L'acciaio inossidabile non è necessariamente difficile da lavorare, ma richiede un'attenzione particolare ai dettagli durante la saldatura.

L'acciaio inossidabile non è necessariamente difficile da lavorare, ma richiede un'attenzione particolare ai dettagli durante la saldatura.Non dissipa il calore come l'acciaio dolce o l'alluminio e perde parte della sua resistenza alla corrosione se diventa troppo caldo.Le migliori pratiche aiutano a mantenere la resistenza alla corrosione.Immagine: Miller elettrico
La resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile lo rende una scelta interessante per molte importanti applicazioni di tubazioni, tra cui alimenti e bevande ad elevata purezza, prodotti farmaceutici, recipienti a pressione e prodotti petrolchimici.Tuttavia, questo materiale non dissipa il calore come l'acciaio dolce o l'alluminio e tecniche di saldatura inadeguate possono ridurne la resistenza alla corrosione.L'applicazione di troppo calore e l'utilizzo del metallo d'apporto sbagliato sono due colpevoli.
L'adesione ad alcune delle migliori pratiche di saldatura dell'acciaio inossidabile può aiutare a migliorare i risultati e garantire il mantenimento della resistenza alla corrosione del metallo.Inoltre, il miglioramento dei processi di saldatura può aumentare la produttività senza sacrificare la qualità.
Quando si salda l'acciaio inossidabile, la scelta del metallo d'apporto è fondamentale per controllare il contenuto di carbonio.Il metallo d'apporto utilizzato per saldare i tubi in acciaio inossidabile deve migliorare le prestazioni di saldatura e soddisfare i requisiti prestazionali.
Cercare metalli d'apporto con designazione "L" come ER308L poiché forniscono un contenuto massimo di carbonio inferiore che aiuta a mantenere la resistenza alla corrosione nelle leghe di acciaio inossidabile a basso tenore di carbonio.La saldatura di materiali a basso contenuto di carbonio con metalli d'apporto standard aumenta il contenuto di carbonio della saldatura e quindi aumenta il rischio di corrosione.Evitare i metalli d'apporto "H" poiché hanno un contenuto di carbonio più elevato e sono destinati ad applicazioni che richiedono una resistenza maggiore a temperature elevate.
Quando si salda l'acciaio inossidabile, è anche importante scegliere un metallo d'apporto a basso contenuto di oligoelementi (noto anche come spazzatura).Si tratta di elementi residui delle materie prime utilizzate per produrre metalli d'apporto e comprendono antimonio, arsenico, fosforo e zolfo.Possono influenzare significativamente la resistenza alla corrosione del materiale.
Poiché l’acciaio inossidabile è molto sensibile all’apporto di calore, la preparazione dei giunti e il corretto assemblaggio svolgono un ruolo chiave nella gestione del calore per mantenere le proprietà del materiale.Gli spazi tra le parti o un adattamento non uniforme richiedono che la torcia rimanga in un punto più a lungo ed è necessaria una maggiore quantità di metallo d'apporto per colmare tali spazi.Ciò provoca un accumulo di calore nell'area interessata, provocando il surriscaldamento del componente.Un'installazione errata può anche rendere difficile la chiusura degli spazi e il raggiungimento della necessaria penetrazione della saldatura.Abbiamo fatto in modo che le parti si avvicinassero il più possibile all'acciaio inossidabile.
Anche la purezza di questo materiale è molto importante.Anche la più piccola quantità di contaminanti o sporco nella saldatura può portare a difetti che riducono la robustezza e la resistenza alla corrosione del prodotto finale.Per pulire il metallo base prima della saldatura, utilizzare una spazzola speciale per acciaio inossidabile che non è stata utilizzata per acciaio al carbonio o alluminio.
Negli acciai inossidabili la sensibilizzazione è la causa principale della perdita di resistenza alla corrosione.Ciò si verifica quando la temperatura di saldatura e la velocità di raffreddamento fluttuano troppo, determinando un cambiamento nella microstruttura del materiale.
Questa saldatura esterna sul tubo in acciaio inossidabile è stata saldata con GMAW e spruzzo di metallo controllato (RMD) e la saldatura della radice non è stata sottoposta a controlavaggio ed era simile nell'aspetto e nella qualità alla saldatura a controlavaggio GTAW.
Una parte fondamentale della resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile è l'ossido di cromo.Ma se il contenuto di carbonio nella saldatura è troppo elevato, si formano carburi di cromo.Legano il cromo e impediscono la formazione del necessario ossido di cromo, che rende l'acciaio inossidabile resistente alla corrosione.Senza una quantità sufficiente di ossido di cromo, il materiale non avrà le proprietà desiderate e si verificherà la corrosione.
La prevenzione della sensibilizzazione si riduce alla selezione del metallo d'apporto e al controllo dell'apporto di calore.Come accennato in precedenza, quando si salda l’acciaio inossidabile è importante selezionare un metallo d’apporto con un basso contenuto di carbonio.Tuttavia, a volte è necessario il carbonio per fornire resistenza a determinate applicazioni.Il controllo del calore è particolarmente importante quando i metalli d'apporto a basso contenuto di carbonio non sono adatti.
Ridurre al minimo il tempo in cui la saldatura e la ZTA si trovano a temperature elevate, in genere da 950 a 1500 gradi Fahrenheit (da 500 a 800 gradi Celsius).Meno tempo trascorri a saldare in questo intervallo, meno calore genererai.Controllare e osservare sempre la temperatura di interpass nella procedura di saldatura utilizzata.
Un'altra opzione consiste nell'utilizzare metalli d'apporto con componenti in lega come titanio e niobio per prevenire la formazione di carburi di cromo.Poiché questi componenti influiscono anche sulla resistenza e sulla tenacità, questi metalli d'apporto non possono essere utilizzati in tutte le applicazioni.
La saldatura del passaggio di radice mediante saldatura ad arco di tungsteno a gas (GTAW) è un metodo tradizionale per saldare tubi in acciaio inossidabile.Ciò di solito richiede un controlavaggio con argon per prevenire l'ossidazione sul lato inferiore della saldatura.Tuttavia, per tubi e tubazioni in acciaio inossidabile, l’uso di processi di saldatura a filo sta diventando sempre più comune.In questi casi è importante comprendere in che modo i diversi gas di protezione influiscono sulla resistenza alla corrosione del materiale.
La saldatura ad arco a gas (GMAW) dell'acciaio inossidabile utilizza tradizionalmente argon e anidride carbonica, una miscela di argon e ossigeno o una miscela di tre gas (elio, argon e anidride carbonica).Tipicamente, queste miscele sono costituite principalmente da argon o elio con meno del 5% di anidride carbonica, poiché l'anidride carbonica può introdurre carbonio nel bagno fuso e aumentare il rischio di sensibilizzazione.L'argon puro non è raccomandato per l'acciaio inossidabile GMAW.
Il filo animato per acciaio inossidabile è progettato per l'utilizzo con una miscela tradizionale composta da 75% argon e 25% anidride carbonica.I flussi contengono ingredienti progettati per prevenire la contaminazione della saldatura da parte del carbonio proveniente dal gas di protezione.
Con l'evoluzione dei processi GMAW, è stato reso più semplice saldare tubi e tubazioni in acciaio inossidabile.Sebbene alcune applicazioni possano ancora richiedere il processo GTAW, la lavorazione avanzata del filo può fornire una qualità simile e una produttività più elevata in molte applicazioni dell’acciaio inossidabile.
Le saldature ID in acciaio inossidabile realizzate con GMAW RMD sono simili per qualità e aspetto alle corrispondenti saldature OD.
I passaggi di radice utilizzando un processo GMAW di cortocircuito modificato come la deposizione controllata di metalli (RMD) di Miller eliminano il controlavaggio in alcune applicazioni di acciaio inossidabile austenitico.La passata di radice RMD può essere seguita da una saldatura GMAW pulsata o ad arco animato per riempire e chiudere la passata, un'opzione che consente di risparmiare tempo e denaro rispetto alla GTAW con backflush, soprattutto su tubi più grandi.
RMD utilizza il trasferimento del metallo in cortocircuito controllato con precisione per creare un arco e un bagno di saldatura silenziosi e stabili.Ciò riduce la possibilità di giri freddi o di mancata fusione, riduce gli spruzzi e migliora la qualità della radice del tubo.Il trasferimento del metallo controllato con precisione garantisce inoltre una deposizione uniforme delle gocce e un controllo più semplice del bagno di saldatura, controllando così l'apporto di calore e la velocità di saldatura.
I processi non tradizionali possono migliorare la produttività della saldatura.La velocità di saldatura può essere variata da 6 a 12 ipm quando si utilizza RMD.Poiché questo processo migliora le prestazioni senza ulteriore riscaldamento della parte, aiuta a mantenere le prestazioni e la resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile.Ridurre l’apporto di calore del processo aiuta anche a controllare la deformazione del substrato.
Questo processo GMAW pulsato offre lunghezze dell'arco più brevi, coni dell'arco più stretti e un minore apporto di calore rispetto al getto pulsato convenzionale.Poiché il processo è chiuso, la deriva dell'arco e le fluttuazioni nella distanza dalla punta al luogo di lavoro vengono praticamente eliminate.Ciò semplifica il controllo del bagno di saldatura sia durante la saldatura in cantiere che durante la saldatura fuori dal posto di lavoro.Infine, la combinazione di GMAW pulsato per le passate di riempimento e chiusura con RMD per la passata di radice consente di eseguire procedure di saldatura con un filo e un gas, riducendo i tempi di cambio processo.
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