2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Кислота для обработки сварных швов по нержавейке

Сварка нержавеющей стали

Сваривая аустенитный нержавеющий прокат, необходимо учитывать некоторые его отличия от углеродистого проката в плане физических свойств: точка плавления нержавеющей стали ниже примерно на 100С, приблизительно в шесть раз выше уделенное электрическое сопротивление, вдвое больше по длине коэффициент теплового расширения, теплопроводность материала составляет примерно одну треть от этого же показателя углеродистого проката. На практике выполнение сварочных работ возможно при помощи любых методов сварки: ручной дуговой сварки, если толщина материала превышает 1,5 мм; дуговой сварки в инертном газе вольфрамовым электродом (TIG) при сварке тонких стальных листов и труб; дуговой сварки в инертном газе плавящимся электродом и сварки в среде активных газов (соответственно MIG и MAG); импульсной дуговой сварки в инертном газе плавящимся электродом листов, толщина которых составляет 0,8 мм; сварки короткой дугой в инертном газе при помощи плавящихся электродов, для листов, толщина которых менее 0,8-3 мм; дуговой сварки, в инертном газе плавящимся электродом со струйным переносом стали, для листов, толщина которых превышает 3мм. Помимо этого для широкого по толщине диапазона листов может применяться плазменная сварка, дуговая сварка под флюсом используется при сваривании стали толщиной более 10мм, сварка сопротивления, роликовая и точечная сварки для тонких листов, высокочастотная, лазерная сварка и прочие.

Обработка сварных швов

После сварочных работ на сварном соединении появляется пористый оксидный слой, в состав которого в основном входит хром. Этот слой существенно ослабляет антикоррозийную стойкость соединения. Хром оксидного слоя получается из стали основного материала, вследствие чего под пористым слоем создастся т.н. слой с пониженным содержанием хрома. В случае необходимости, можно повысить антикоррозийную стойкость соединения до величины основного материала, для этого зону с пониженным содержанием хрома необходимо удалить, обработав сварное соединение.

Термообработка

Под термообработкой в данной ситуации следует понимать сглаживание возникших различий присадочных материалов путем растворения в стальной конструкции (t — более 1000 С).

Методы механической обработки

При механической обработке необходимо использовать только те инструменты, которые предназначены для работы с нержавеющим прокатом: круги и ленты для шлифования нержавеющей стали, дроби и щетки из нержавейки (Внимание! Стальными либо стеклянными дробями а также песком зачастую нельзя обрабатывать некоторые материалы, к примеру, углеродистую сталь).

Травление

Наиболее эффективным методом обработки сварных швов считается травление. При правильном выполнении эта процедура позволяет устранить как вредный оксидный слой, так и зону с пониженным содержанием хрома. Есть несколько типов травления: путем погружения, покрытия пастой либо поверхностного нанесения. В большинстве случаев используется смешащая кислота: плавиковая кислота (фтористоводородная кислота) / азотная кислота в соответствии со следующими пропорциями:

8 – 20% азотной кислоты (HNO3) + 0,5 – 5% плавиковой кислоты (HF) +остальные компоненты + вода (Н2О)

Время травления аустенитной нержавеющей стали зависит от толщины окалины, температуры, концентрации кислот, сорта проката (кислотоупорному прокату потребует более продолжительная обработка в отличие от нержавеющего проката). Довести степень шероховатости шва после травления до уровня основного листа можно путем полирования либо шлифования, тем самым увеличив антикоррозийную стойкость конструкции.

Обработка швов нержавейки

Нержавеющие стали активно используются в промышленности для изготовления емкостей и трубопроводов под агрессивные жидкости. В быту из этого металла изготавливают кухонные принадлежности и красивые полотенцесушители. Зеркальная поверхность имеет привлекательный вид, а изделие способно служить очень долго. Но чтобы добиться такого эффекта на готовой конструкции требуется правильно обработать сварные швы нержавейки. Если этого не сделать, то места сварки будут иметь желтый и черный цвет, или они могут даже поржаветь. Почему это происходит? Какие существуют механические и химические способы обработки?

Причины обработки

При изготовлении разнообразных конструкций из нержавеющей стали применяются методы сваривания металлов электрической дугой в среде инертных газов. Для этого используют вольфрамовый неплавящийся электрод и подачу чистого аргона для защиты сварочной ванны от взаимодействия с окружающей средой. Создавать шов можно и полуавтоматами, где дуга горит между кончиком проволоки и изделием. Из сопла горелки подается смесь аргона и углекислоты. Проволоку толкает специальный механизм, скорость которого регулируется в зависимости от толщины металла и силы тока.

Хоты швы получаются крепкими и ровными, они имеют непривлекательный вид, и поэтому их необходимо обрабатывать. Само место соединения может быть синевато-зеркального оттенка. Околошовная зона часто желтого цвета. При чешуйчатом рисунке в бороздках могут прослеживаться черные риски. А со временем, такие места даже ржавеют.

Все это происходит из-за перегрева в зоне сварки. Высокие температуры от электрической дуги содействуют выгоранию легирующих элементов и обедняют данный участок. Вследствие чего он меняет цвет и становится более уязвимым для внешнего воздействия. Образовавшаяся на поверхности пленка имеет малую сопротивляемость к агрессивной среде, поэтому, при соприкосновении с рабочими жидкостями на химических предприятиях, становится слабым местом, и покрывается коррозией.

Полотенцесушители иногда ржавеют в местах сварки из-за наличия небольшого электрического напряжения в трубах, которое взаимодействует с материалом изделия, и продолжает ослаблять сварочный шов. Еще такое случается из-за неверного выбора нержавеющей стали под конкретный вид продукции. Например, вместо марки 304, которая богата хромом, производители применяют нержавейку 201, стоящую дешевле, но в чьем составе хром заменен марганцем. Их сложно отличить визуально, но при длительной работе в контакте с жидкостями, это проявится рыжими пятнами. Поэтому правильный выбор марки стали и последующая обработка нержавейки — залог долгого привлекательного вида изделия.

Механическая шлифовка

Хорошие коррозийные свойства нержавеющей стали способствуют ее активному применению в среде, где используются жидкости. Такие изделия служат дольше, чем малоуглеродистая сталь. А блеск и зеркальный вид поверхности позволяют устанавливать конструкции на видных местах, улучшая общий дизайн помещения или фасада. Из нержавейки производят наружные перила и пандус, парковочные стойки, разнообразные полотенцесушители. Несмотря на соприкосновение с водой, и проведение сварочных работ на изделиях, все эти элементы сохраняют красивый вид. Достигается это за счет нескольких видов обработки.

Одним из них является механическая шлифовка, при которой убирается верхний оксидный слой на сварке, являющийся слабым местом конструкции, а также устраняются цветовые переходы и неровности в сварочном соединении. Этот процесс происходит в следующей последовательности:

  1. При помощи болгарки и толстого шлифовального круга стираются волны металлического шва и его выпуклости, выступающие за общую плоскость поверхности. Так можно быстро сравнять шов, но после болгарки остаются грубые борозды от абразива, и перегретые участки с темными пятнами.
  2. Чтобы снять эти дефекты более бережно, можно применить лепестковые круги для болгарки. Процесс будет длиться немного дольше, и потратится больше расходных материалов, при крупном объеме работ, но риски останутся мельче.
  3. Далее используются шлифовальную машину, называемую Rebir . Он имеет прямую форму, электромотор и рукоятку для удержания. На конец надеваются лепестковые круги (КШЛ), но их расположение отличается от кругов на болгарке. Благодаря широкой структуре кусочков наждачной бумаги можно производить больший нажим на обрабатываемое изделие, и захватывать широкую площадь. КШЛ бывают разного калибра по величине применяемого абразива. Для обработки нержавейки после сварки применяют сначала «40-ку», а затем «нулевку». Так устраняются все борозды от предыдущих инструментов. Покрытие становится одноцветным и матовым.

Работы следует проводить в респираторе, поскольку пыль от абразива и частицы снятого металла парят в воздухе. Шлифовщик должен защищать и глаза, для чего надеваются прозрачные очки. Нержавейка нагревается от трения шлифовальными кругами, поэтому на руках рабочего должны быть перчатки для избежания ожогов. В качестве аналога ручного шлифования применяются пескоструйные установки, где под даванием воздуха подаются гранулы песка, счищающие верхний оксид с металла. Это используется на предприятиях с большим оборотом продукции. В домашних условиях устанавливать такое оборудование нецелесообразно.

Читать еще:  Нестандартные швы сварных соединений

Полировка

Следующим этапом обработки нержавеющей стали является полировка сварочного участка, и всего изделия, для придания окончательного блеска. Это еще больше зачищает поверхность, делая ее ровной и цельной, что мешает воздействию агрессивных жидкостей извне.

Вначале, сварочные швы обрабатываются диском с вулканитом. Это резиноподобный материал, круг которого насаживается на дрель. Вулканитом возможно придать шву нужную глубину и форму, «запилить» его создав вогнутую структуру. Материал действует мягко на сталь. После этого, на уже отшлифованную поверхность, наносится паста для полировки. Это может иметь алмазный состав. Подойдет обычная паста ГОИ. На дрель одевается войлочный круг и производятся продольные движения по всей поверхности. Чтобы хорошо отполировать места сварки используются маленькие круги, которыми удобно доставать участки в угловых соединениях. Работа ведется до получения зеркальной поверхности и отсутствия матовых пятен.

Кислоты и гели

Чтобы удалить все цветовые переходы после сварки, и устранить оксидный слой содействующий коррозии, используют травление нержавеющей стали. Это относится к кислотному виду обработки материала. Можно использовать серную или соляную кислоту. Подойдут и аналоги, такие как: плавиковая или азотная. Они выпускаются в виде гелей и паст. Существуют и специальные аэрозоли. Процедура происходит так:

  1. После сварки с поверхности удаляются окалины и мусор. Для этого используется металлическая щетка.
  2. Изделию дают время остыть до температуры 50 градусов.
  3. Состав наносится сверху или конструкция погружается в емкость с кислотным средством.
  4. После 30 минут кислоту смывают большим количеством воды.

Рабочему важно быть в респираторе, поскольку в воздухе будет большое количество паров, опасных для органов дыхания. Защищать требуется и кожу на руках, для чего надеваются резиновые перчатки. При попадании кислоты на открытый участок кожи необходимо быстро и тщательно промыть место большим количеством воды.

Еще одним способом обработки является электрохимическое травление. Для этого используют емкость с кислотой. От источника тока исходит два провода, которые через сопротивление помещаются в жидкость. К «плюсу», который состоит из свинцовой пластины, крепится изделие. «Минус» свинцовой пластины свободно опускается в кислоту. Замыкание напряжения в составе содействует отделению окислов с поверхности нержавейки, но предотвращает перенасыщением водорода. Процедура длится до 8 минут.

Благодаря разнообразным способам обрабатывания нержавеющей стали можно получить красивый вид в месте ведения сварки. Это кропотливый процесс, требующий усердия и настойчивости, но благодаря таким мерам создается зеркальная поверхность изделия, которая не будет ржаветь в будущем из-за слабого оксидного слоя.

Обработка травлением

Электродуговая сварка – популярный метод изготовления емкостей и металлоконструкций из нержавеющей стали. Даже если вы соблюдаете технологию и применяете специальные электроды, швы покрываются налетом ржавчины. Устранить коррозию и предупредить ее помогает травление нержавейки после сварки.

Назначение, особенности и разновидности технологии

В ходе расплавления электрической дугой из нержавейки интенсивно испаряется хром (легирующий элемент). На шве и в прилегающей к нему зоне образуется окалина (окись железа), осложняется формирование пассивирующей пленки из оксида хрома. Для восстановления защитного слоя, удаления цветов побежалости, возникающих после термического воздействия на металл, служит травление сварных швов нержавейки. Его выполняют двумя способами.

Погружная обработка кислотами высокой концентрации

Процедура осуществляется на специализированных участках, поскольку связана с выделением насыщенных паров кислот, опасных для здоровья. Технология включает несколько этапов.

  1. Растворение окалины путем погружения сварного узла в ванну с раствором серной (6-8% от объема) и соляной (2-4%) кислот. Смесь нагревают до 60-80 градусов, делают выдержку в течение получаса. Быстрее разрушить окисную пленку помогает электролитическое погружное травление: через ванну пропускают ток, а изделие подсоединяют к положительному или отрицательному полюсу
  2. Интенсивное промывание в воде.
  3. Погружение в емкость, где смешаны азотная (весовая доля -10-20%) и плавиковая (1-2%) кислоты.
  4. Промывание в большом количестве воды.

Обработка готовыми смесями кислот

Препараты для травления сварных швов выпускают в виде паст, спреев, гелей, концентратов, содержащих в своем составе от 2 до 4 кислотных компонентов. Удобнее всего пользоваться густыми пастообразными смесями. Они укладываются более толстым слоем, лучше удерживаются на вертикальных поверхностях, их активность проявляется уже при +10оС. Самыми эффективными считают пасты SAROX TS-K 2000, Avesta BlueOne, Stain Clean (ESAB).

Травление выполняется в таком порядке:

  1. Удаление грязи, ржавчины, обезжиривание изделия любым моющим средством. Очищающий препарат наносят на 30 мин.
  2. Травление. Покрывают швы травильным гелем или пастой, захватывая по 20 см влево и вправо, спреи распыляют по всей поверхности изделия. Время воздействия составляет от 10 до 90 мин – это зависит от концентрации препарата, химического состава стали, толщины окалины, температуры окружающей среды.
  3. Пассивирование. Наносится вещество, создающее на поверхности нержавейки устойчивый слой оксида хрома. Время выдержки – 30-60 мин.

Оборудование

Для травления необходим специальный инструмент и оснастка.

  • Кисти, пластмассовые лопатки – они должны быть стойкими к кислоте.
  • Распылители – с их помощью обрабатывают крупногабаритные изделия.
  • Металлические ванны для погружного обезжиривания и травления. В их конструкцию входят паровые змеевики для подогрева раствора и вентиляционные кожухи для выведения вредных паров, образующихся при травлении. Изнутри ванны покрываются кислотостойкой футеровкой.
  • Емкости для промывки. Их изготавливают без футеровки и вентиляции, ванны для холодной промывки – без паровых труб.

В серийном производстве применяются карусельные травильные установки.

Компания «СтройПромСталь» выполняет травление нержавеющей стали после сварки строго по технологии и согласно техническим требованиям чертежа. Работы производятся квалицированными специалистами на современном оборудовании, качество продукции отвечает нормам, заложенным в международном стандарте ISO 9001.

Шлифовка нержавейки после сварки своими руками

Многих новичков удивляет, что со временем на поверхности нержавеющей стали начинают появляться следы коррозии. Как так, ведь по всем параметрам нержавейка должна служить долго, не меняя своих эксплуатационных характеристик? Все дело не в стали, как таковой, а в том, что ее неправильно обработали, либо не обрабатывали вовсе.

На маленьких производствах часто берут на работу неквалифицированных сварщиков, которые не знают элементарных методов обработка шва. А из-за отсутствия контроля качества (даже визуального) в продажу поступает некачественная продукция, которая с виду может ничем не отличаться от других изделий, разве что шов будет виден. Конечно, эти проблемы не встречаются на крупном производстве, но все же важно знать, что такое шлифовка (она же полировка) и травление сварных швов нержавейки.

Шлифовка

Шлифовка, она же полировка нержавейки после сварки — один из основных методов обработки шва. На картинке ниже вы можете видеть результат до и после шлифовки. Согласитесь, после шлифовки металл стал выглядеть гораздо привлекательнее. Он приобрел законченный вид, а его зеркальный блеск кажется чем-то само-собой разумеющимся. Помимо эстетических качеств полированная нержавейка становится прочнее и долговечнее, увеличивается ее срок службы.

Существует множество способов полировки: от классических до современных. Каждый имеет свои достоинства и недостатки. Какие-то позволяют получить лучшее качество, а какие-то ускоряют процесс. В рамках этой статьи мы не будем подробно разбирать каждый метод полировки, поскольку все они применимы в разных случаях. Расскажем лишь основы.

Вне зависимости от метода, который вы будете использовать, полировка — это всегда использование некого инструмента в связке со шлифовальным кругом, наждачной бумагой, шлифовальным диском или напильником. В качества инструмента может выступать шлифмашинка или ваши собственные руки. Со шлифмашинкой работать удобнее и быстрее, но для обработки в домашних условиях можно просто взять в руки наждачку и отполировать поверхность.

В любом случае полировка проводится в два прохода. При первом проходе выполняется так называемая грубая полировка, когда поверхность шва нужно сделать наиболее однородной и ровной. Если используете шлифмашинку, то наденьте на нее диск и тщательно отшлифуйте поверхность. Это общие рекомендации, далее мы более подробно разберем процесс шлифовки.

Читать еще:  Что значит выполнить шов на проход?

Особенности шлифовки

Давайте подробнее разберем, как проводится шлифовка швов, поскольку это довольно обширная тема, в ней есть свои нюансы. Для начала не забудьте о технике безопасности, наденьте защитную одежду, очки и маску, чтобы металлическая пыль не попала в глаза и дыхательные пути.

Также учтите, что шлифовка нужна не всегда. Если на поверхности металла есть видимые дефекты (например, царапины) или шов недостаточно эстетичный, тогда можно шлифовать. А если с виду все хорошо, то не нужно тратить время на дополнительную полировку.

Чтобы убрать глубокие царапины или любые другие подобные дефекты используйте шлифовальные головки с абразивными лентами. Ширина ленты подбирается исходя из площади металла, который нужно обработать. Чем больше деталь, тем шире лента.

Как мы говорили выше, сталь нужно шлифовать в несколько проходов. Два прохода — это минимум. Зачастую на крупном производстве со строгим контролем качества шлифуют и в четыре, и в пять заходов. В любом случае, вашу работу ускорят профессиональные инструменты и сноровка.

Теперь немного поговорим про абразивные ленты. У них может быть бумажная или тканевая основа, тканевая лучше. Зернистость может быть разной, здесь нет единой рекомендации, нужно учитывать особенности самого металла. Иногда есть необходимости в мокрой шлифовке, в таких случаях применяются водостойкие ленты.

Также для профессиональной шлифовки вам понадобится болгарка. С ее помощью вы удалите наплывы со сварного соединения, если это необходимо. Неплохо иметь под рукой столярный клей. Его можно нанести на поверхность шва и сверху пройтись абразивной лентой.

После этого нужно еще пару раз отшлифовать поверхность. И после каждой шлифовки обязательно очищайте поверхность металла от остатков клея и металлической пыли. В конечном итоге вы должны получить идеально ровную, блестящую поверхность. Постарайтесь, чтобы не оставалось никаких шероховатых участков.

Теперь можно нанести на металл полировочную пасту и пройтись мягким шлифовальным кругом. Круг может быть изготовлен из войлока, это один из лучших материалов для качественной полировки. Состав пасты не так важен. Если вы выполняете полировку впервые, то сгодится и недорогая паста. Кстати, полировочную пасту можно сделать своими руками. В интернете полно инструкций.

Обработка нержавеющей стали

Самый распространенный метод обработки шва — травление. Чтобы выполнить травление можно использовать серную или соляную кислоту. Иногда используется азотная кислота. При этом не обязательно использовать кислоту в жидком виде, можно приобрести пасту или спрей, что достаточно удобно. В нашей практике чаще всего используется густая паста для травления, мы наносим ее толстым слоем на шов с помощью кисти. В цеху должна быть хорошая вентиляция, потому что зачастую пасты имеют очень неприятный запах.

Если вы будете использовать жидкую кислоту, то здесь нужно внимательно соблюдать технику безопасности и не нарушать технологию травления. Сначала промойте деталь под проточной водой, затем погрузите деталь в емкость с кислотой. Можно использовать смесь из двух и более кислот для более эффективной обработки. Достаньте деталь из кислоты и снова промойте ее. Время погружения в емкость зависит от детали, состава кислот и многих других факторов. Так что читайте инструкцию.

Для обработки сварных швов по общепринятой технологии нужно использовать средства индивидуальной защиты. Ни в коем случае не обрабатывайте металл без маски и костюма. При использовании кислот выделяются пары, опасные для здоровья человека. А кожа очень восприимчива, так что защитите ее от прямого попадания кислоты.

Также для травления сварных швов на нержавеющей стали можно использовать электролитический метод. Он сложнее и стоит недешево, но все же достаточно эффективен. В емкость с жидкой кислотой и погруженной в нее деталью помещают источник тока. Ток может быть как переменным, так и постоянным.

Еще можно использовать пассиватор для обработки готовых сварных соединений. Пассиватор — это вещество, обладающее особыми свойствами, которые способны вводить металл в пассивное состояние (отсюда и название). Использование пассиваторов — это недорогой способ очистки швов, вещество можно наносить прямо на соединение либо окунать деталь в емкость (по аналогии с кислотами).

Вместо заключения

Теперь вы знаете, как очистить нержавейку после сварки и отполировать ее до зеркального блеска. Именно правильная обработка нержавейки отличает профессионала от дилетанта. Профессионал смотрит комплексно на все сварочные работы, а дилетант зацикливается только на формировании шва, забывая о подготовительных и завершающих процессах. Расскажите в комментариях о своем опыте шлифовки и обработки швов у изделий из нержавеющей стали. Желаем удачи в работе!

Электрохимическая очистка нержавеющей стали

Электрохимическая очистка поверхности металла главным образом используется после механической обработки (включая сварку). Металлическая деталь погружается в электрохимическую ванну, как правило, наполняемую кислотным электролитическим раствором. Альтернативный способ электрохимической очистки — обработка определенной области поверхности специальными салфетками или щетками из углеродного волокна, смачиваемыми в растворе электролита. При пропускании тока через раствор происходит окисление и растворение загрязнений на поверхности детали.

Рис. 1. Электрохимическая очистка сварного шва при помощи пассиватора SURFOX

Рис. 2. Электрохимическая очистка в ванне с раствором

Компания Сурфокс предлагает высококачественное оборудование для электрохимической очистки нержавеющей стали с использованием установок SURFOX, CLINOX и INOX SYSTEM и щеток TIG Brush или специальных салфеток , которое имеет множество преимуществ по сравнению с очисткой в электрохимической ванне:

Салфетки CLINOX / SURFOX или щетки из углеродного волокна TIG BRUSH позволяют обрабатывать только нужные области поверхности детали (сварные швы, области коррозии, отдельные загрязнения и др.).

Салфетки и щетки позволяют избежать воздействия на всю поверхность детали, поэтому особенно подходят для очистки деталей из нержавеющей стали со специальными покрытиями (покраска, зеркальная полировка, декоративная отделка и др.)

Салфетки и щетки отличаются меньшими затратами по сравнению с затратами на электрохимическую ванну (принадлежности, электроэнергия, электрооборудование, системы обеспечения безопасности и др.).

Очистка с помощью салфеток отличается большим удобством и занимает меньше времени, позволяя отказаться от ненужных этапов процесса.

Несмотря на это, очистка в электролитической ванне имеет собственные преимущества:

Позволяет добиться идеально ровной поверхности для всей детали.

Эффективно очищает всю деталь даже самой сложной геометрии, включая места, недоступные для салфеток или щеток.

Электрохимическая очистка нержавейки выполняется быстрее по сравнению с химическим травлением, при этом, не уступая ему по качеству. Обработанная поверхность не только отличается стойкостью к коррозии, но и имеет привлекательный вид. После сварки коррозионная стойкость нержавеющей стали обычно снижается из-за отложений карбида хрома и других загрязнений на поверхности детали, что несет в себе значительные риски появления коррозии в будущем.

Также электрохимическая очистка металла позволяет удалить отложения металлического порошка и стружки с поверхности детали, нередко образующиеся, если деталь находится в помещении, где проводятся сверлильные, токарные и сварочные работы или проходила мех. обработку. В местах таких отложений, как правило, активно появляется коррозия, которая может охватить как отдельные области, так и всю поверхность детали из нержавеюшей стали.

Рис. 3. Трещина по сварному шву

Рис. 4. Сплошная коррозия

Причины широкого применения электрохимической очистки сварного шва нержавеющей стали:

На поверхности не остается разводов и пятен, как при химической очистке.

Не нужно использовать агрессивные электролитические растворы на основе азотной или соляной кислоты.

Нет риска повреждения поверхности абразивными частицами, как в случае механической очистки.

1: Механическая очистка (абразивные частицы, разрушающие оксидную пленку)

2: Химическая очистка (агрессивные кислоты)

3: Электрохимическая очистка (пропускание тока через электролитический раствор SURFOX-T или DEK UNICO REVOLUTION )

При электрохимической очистке аппаратами SURFOX, CLINOX и INOX SYSTEM можно управлять скоростью выполнения процесса. В зависимости от направления тока деталь может выполнять функцию катода или анода. При катодной поляризации в электролитическом растворе образуются ионы водорода, что приводит к скоплению молекулярного водорода на поверхности детали.

Читать еще:  Как класть сварочный шов?

При катодной поляризации электрохимическая очистка сходна с механической: в присутствии газа (водорода) защитный металл будет растворяться, снижая растворимость основного металла. Такой метод очистки называется катодной защитой.

При анодной поляризации происходят следующие химические реакции:

Растворение металла: ионы металла попадают в электролитический раствор.

Образование кислорода. При обработке металлов с высокой стойкостью к окислению, например золота, а также плохо растворимых металлов, таких как свинец, в серной кислоте, происходит активное образование кислорода.

При анодной поляризации поверхности из углеродистой стали или чугуна приобретают высокую реакционную способность и под воздействием воздуха окисляются снова. Такая поляризация значительно ускоряет очистку. Однако если не остановить процесс, как только излишки металла будут удалены, можно потерять больше металла, чем требуется. Установка CLINOX для электрохимической очистки погружением (анодная поляризация) позволяет получить блестящий и чистый сварной шов или зеркальную поверхность всей детали.

Рис. 5. Очистка сварного шва катодной поляризацией

Рис. 6. Полировка сварного шва

Наиболее широко, в том числе в оборудовании компании SURFOX, применяется метод электрохимической очистки с использованием тока переменной полярности. В этом случае анод и катод попеременно меняются местами, что позволяет сочетать преимущества анодной и катодной поляризации:

Образование молекулярного водорода (катод)

Растворение металла сварного шва (анод).

Сочетание обоих типов поляризации позволяет как удалять загрязнения, так и защищать поверхность металла. Кроме того, очистка с использованием тока переменной полярности выполняется значительно быстрее.

Такой метод очистки активно применяется в отрасли, а для изменения полярности тока используются трансформатор или инвертор мощности.

В процессе очистки оборудование SURFOX позволяет изменять рабочий ток (коррекция коэффициента мощности). Это минимизирует риск искрообразования и короткого замыкания, при которых на поверхности детали могут образовываться микроскопические трещины.

Затраты на электроэнергию ниже, а эффективность процесса выше вдвое.

После электрохимической очистки сварного шва необходимо выполнить нейтрализацию поверхности с помощью нейтрализатора SURFOX-N, которая под воздействием кислот становится очень активной. Нейтрализация должна быть выполнена как можно скорее, поскольку в противном случае эффективность очистки может снизиться, а оборудование — получить серьезные повреждения.

Рис. 7. Белые разводы после химической очистки

Рис. 8. Поверхность металла, если нейтрализация не выполнена

Нейтрализация поверхности включает в себя обработку основным раствором для восстановления нормального уровня pH. При реакции нейтрализующего раствора Surfox-N или INOX FIT с кислотами уровень pH повышается до 6-7.

121170, г. Москва,
Кутузовский проспект 36,
стр. 10

Сварка нержавейки — технология и особенности

Содержание:

  1. Что такое нержавеющая сталь.
  2. Возможные способы сварки нержавейки.
  3. Нюансы при сварке нержавеющих сталей.
  4. Импульсная сварка нержавейки.
  5. Сварка нержавейки с разными металлами.
  6. Выбираем расходку для сварки нержавейки.
  7. Подготовка изделия перед сваркой.
  8. Обработка нержавейки после сварочных работ.
  9. Для чего применяется нержавеющая сталь.
  10. Заключение.

Что такое нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь относится к группе металлов, которые не поддаются коррозии благодаря наличию в своем составе молибдена, марганца, никеля и хрома.

По химическому составу нержавеющая сталь делится на:

  • Хромо-марганцево-никелевую – наличие марганца обеспечивает хорошую прочность с сохранением пластичности металла.
  • Хромоникелевую – самая популярная группа металлов с хорошей пластичностью. Наличие никеля добавляет небольшие магнитные свойства и стабилизирует структуру сплава.
  • Хромистую – обладают невысокой пластичностью, плохо поддается обработке, но при этом обладает высокой прочностью.

Как можно сварить нержавейку

  • MMA – дуговая ручная сварка штучным электродом для домашних нужд. Обеспечивает довольно сносное качество шва, но не отличается высокой прочностью и способностью выдерживать высокие нагрузки, обладает слабой структурой.
  • TIG – аргонодуговая сварка. Обеспечивает высокое качество сварочного шва, тонкостенных изделий, часто применяется при сварке трубопроводов высокого давления.
  • MIG/MAG – полуавтоматическая сварка в газовой защитной среде, которая позволяет добиться качественного шва с хорошим проплавлением. Применяется для сварки толстостенных заготовок.
  • лазерная;
  • плазменная;
  • точечная сварка.

Вышеописанные режимы сварки нержавейки используют для соединений высокой точности и для обработки трудносвариваемых нержавеющих сплавов.

Нюансы при сварке нержавеющих сталей

  • Высокое электрическое сопротивление. Ввиду данной особенности, хромоникелевые электроды используют ограниченной длины (до 350 миллиметров).
  • Высокий коэффициент расширения металла. Нужно строго соблюдать величину зазора между обрабатываемыми изделиями.
  • Низкая теплопроводность. Для обработки нержавейки снижают величину тока на 15-20% ниже, чем при сварке обычных сталей.
  • Наличие хрома в составе. Данный металл образует карбид хрома при взаимодействии с углеродом на высоких температурах плавления. В результате снижается прочность сварочного шва. Чтобы это избежать, нужно быстро остужать место сварочного соединения.

Импульсная сварка нержавейки

Одним из основных преимуществ импульсной сварки нержавейки является полный контроль над сварочным циклом и тепловложением в шов. Каждый импульс формирует сварочную каплю, которая переходит в сварочную ванну. В результате чего сокращается зона термического влияния, нагрев заготовки становится более контролируемым.

Также в процессе импульсной сварки нержавеющих сталей практически исключается образование сварочных брызг, что позволяет экономить сварочную проволоку, повысить производительность и сократить время на доработку сварочного соединения.

Сварка нержавейки с разными металлами

При смешивании разных металлов и сплавов с нержавейкой, возможно ухудшение качества сварочного шва, который может стать хрупким, с трещинами, менее пластичным и т.д.

Для исключения дефектов при сварке нержавейки с другими сплавами и металлами следует использовать электроды для высоколегированных сталей, и тщательно подготавливать поверхность заготовки и выполнить прокалку электродов. Кроме того, не рекомендуется предварительно подогревать зону сварки перед проведением работ, и желательно применять высоколегированные сплавы или на основе никеля в качестве присадочного материала.

Сварочный шов должен содержать меньшее количество основного металла – не более 40% от всей массы. 60% – это должен быть присадочный материал или электрод, в зависимости от используемого метода сварки.

Выбираем расходку для сварки нержавейки

Для того чтобы добиться качественной сварки нержавеющих металлов, необходимо выбирать присадочный материал, электроды, которые по составу будут такими же, как и обрабатываемые заготовки. Благодаря этому достигается равномерное расплавление металлов, получается качественное и плотное сплавление.

Информация по составу той или иной марки нержавеющей стали представлена на сайтах производителей свариваемых изделий. Порой довольно сложно определить состав нержавеющей стали без проведения сложных спектральных анализов в лабораторных условиях.

Подготовка изделия перед сваркой

  • с помощью стальной щетки очищаем поверхность обрабатываемой заготовки;
  • используя растворитель (ацетон, уайт-спирит или другие) протираем поверхность изделия для лучшей устойчивости дуги;
  • используем средство, защищающее от налипания брызг, чтобы исключить механическую обработку изделия после сварки.

Обработка нержавейки после сварочных работ

Для исключения образования коррозии на поверхности нержавейки и снижения прочности заготовки, в обязательном порядке требуется дополнительная обработка после проведения сварочных работ.

Для правильной обработки нержавейки необходимо использовать следующие методы:

  • зачистка шва механическим методом с помощью специальных щеток для улучшения внешнего вида заготовки;
  • пескоструйная обработка для улучшения качеств и внешнего вида шва;
  • шлифование – для идеально ровной поверхности сварочного соединения.

Для защиты сварочного соединения от возможного разрушения применяют травление и пассивацию. Метод травления – использование химически активных веществ (жидкости и кислоты). Воздействие кислот удаляет окалину, которая может стать причиной образования ржавчины. Метод пассивации – нанесение оксида хрома на поверхность заготовки для создания защитной пленки от образования коррозии.

Для чего применяется нержавеющая сталь

Каждая из вышеописанных групп стали нашла свое применение в разных сферах – металлургия, автомобильная промышленность, строительная отрасль, химическая промышленность и т.д. Самые популярные марки нержавеющей стали: мартенситные, аустенитные и ферритные.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector