам необходимо получить сварные швы высокой чистоты на тонких трубах в условиях серийного производства, использование закрытой сварочной головки позволит вам получить швы без изменения цвета. Это достигается за счет предварительного газа и защитного газа в сварочной камере, окружающей трубу.
Еще раз: предварительная подготовка места сварки имеет первостепенное значение. Не стесняйтесьобращаться к нам, чтобы обсудить ваш проект.
