Večina okvar nerjavnih cevi v varjenih sistemih se začne pri zvaru – ne zato, ker je zvar šibka, temveč zato, ker niso bila upoštevana pravila varjenja nerjavnega jekla. Avstenitno nerjavno jeklo ne potrebuje predgretja in toplotne obdelave po varjenju ogljikovega jekla; namesto tega potrebuje štiri tišje discipline: pravo polnilo, nadzorovan vnos toplote, nizko temperaturo med prehodi in zaščito na obeh straneh spoja.
Zlomite katerega koli in rezultat je preobčutljivost, vroče razpoke ali območje zvara, ki korodira hitreje kot cev okoli njega. Ta vodnik določa pravila, logiko izbire polnila in napake, ki jih je treba iskati.
Obrazci za izdelke
Bar & Rod
Plošča in list
Tuljava in trak
Cevi in cevi
Montaža: prirobnica, T-kratnik, koleno, reduktor itd.
Kovanje: obroč, gred, krog, blok itd.
Zakaj je nerjavno varjenje drugačno
Pri varjenju ogljikovega jekla gre za izogibanje vodikovim razpokam in obnavljanje žilavosti; Pri varjenju iz nerjavnega jekla gre za ohranjanje odpornosti proti koroziji, ki jo uniči toplota. Ko avstenitno nerjavno jeklo držimo v pasu 425-870 stopinj – natanko to, kar se zgodi v območju zvara, ki je izpostavljeno toploti – se kromovi karbidi izločajo na mejah zrn in kovina poleg njih postane osiromašena s kromom in nezaščitena.
Zvar mora biti torej izdelan tako, da je čas v tem pasu minimalen, polnilo pa mora biti izbrano tako, da sam zvar ostane odporen proti koroziji. Ta dva cilja vodita vsako pravilo spodaj.
Pravilo 1: uskladite polnilo z osnovno kovino - in raje izberite nizkoogljično različico
| Navadna kovina | Prednostno polnilo | zakaj |
| 304 / 304L | 308L / tip 308L | Nizka vsebnost ogljika preprečuje preobčutljivost zvara |
| 316 / 316L | 316L tipa | Molibden v polnilu ustreza odpornosti proti luknjanju |
| 321 / 347 | 347-vrsta | Niobij stabilizira zvar, se ujema s stabilizirano osnovo |
| Duplex 2205 / 2507 | Večlegirano dupleksno polnilo (tip 22/25 Cr) | Zagotavlja ravnovesje avstenit-ferit v zvaru |
| Nikljeve zlitine (625, C276) | Ustrezno polnilo iz niklja (ERNiCrMo-3, ERNiCrMo-4) | Kovina zvara izpolnjuje osnovno odpornost proti koroziji |
Pravilo o polnilu z nizko vsebnostjo ogljika je najpreprostejše in največkrat kršeno: varjenje osnove 316 s polnilom 316L ohranja nizko vsebnost ogljika v zvaru, čeprav je osnova 316, in zvar je potem bolj odporen proti preobčutljivosti kot bi bil zvar 316. Nič ne stane in kupi maržo.
2. pravilo: nadzor dovoda toplote
Visok vnos toplote pomeni široko območje toplotnega vpliva in več časa v pasu občutljivosti. Disciplina je zmerna potovalna hitrost, nanizanke namesto širokega tkanja in najnižji vnos toplote, ki še vedno daje dober zvar. To je najbolj pomembno pri tankih rezih in pri prvih prehodih, kjer je temperaturna izpostavljenost sorazmerno večja.
Pravilo 3: vzdržujte nizko temperaturo vmesnega prehoda
Pri avstenitnem nerjavnem jeklu je medprehodna temperatura običajno omejena na približno 150 stopinj – večprehodni zvar je treba med prehodi ohladiti, tako da akumulirana toplota ne potiska spoja predolgo skozi pas občutljivosti.
Dupleksne stopnje so še strožje, pogosto omejene pod 150 stopinj in včasih blizu 100 stopinj, ker pregrevanje povzroči napačno fazno ravnovesje in lahko tvori sigma fazo. Monter, ki obdeluje nerjavno jeklo, kot je ogljikovo jeklo, in vari prehod za prehodom, medtem ko spoj ostaja vroč, vgrajuje korozijsko napako v cev.
Pravilo 4: zaščitite obe strani spoja
Korenski prehod avstenitnega zvara oksidira na notranji strani, če ni zaščiten, in oksidiran koren postane mesto korozije in kontaminacije, ki ga je skoraj nemogoče popraviti od zunaj.
Koreninski prehodi GTAW v cevovodih, ki so kritični proti koroziji, dobijo povratno čiščenje z argonom na notranji strani spoja, čiščenje pa se zadrži, dokler koren ni zaščiten. Dokaz preskočenega čiščenja je temna korenina z luskami – zato je odstranjevanje notranjega toplotnega odtenka del površinske zgodbe iz vodnika za luženje.
Napake, ki jih išče inšpektor
| Napaka | Vzrok | Rezultat, če se ne upošteva |
| Vroče razpoke v zvaru | Visok vnos toplote, zadržan spoj, nečistoče | Okvara zvara pod obremenitvijo |
| Senzibilizirana toplotno prizadeta cona | Pregrevanje, visok vmesni pas, napačno polnilo | Interkristalna korozija v obratovanju |
| Oksidirana korenina | Brez povratnega čiščenja | Luščica in kontaminacija na korenu |
| Sigma faza (dupleks) | Prekomerna vročina, počasno ohlajanje | Krhko zvarno območje z nizko žilavostjo |
| Kontaminacija z železom | Krtače in orodja iz ogljikovega jekla | Lokalna rja in luknjice na nerjavnih površinah |
Kaj navesti na naročilnici
- Varilni standard in postopek: ASME IX ali enakovredno kvalificiran WPS
- Polnilo: navedena kakovost (npr. . 316L polnilo za cev 316)
- Omejitev temperature vmesnega prehoda in zahteva za povratno čiščenje za korozijsko delovanje
- Pregled po varjenju: VT in RT ali UT, kjer storitev to zahteva
- Površina: odstranitev toplotnega odtenka in dekapiranje zvarnega območja za uporabo s kloridom
pogosta vprašanja
V: Ali nerjavno jeklo potrebuje predgretje in toplotno obdelavo po varjenju kot ogljikovo jeklo?
O: Ne. Avstenitno nerjavno jeklo ne potrebuje predgretja in za večino storitev ne potrebuje PWHT. Zdravljenje, ki je pomembno, je nasprotno: ohranjanje nizke toplote in hlajenje med prehodi, da se izognemo pasu preobčutljivosti.
V: Zakaj uporabiti polnilo 316L na cevi 316?
O: Nižja vsebnost ogljika v polnilu ohranja kovino zvara odporno na preobčutljivost. To je standardna praksa, ki stane malo in ščiti zvarno območje pri uporabi klorida.
V: Kaj se zgodi, če korenski prehod ni očiščen?
O: Notranjost korenine oksidira. Korenina z luskami je mesto kontaminacije, ki se lahko med delovanjem razjeda in ga je težko očistiti na nameščeni cevi. Korozijsko kritične linije iz tega razloga določajo povratno čiščenje.
V: Je dupleksno nerjavno jeklo težje variti kot avstenitno?
O: Da - fazno ravnovesje mora biti zaščiteno. Dovod toplote in vmesna temperatura sta strožji, polnilo pa je preveč legirano, da ohrani razmerje avstenit-ferit. Za dobre rezultate so obvezni dupleksni postopki.
