Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Самостоятельная обработка нержавейки после сварки

Самостоятельная обработка нержавейки после сварки

  • 09-12-2014
  • 35
  • 3244

Как ни странно, но и на качественной, хорошей нержавеющей стали со временем могут появиться следы ржавчины. Это происходит, как правило, в так называемой «агрессивной среде», при повышенной влажности и температуре. Чтобы этого не случилось, не следует допускать соприкосновения стали с пылью и стружкой металла.

Сварка нержавейки

При последующей обработке не подвергайте изделие вредному и разрушительному воздействию щелочи и кислот. После сварки на поверхности изделия образуется тонкий оксидный слой. Он ослабляет сопротивление соединения к коррозии. Коррозия разделяется на электрохимическую и химическую.

  1. Электрохимическая – это развал металла в электролитах.
  2. Химическая – это разрушение металла от воздействия окружающей среды.

Способы обработки нержавеющей стали после сварки

Для этого вам потребуется специальный защитный костюм и маска. Как правило, при травлении используются серная, соляная, плавиковая или азотная кислоты в виде гелей, паст, аэрозолей, спреев. Для травления швов лучше применять пасты с очень густой консистенцией. Пасту необходимо наносить кистью, очень ровным слоем.

Первый способ – травление кислотами.

  1. Разъедание окалины при помощи соляной и серной кислоты. Необходимо соблюдать строжайший контроль насыщенности раствора и температуры.
  2. Промывание водой.
  3. Погружение в ванну со смесью плавиковой и азотной кислоты.
  4. Тщательная промывка.

Процесс травления нержавеющей стали кислотами

Процесс травления нержавеющей стали кислотами.

В воздухе образуются пары кислот, это требует серьезного подхода к защите кожи и органов дыхания. Данный процесс имеет множество различных вариаций с концентрацией состава, временем и последовательностью действий.

Электролитическое травление является одним из способов кислотного травления. В ванну пропускается электрический ток, либо постоянный, либо переменный, он оказывает механическое воздействие. Вышеописанные способы очень сложны и требуют крупных финансовых вложений.

Второй способ – травление уже готовыми смесями кислот после сварки.

  1. Сначала производится очистка от всех следов грязи, ржавчины, а также жирных пятен. Состав наносится на полчаса.
  2. Заключительная обработка пассиватором.

Это легкодоступный метод очистки. Что касается мер предосторожности, то пасту нельзя нагревать, подвергать воздействию прямых солнечных лучей. В помещении должна быть хорошая вентиляция, эти составы обладают едким, неприятным запахом. Если паста попадет на кожу, немедленно промойте это место водой.

Механические способы и термообработка после сварки

Минимальная обработка – это удаление шлака и окалины методом шлифовки шва щеткой из нержавеющей стали. В некоторых случаях этого недостаточно, и необходима дополнительная химическая обработка. Очень распространена шлифовка мелкозернистой наждачной бумагой.

Травление изделия из нержавейки с помощью кислоты

Травление изделия из нержавейки с помощью кислоты.

Механические способы – это обдувание песком, жидко-абразивная и гидропескоструйная очистка. Обязательное условие – минимум содержания железа в песке. После такой очистки идет пассирование поверхности.

Термообработка нержавейки подразделяется на несколько видов: закалка (максимальная температура и быстрое охлаждение), отжиг (нагревание металла и медленное охлаждение), нормализация (похожа на отжиг, разница в том, что охлаждение происходит на свежем воздухе, а не в печи), отпуск (проводится после закалки).

От правильного нагрева заготовки зависит итоговый результат и качество изделия. Под воздействием жара металл меняет свою структуру и свойства. При перегреве приобретает нежелательную крупнозернистую структуру. Следить за температурой нагрева необходимо очень внимательно. Например, пережог является браком, который уже не подлежит исправлению.

Химико-термическая обработка нержавейки – термическая обработка с нанесением различных элементов на поверхность (хром, алюминий, азот и др.)

Особенности пассивации нержавеющей стали

Такой способ очистки поможет устранить все загрязнения с поверхности металла, а также создаст необходимую устойчивость к коррозии, поспособствует улучшению внешнего вида изделия, сохранит от возможного загрязнения в дальнейшем. Пассивация – это защитная пленка, которая образуется на поверхности металла и надежно защищает его от повреждений и разрушения. Пассиватор нужно наносить на полчаса, можно и на влажную поверхность.

Методом распыления средство равномерно распределяется по всей поверхности.

После того как необходимое время выдержано, пассиватор удаляется с изделия. Для этого, как правило, используется водный компрессор.

Читайте так же:
Распорная штанга для лазерного уровня своими руками

Полировка сварных швов

Сварочный шов на трубе из нержавейки

Для того чтобы изделие после сварки обрело законченный вид сварочные швы необходимо обработать шлифовальным станком.

После сварки нужно привести изделие в должный, законченный вид, придать ему блеск, лоск и сияние. Благодаря применению новых технологий в полировке время на проведение этой работы значительно сократилось, а качество возросло.

Полировка – это использование специального шлифовального станка. Режим необходимо выбирать тот, который порекомендовал производитель. Особенности полированных труб заключаются в том, что они имеют безупречный внешний вид, отличаются износостойкостью и долговечностью. Полировка может быть ручной, ультразвуковой и машинной. В домашних условиях может подойти обычная наждачная бумага, шлифовальные абразивные материалы, напильники.

Первый шаг – избавиться от грубого шва, сделать поверхность гладкой и однородной. Для выполнения этой задачи вам потребуется доводочный круг. Он с легкостью снимет грубый шов, удалит окалину. Теперь поверхность подготовлена к дальнейшим действиям.

Второй шаг – выведение рисок от первой обработки. Поверхность доводится до состояния, близкого к конечному. Иногда на этом этапе можно остановиться. Поверхность уже сейчас хорошо выглядит.

Третий шаг – финальная полировка. Доведение металла до зеркального блеска. При этом при полировке нержавейки с поверхности удаляются микроскопические дефекты, а при шлифовке – грубые.

Шлифовка: практические рекомендации

Классификация сварных швов по положению в пространстве

Классификация сварных швов по положению в пространстве.

При выполнении такой работы не забудьте хорошо подготовиться. Следует надеть маску во избежание попадания пыли в глаза. Шлифовке подлежат изделия, которые имеют явно заметные дефекты: потертости, царапины и так далее. Вам потребуются шлифовальные головки, которые имеют абразивные ленты.

Для получения желаемого результата шлифуют сталь в несколько заходов. Запомните, что правильно подобранные материалы и инструменты позволят вам снизить время работы и повысить ее качество, это гарантия отличного результата.

Шлифовка готовых изделий выполняется с помощью абразивной шкурки. Этот материал имеет бумажную или тканевую основ с покрытием самой различной зернистости. Мокрая шлифовка делается при помощи водостойких шкурок. Покрытия могут выполняться из стекла, а также кремния. Шлифовка является заключительным этапом процесса обработки нержавейки после сварки. Она равномерно снимает все верхние слои.

Материалы, которые вам потребуются:

  • болгарка;
  • шлифовальные круги с разной зернистостью;
  • столярный клей;
  • наждачная бумага;
  • полировальная паста.

Болгарка

Для шлифовки сварочных швов на изделиях из нержавейки понадобится болгарка.

Первым делом нужно убрать наплывы металла со сварного шва. Сделать это можно болгаркой. Если поверхность в достаточной степени гладкая и ровная, то можете сразу приступать ко второму этапу. Приготовьте войлочный круг, с помощью обычного шпателя наносите на поверхность обрабатываемого изделия столярный клей. Аккуратно и осторожно пройдитесь по абразивной крошке, которую можно получить из наждачной шкурки.

Затем отшлифуйте поверхность еще три-четыре раза. При этом размер абразива должен уменьшаться. Поверхность нержавейки требуется промывать после каждой шлифовки.

Она должна быть идеальной, абсолютно гладкой и ровной, без шероховатостей. Иначе придется переделывать все заново. На следующем этапе вам понадобится войлочный круг и полировальная паста. Лучше найти алмазную, со степенью зернистости, соответствующей вашему металлу. Это финишная полировка, убирающая видимые риски. Вы увидите, как поверхность преображается и становится более гладкой.

Читайте так же:
Сучкорез электрический цепной телескопический высоторез

Несколько слов в заключение

Итак, о плюсах стали известно уже очень давно. Материал «нержавейка» плотно вошел в жизнь каждого человека. Ему есть место практически повсюду, даже на современной кухне многие предметы выполнены из качественной нержавеющей стали. Такая популярность обусловлена хорошими характеристиками и свойствами данного чудесного металла.

После должной обработки он выглядит безупречно красиво, в его зеркальной поверхности можно разглядеть собственное отражение. Данный материал является одним из самых прочных, крепких и долговечных. Устойчивость этого материала просто поражает. Но для того чтобы все было именно так, придется немного повозиться.

Обработка стали после сварки – довольно трудоемкая, сложная и кропотливая задача. Она требует настоящего мастерства, профессионализма и абсолютной точности исполнения. Начинающему домашнему мастеру будет непросто освоить эту замысловатую науку, но при правильном и ответственном подходе результат труда вас, несомненно, порадует.

Самое главное, не забывайте об опасности, с которой можете столкнуться при выполнении такой работы, очень важно соблюдать все меры предосторожности. А потом придет необходимый опыт, навыки и сноровка.

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.
Читайте так же:
Принцип действия и схемы максимально токовой защиты

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.

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:

Читайте так же:
Стриппер для снятия изоляции с кабеля

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.

Защита сварных швов от коррозии


4639

Сварное соединение и зона около шва, независимо от марки стали, ее назначения и сложности изделия является наиболее уязвимым местом по отношению к остальной конструкции. Химическая и электрохимическая коррозия сварных соединений наиболее опасные виды разрушений, которым они подвержены.

Защита шва от коррозии

Защита шва от коррозии

Причины появления коррозии при сварке

Появление коррозии в первую очередь на сварных соединениях, объясняется двумя причинами:

  1. разрывом первичных межкристаллических связей и получением новых, отличных по своим механическим свойствам от прежних, а также появление напряжений в структуре металла.
  2. изменением химического состава, появлением оксидов (эндогенных неметаллических включений), являющихся концентраторами напряжений в структуре;
  3. образованием гальванической пары за счет изменений в хим. составе сварного шва.

Влияние вышеперечисленных изменений возрастает пропорционально степени и интенсивности, количеству и размерам. Скорость протекания реакции окисления дополнительно определяется условиями работы: климатической составляющей, физико-химическим воздействием (рабочей средой).

Виды коррозии сварочного шва

На данный момент достаточно изучили, какие существуют виды коррозионного разрушения сварных соединений и в зависимости от характера их действия, к ним применяются соответствующие меры защиты.

По характеру разрушения коррозия подразделяется на 3 типа:

  • Сплошная

Преобладает преимущественно в углеродистых нелегированных или мало легированных сталях с однородной структурой. Шов, вне зависимости от марки стали, всегда разрушается более интенсивно, чем целостная плоскость.

Внешний вид сплошной коррозии

Внешний вид сплошной коррозии

  • Точечная или местная

К такому виду разрушения предрасположена сталь неоднородная по своему химическому составу. Такая коррозия развивается в слабо ржавеющих сталях типа Х12МФ или в сварных швах, обедненных хромом. Обуславливается также и условиями эксплуатации.

Местная коррозия металла

Местная коррозия металла

  • Межкристаллитная или ножевая

Наиболее опасный вид коррозии. Разрушение происходит по границам зерен металла по всей толщине. Подвержены этому «заболеванию» аустенитные (нержавеющие) стали, подвергающиеся продолжительному нагреву свыше 600 ºС, в том числе и свариванию.

Межкристаллитная коррозия металла

Межкристаллитная коррозия металла

Гальваническая пара также способствует этому виду разрушения: сварное соединение после расплавления меняет свой химический состав и при воздействии на него электролита, в качестве которого может выступать даже вода, истощается в первую очередь. Такой вид коррозии «работает» одновременно может работать на большой площади металла, который разрушается даже при небольшой нагрузке.

Первостепенная задача, после термомеханической обработки — защита сварных швов от коррозии всех видов.

Способы защиты соединений от коррозии

Защита сварных швов от коррозии ГОСТ 9 402-2004 проводится двумя типами покрытий:

  • неметаллическим: лакокрасочными материалами, дополнительно придающими эстетичный внешний вид;
  • металлическим: анодирование, лужение, наплавление коррозионно-стойких материалов, лакокрасочные материалы на металлической основе.

Наносится антикоррозионная защита сварных соединений после многостадийной обработки поверхности, которая направлена на устранение оксидной пленки и мелкодисперсной пыли впоследствии вызывающие подпленочную коррозию.

Читайте так же:
Расчет теплового реле по мощности двигателя

Эффект от антикоррозийного покрытия шва

Эффект от антикоррозийного покрытия шва

Процесс может состоять из нескольких этапов:

  1. Механическая обработка поверхности.
  2. Химическая или электрохимическая обработка поверхности с образованием устойчивых соединений, увеличивающих коэффициент сцепления между двумя разнородными материалами:
    1. для черных металлов: фосфатирование, хроматирование, пассивирование, воронение;
    2. для цветных металлов: лужение, щелочное травление + осветление.

    Для аустенитных сталей проводится дополнительная термомеханическая защита сварных швов от коррозии, нержавейка в этом отношении зависит от содержания хрома. При процентном содержании хрома до 12 %, он находится в зерне металла, а на его границах это количество снижено, что приводит к увеличению карбидных и интерметаллидных соединений. В то время как само зерно остается в пассивном состоянии, границы начинают свободно реагировать. Для стабилизации структуры проводят термическую обработку стали, нагревая ее до 600 ºC и быстро охлаждая, что приводит к упрочнению межкристаллитных связей за счет образования карбидов хрома на границах.

    Защита сварных швов от коррозии на авто являет собой совершенно другой принцип. Это низкоуглеродистый штампованный металл, с большим количеством внутренних напряжений. Здесь технология выбирается в зависимости от характера и размера повреждения. Главным критерием является, испытывают ли детали какую-либо нагрузку. Обработка швов корпуса автомобиля проводится двумя способами:

    • металлическими припоями (лужение):
      • олово–свинцовые — используются для ненагруженных деталей;
      • латунные — используются для стыков, подвергающихся механическим нагрузкам;

      Лужение сварочного шва представляет собой заполнение неровностей латунным или оловянно–свинцовым припоем (олово в чистом виде при температуре -10º С окисляется и превращается в серый порошок).»

      Перед нанесением поверхность очищается от ржавчины, мелкодисперсной пыли, после чего на поверхность наносят флюс, исключающий окисление, и нагревают горелкой. Припой изготавливается в виде прутков. Температуры нагретого металла превышает температуру плавления припоя, который сразу же схватывается с поверхностью. Лишний материал снимают рашпилем и шлифуют поверхность.

      Защита сварных швов от коррозии под землей заключается в термической обработке (отпуску) сварного соединения, как правило, это относится к магистральным трубопроводам, которые изготавливаются из углеродистого легированного металла или нержавеющей стали. Углеродистый металл общего назначения, не требует такой обработки и сразу подвергается изоляции материалами, изготовленными на основе битума, стекла, полимеров.

      Защита сварных швов от коррозии в авиации основывается на технических свойствах алюминиевых сплавов, которые являют собой основу всего самолетостроения. Алюминий, являясь наиболее близко расположенным к кислороду элементом, проявляет высокую активность при взаимодействии, что исключает возможность сваривания металла в незащищенной атмосфере. В самолетостроении важно максимально точно сохранить однородность сплава, для чего используют магнитно–импульсную сварку. Особенность ее заключается в мгновенном расплавлении (0,1-0,2 сек) и соединении двух частей, при котором очень плотное прилегание двух поверхностей исключает влияния чужеродных примесей на зону плавления. Эту же технологию применяют для труб ответственного значения.

      Вывод

      Существующие технологии представляют собой две стадии защиты:

      • Стабилизацию структуры термической обработкой (используется ограниченно, в легированных сплавах);
      • Нанесение различных коррозионно-устойчивых покрытий на защищаемую поверхность (применяется для всех видов сплавов).

      Задача покрытия состоит в том, чтобы создать максимально прилегающий к основе слой, исключить на него воздействие кислорода. По-сути это можно назвать изоляционным слоем. Тем не менее, устранить корродирование полностью невозможно, все направленные меры способны только увеличить длительность этого процесса во времени.

      голоса
      Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector