Niezbędna konfiguracja do spawania rur ze stali nierdzewnej metodą TIG
Spawanie TIG rur ze stali nierdzewnej nie wybacza zanieczyszczeń i nadmiaru ciepła. Powtarzalna konfiguracja zaczyna się od stabilnego dostarczania mocy, stałego pokrycia gazem i oprzyrządowania, które utrzymuje wyrównanie podczas sczepiania i spawania. Jeśli kontrolujesz te zmienne, zmniejszasz liczbę poprawek spowodowanych cukrem, porowatością, niedopasowaniem i zniekształceniami.
Źródło zasilania i polaryzacja
W przypadku większości połączeń rur ze stali nierdzewnej należy stosować DCEN (elektrodę prądu stałego ujemną). Sterowanie natężeniem prądu za pomocą pedału nożnego lub palca pomaga zarządzać dopływem ciepła przez grań i gorącą warstwę, szczególnie w przypadku rur cienkościennych, gdzie przegrzanie może szybko spowodować utlenianie i utratę odporności na korozję.
Wybór i przygotowanie wolframu
Ostry, spójny wierzchołek stabilizuje łuk i poprawia kontrolę na nasadzie. W przypadku wielu połączeń rur powszechnym punktem początkowym jest kąt rozwarcia 30–40° z małym spłaszczeniem na końcówce, aby zapobiec pękaniu. Zachowaj kierunek szlifowania wzdłuż, aby ograniczyć błądzenie łuku i uniknąć osadzania się zanieczyszczeń.
- Używaj dedykowanych materiałów ściernych i szczotek drucianych ze stali nierdzewnej, aby zapobiec zanieczyszczeniu krzyżowemu stalą węglową.
- Jeśli to możliwe, wybierz soczewkę gazową, aby poprawić pokrycie ekranujące i zmniejszyć turbulencje na krawędzi miseczki.
- Utrzymuj spójny odstęp wolframu; nadmierne wysunięcie zwiększa ryzyko utleniania i zmniejsza skuteczność ekranowania.
Przygotowanie materiału i dopasowanie, które zapobiegają wadom korzeni
Większość uszkodzeń spawów rur ze stali nierdzewnej ma swój początek w przygotowaniu: zła geometria skosu, nierówne podłoże, nierówna szczelina lub zanieczyszczenia na średnicy wewnętrznej. Stal nierdzewna również przewodzi ciepło inaczej niż stal węglowa, więc kontrolowanie dopasowania zmniejsza pokusę „gonienia kałuży” przy wyższym natężeniu prądu.
Czyszczenie i obsługa
Odtłuścić rozpuszczalnikiem nie zawierającym pozostałości i pozostawić do całkowitego odparowania przed spawaniem. Odciski palców, płyny tnące i klej taśmowy mogą powodować porowatość i odbarwienia. Jeśli musisz oznaczyć złącze, użyj znaczników nierdzewnych i trzymaj oznaczenia z dala od strefy zgrzewania.
Kontrola skosu i szczeliny
Dąż do jednolitości na całym obwodzie. Nawet niewielka niedopasowanie może spowodować przegrzanie cienkiej strony w celu stopienia grubszej strony, zwiększając utlenianie i zniekształcenia. W stosownych przypadkach użyj wewnętrznych zacisków wyrównujących lub mocnych wsporników, aby utrzymać wysoki-niski poziom w granicach tolerancji.
| Przedmiot | Sugerowany cel | Dlaczego to ma znaczenie |
|---|---|---|
| Konsystencja szczeliny korzeniowej | Jednolite wokół rury | Zmniejsza nierówną penetrację i brak stapiania w ciasnych miejscach |
| Wysoki-niski (niedopasowanie wewnętrzne) | Tak niskie, jak praktyczne | Zapobiega podcinaniu po cienkiej stronie i poprawia profil korzenia |
| Ziemia (twarz korzenia) | Spójne na całej długości | Kontroluje penetrację i sprawia, że natężenie prądu jest bardziej przewidywalne |
| Odstępy między halsami | Równomiernie rozłożone | Utrzymuje szczelinę i wyrównanie w miarę narastania ciepła |
Silną praktyczną zasadą jest traktowanie średnicy wewnętrznej jako „pomieszczenia czystego”. Jeśli podczas spawania ID jest brudne lub bogate w tlen, grań spoiny utleni się i stanie się szorstka, łamliwa i podatna na korozję. Stałe dopasowanie i czystość zmniejszają potrzebę dodawania ciepła, co jest najszybszą drogą do słodzenia.
Oczyszczanie pleców: jak chronić korzeń przed cukrem
Płukanie zwrotne ma kluczowe znaczenie podczas spawania rur ze stali nierdzewnej metodą TIG, ponieważ strona graniowa jest wystawiona na działanie tlenu zaraz po stopieniu złącza. Bez obojętnej atmosfery na ID, utlenianie powoduje powstanie „cukru” (ciężkiego, chrupiącego tlenku), który osłabia złącze i pogarsza odporność na korozję.
Wybór gazu i strategia oczyszczania
Argon jest domyślnym gazem płuczącym dla większości rur ze stali nierdzewnej ze względu na dostępność i przewidywalne zachowanie łuku. Aby zminimalizować objętość oczyszczania, należy używać zapór oczyszczających, nadmuchiwanych pęcherzy lub systemów taśm i papieru przeznaczonych do spawania. Mniejsza objętość oznacza szybsze wypieranie tlenu i mniejsze zużycie gazu.
- Odpowietrz strefę oczyszczania; przedmuch bez ścieżki wylotowej może uwięzić powietrze i spowolnić usuwanie tlenu.
- Unikaj turbulentnego przepływu; nadmierny przepływ płuczący może zaciągnąć powietrze przez małe nieszczelności i spowodować utlenianie.
- W przypadku krytycznego zadania (rurociągi do zastosowań spożywczych, farmaceutycznych, o wysokiej czystości) należy sprawdzić jakość oczyszczania za pomocą monitora tlenu.
Praktyczne wskazówki dotyczące akceptacji
Jeśli nie masz analizatora tlenu, możesz nadal zmniejszyć ryzyko, ujednolicając czas czyszczenia i sprawdzając, czy nie ma wycieków na złączach, tamach i szwach taśmy. W wielu warsztatach kolor korzenia jest używany jako pośredni wskaźnik: ogólnie preferowany jest jasny srebrny do jasnosłomkowego, a nie intensywnie niebieski/szary. Gdy korzeń wykazuje ciężką szarość lub skorupę, potraktuj to jako awarię procesu i przed kontynuowaniem popraw integralność oczyszczania.
Techniki przejścia graniowego dla rur ze stali nierdzewnej (otwarty korzeń)
Czysty korzeń ze stali nierdzewnej zależy od trzech elementów kontrolnych: wielkości kałuży, czasu wypełniania i konsystencji podróży. Celem jest uzyskanie gładkiego, w pełni stopionego ściegu wewnętrznego z minimalnym utlenieniem i bez wklęsłości, które mogłyby zatrzymać produkt lub przyspieszyć korozję.
Kluczowe sterowanie palnikiem i łukiem
- Zachowaj krótką, stałą długość łuku, aby skoncentrować ciepło i zapobiec jego błądzeniu.
- Używaj stałego kąta palnika, który utrzymuje pokrycie gazem nad jeziorkiem stopionego materiału.
- Dodaj wypełniacz na przedniej krawędzi kałuży; niespójny dodatek jest częstą przyczyną nierównej penetracji.
Zarządzanie dopływem ciepła do rur cienkościennych
Stal nierdzewna zatrzymuje ciepło, więc połączenie może „uciec” w miarę przemieszczania się wokół rury. Zmniejsz nieco natężenie prądu po pierwszej ćwiartce, jeśli kałuża się powiększy i w razie potrzeby zrób krótką przerwę między sklejeniami, aby zapobiec przepaleniu. Kiedy kałuża staje się trudna do kontrolowania, właściwym posunięciem jest zmniejszenie temperatury i ustabilizowanie, a nie przyspieszanie przy tym samym natężeniu.
Przykład: zapobieganie brakowi wtopienia w małych szczelinach
Jeśli szczelina zacieśnie się w jednym miejscu, korzeń może połączyć się bez stopienia ścian bocznych. Praktycznym środkiem zaradczym jest zatrzymanie, przerobienie dopasowania (lekkie miejscowe otwarcie złącza lub wyrównanie halsu) i wznowienie ze stałą szczeliną. Kosztuje to kilka minut i może zapobiec naprawom, które kosztują wiele godzin.
Wybór metalu wypełniającego i kontrola międzyściegowa
Wybór odpowiedniego wypełniacza i zarządzanie temperaturą międzyściegową to praktyczne czynniki wpływające na jakość spoiny, odporność na korozję i wygląd. Niewłaściwy wypełniacz może zmniejszyć odporność na korozję lub pękanie; nadmierne ciepło międzyściegowe może spowodować odbarwienie i zniekształcenie rury.
Typowe pary wypełniaczy do rur ze stali nierdzewnej
W wielu sklepach rura 304/304L łączona jest z wypełniaczem ER308L, a rura 316/316L z wypełniaczem ER316L. Gatunki „L” pomagają zmniejszyć ryzyko uczulenia w wielu warunkach pracy. Podczas łączenia różnych gatunków stali nierdzewnej lub nieznanych wytopów procedury często określają zgodny lub bardziej stopowy wypełniacz, aby zachować odporność na korozję metalu spoiny.
Dyscyplina temperatury międzyściegowej
Nawet jeśli korzeń wygląda na czysty, przegrzanie podczas gorącego przejścia i wypełniania może pogorszyć rezultaty. Zastosuj prostą kadencję: zespawaj segment, poczekaj chwilę na ostygnięcie, a następnie kontynuuj. W przypadku prac kodowych lub sanitarnych należy przestrzegać limitów międzyścieżkowych WPS i w razie potrzeby sprawdzić za pomocą czujnika temperatury lub termometru na podczerwień. Utrzymywanie kontrolowanej temperatury międzyściegowej jest jednym z najszybszych sposobów ograniczenia ciężkich niebieskich przebarwień i zniekształceń.
- Częściej stosuj mniejsze dodatki wypełniacza, aby zmniejszyć miejscowe przegrzanie.
- Utrzymywać pokrycie gazem osłonowym do czasu, aż kałuża zmatowieje; wczesne przerwanie pokrycia może spowodować utlenienie surówki.
- Jeśli kolor ciemnieje między przejściami, należy to potraktować jako informację zwrotną, aby zmniejszyć dopływ ciepła lub poprawić ekranowanie.
Rozwiązywanie problemów: objawy, prawdopodobne przyczyny i rozwiązania
Podczas spawania rur ze stali nierdzewnej metodą TIG wady często występują stale. Traktuj każdy objaw jako sygnał procesowy: zidentyfikuj zmienną, która uległa zmianie (dopasowanie, przedmuch, pokrycie gazem, doprowadzone ciepło lub czystość), popraw ją i dopiero wtedy kontynuuj spawanie.
| Objaw | Prawdopodobna przyczyna | Praktyczna poprawka |
|---|---|---|
| Słodzenie na ID | Niewystarczające oczyszczenie lub wyciek | Uszczelnij nieszczelności, zmniejsz turbulencje, sprawdź jakość oczyszczania przed ponownym spawaniem |
| Porowatość | Zanieczyszczenia, słaby zasięg gazu, przeciągi | Wyczyść ponownie, sprawdź miskę/soczewkę gazową, zwiększ stabilność ekranowania, zablokuj przepływ powietrza |
| Brak stopienia na ścianie bocznej | Wąska szczelina, szybki przesuw, niskie ciepło na krawędziach | Prawidłowe dopasowanie, nieco zwolnij, upewnij się, że kałuża zwilżyła obie ściany przed dodaniem wypełniacza |
| Ciężkie niebiesko-szare przebarwienia | Nadmierne ciepło lub przerwa w ekranowaniu | Obniż natężenie prądu, zarządzaj międzyściegami, wydłużaj przepływ końcowy, poprawiaj zasięg gazu |
| Podcięcie na palcach | Za dużo ciepła lub zła manipulacja | Zmniejsz ogień, lekko zwolnij, dodaj wypełniacz, aby podeprzeć krawędź |
Większość powtarzających się usterek można wyeliminować poprzez standaryzację trzech punktów kontrolnych: narzędzia czyszczące wykonane wyłącznie ze stali nierdzewnej, sprawdzona integralność czyszczenia i spójne dopasowanie na całym obwodzie.
Inspekcje i kontrole jakości, które mają znaczenie w serwisie
Sam wygląd spoiny nie gwarantuje wydajności, ale spoiny rur ze stali nierdzewnej często dostarczają widocznych wskazówek na temat kontroli procesu. Praktyczne podejście do kontroli koncentruje się na stanie korzenia, ciągłości i wszelkich cechach, które mogą uwięzić media lub zainicjować korozję.
Kontrole wizualne (OD i ID, jeśli są dostępne)
- OD: stała szerokość ściegu, brak podcięć i gładkie łączenia na końcach/startach.
- ID: gładki profil korzenia, brak silnego utleniania i brak ostrych wklęsłości, które mogą powodować miejsca korozji szczelinowej.
- Odcień cieplny: jaśniejsze odcienie słomy są zazwyczaj preferowane niż ciemnoniebieski/szary, gdy odporność na korozję ma kluczowe znaczenie.
Czyszczenie i pasywacja po spawaniu
W zależności od wymagań serwisowych można zastosować czyszczenie po spawaniu (trawienie mechaniczne, chemiczne i/lub pasywacja) w celu przywrócenia warstwy tlenku bogatego w chrom. Jeśli Twoje zastosowanie ma charakter sanitarny lub korozyjny, dostosuj etapy kontroli koloru spoiny i czyszczenia do obowiązujących procedur i kryteriów akceptacji.
Zdyscyplinowany proces spawania rur ze stali nierdzewnej metodą TIG daje dwa wymierne rezultaty: czysty, całkowicie oczyszczony korzeń i stały dopływ ciepła, który minimalizuje przebarwienia i zniekształcenia.
