Atpakaļpūšana, metinot nerūsējošā tērauda caurules: cukura veidošanās un saknes oksidēšanās novēršana

Atpakaļpūšana nozīmē gaisa izvadīšanu no nerūsējošā tērauda caurules, aizvietojot to ar neaktīvu gāzi, parasti ar ārgonu, lai kausētā metinājuma sakne sacietētu bez skābekļa iedarbības. Ja atpakaļpūšana tiek veikta pareizi, tiek novērsta "cukura veidošanās" — granulēta, stipri oksidēta saknes virsma, kas sabojā korozijas izturību un kuru pēc veidošanās nevar noberzt. Praktiskais mērķis ir samazināt atlikušo skābekli savienojumā zem aptuveni 0,5 %, un zem 0,1 % augstā sakausējuma un augstas tīrības darbiem pirms loka ieslēgšanas. Spīdīga, tīra metinājuma sakne nav tikai estētisks jautājums; tā saglabā pasīvo plēves veidošanos un caurules kalpošanas laiku.

Kas ir cukura veidošanās un kāpēc tā rodas
Kad austēnītiskās un divfāžu nerūsējošās tērauda caurules sasilst līdz metināšanas temperatūrai, hroms saista jebkuru pieejamo skābekli. Neiztīrītā caurulē ieslēgtais gaiss oksidē karsto saknes daļu, veidojot raupju, tumšu, cukura līdzīgu hroma bagātu oksīdu kārtu un noņemot hromu no metāla tieši zem tās. Šajā hromu trūcīgajā zonā vairs nevar veidoties pasīvā plēve, tāpēc sakne kļūst par savienojuma vājāko vietu pret rievošanos, spraugu koroziju un sasprindzinājuma korozijas plaisošanos.

Cukurošanai ir arī mehāniska sekas. Oksīdu kārta ir trausla un nevienmērīga; tā traucē plūsmu, uzkrāj nogulsnes un nodrošina vietu korozijai un izturības samazināšanai. Un, kad tas reiz ir noticis, bojājums ir metalurģisks, ne tikai virsmas plēve. Griešana caurules iekšpusē pabeigtās caurulēs reti ir iespējama, un tā neatgriezīs sakausējumā zaudēto hromu, tāpēc tā novēršana metināšanas laikā ir vienīgais uzticamais risinājums.

Argona aizmugures tīrīšanas loma
Atpakaļpildīšana darbojas, piepildot savienojuma iekšpusi ar argonu — neaktīvu gāzi, kas ir smagāka par gaisu un nereaģē ar karsto metālu. Kad argons plūst iekšā, tas atšķaida un izspiež skābekli saturošo gaisu, līdz paliekotais skābeklis ir pietiekami zems, lai cietināšanas laikā neveidotos būtisks oksīds. Metinājumu veic, izmantojot degļa aizsarggāzi, kas aizsargā ārpusi, un purgēšanu, kas aizsargā iekšpusi, tādējādi abas saknes virsmas paliek tīras.

Argons parasti tiek izvēlēts tāpēc, ka tas ir neaktīvs, viegli pieejams un blīvs, kas palīdz tam nosēsties un izspiest gaisu horizontālos savienojumos. Biezākiem vai augstākās sakausējuma kategorijas savienojumiem daži ražotāji pievieno nedaudz ūdeņraža argonam, lai iegūtu spožāku sakni, tomēr ūdeņradi saturošās maisījumu izmanto tikai austenītiskajās sakausējumu kategorijās un nekad netiek izmantotas divkāršajās vai martensītiskajās tērauda kategorijās, jo pastāv plaisu veidošanās risks. Principa nemaina: jānovērš skābekļa iedarbība uz karsto sakni, līdz tā atdziest zem temperatūras, kurā notiek oksidācija.

Sasniegt skābekļa mērķi

Efektīvu tīrīšanu mēra, nevis min, — noslēdziet tīrījamā tilpuma robežas, ievadiet argonu kontrolētā ātrumā un novērojiet izplūdes gāzi ar skābekļa analizatoru, līdz rādījums sasniedz mērķvērtību pirms metināšanas. Parasti pieņemamais robežlielums vispārējiem nerūsējošā tērauda darbiem ir zem 0,5 % atlikušā skābekļa, bet stingrākas prasības attiecas uz augstākas prasības darbiem.

Purināšanas tilpumam un plūsmai jāatbilst caurules diametram un garumam. Pārāk mazā plūsma atstāj gaisa kabatas; pārāk liela plūsma rada turbulenci, kas var traucēt kausētās masas maisījumu vai izpūst sakni. Argonu jāievada zemā vietā un jāizvada augšā, lai vieglākais gaiss tiktu izspiests priekšā virzīgajam neaktīvajam gāzveida maisījumam, un purināšanai jāparedz pietiekami daudz laika pirms loka veidošanas.

Purināšanas barjeras un praktiska uzstādīšana
Garās cauruļvadu līnijās visu cauruli purināt ir lēni un izdevīgi, tāpēc šķīstošās vai mehāniskās purināšanas barjeras izolē īsu zonu ap savienojumu. Ūdenī šķīstošas papīra vai plēves barjeras ir populāras, jo tās šķīst un tiek izskalotas hidrotestēšanas vai ekspluatācijas laikā, neatstājot cauruļvadā neko. Uzpūšamās un mehāniskās aizbāžņi ir atkārtoti izmantojami vienāda veida darbiem. Neatkarīgi no barjeras veida, jānodrošina kontrolēta izvade, lai spiediens nevarētu pieaugt un deformēt sakni, un līdz metināšanas sākumam jāaizlīmē vai jāpārklāj metināšanas sprauga.
Labrā prakse nozīmē arī tīrīšanu pirms metināšanas un gāzes plūsmas uzturēšanu metināšanas laikā, tīrīšanu veicot līdz saknei un karstajai kārtai atdzisst, kā arī atvērto cauruļu galu aizsardzību pret gaisa straumēm. Wenqiang piemēro šos pasākumus visā savā metināto cauruļu un caurulīšu ražošanā saskaņā ar ASTM A249, A269, A312 un A928 standartiem, kur metinājumu kvalitāti verificē ar nedestruktīvo izmeklēšanu un hidrostatisko testēšanu ISO 9001 sistēmas ietvaros.

Saknes krāsas nolasīšana un pieņemšana
Pabeigtās saknes krāsa ir ātra vizuāla indikatora vērtība tam, cik daudz skābekļa nonācis līdz metālam. Spilgti sudraba vai salmu dzeltena sakne norāda uz minimālu oksidāciju un parasti ir pieņemama. Tumšākas nokrāsas — no zilas līdz pelēkai — nozīmē pieaugošu oksidāciju, bet tumši pelēka vai melna, granulēta sakne ir cukurošanās un tiek noraidīta. Dažādi specifikāciju un standartu dokumenti, piemēram, AWS D18.1 sanitāro caurulīšu metināšanai, definē pieņemamās krāsu maiņas robežas, izmantojot krāsu tabulas.
Tā kā karstuma krāsošanās samazina korozijas izturību pat pirms pilnas cukurošanās, augstas tīrības un agresīvām ekspluatācijas apstākļiem paredzētiem darbiem nepieciešami spīdīgākie saknes virsmas un dažreiz arī metinājuma pēcapstrāde. Saknes krāsas reģistrēšana kopā ar purgēšanas skābekļa mērījumiem nodrošina izsekojamus pierādījumus, ka savienojums veidots kontrolētā vidē.

Secinājums
Atpakaļpurgēšana ir atšķirība starp nerūsējošā tērauda metinājumu, kas desmitgadēm pretojas korozijai, un tādu, kas sabrūk no iekšpuses uz āru. Aizvietojiet gaisu ar argonu, samaziniet atlikušo skābekli zem aptuveni 0,5 %, izolējiet savienojumu ar purgēšanas barjерām, pārbaudiet izplūdes gāzi ar skābekļa analizatoru un pieņemiet tikai spīdīgas, oksīdu brīvas saknes. Veicot šo procedūru, jūs aizsargājat hroma elementu, kas nodrošina nerūsējošā tērauda pasīvo slāni. Rezultātā iegūst metinājuma sakni, kuras korozijas izturība ir vienāda ar pamatcaurules korozijas izturību — tieši to prasa stingri prasības attiecībā uz ķīmisko, sanitāro, pārtikas kvalitātes un jūras cauruļvadu sistēmām ilgstošai ekspluatācijai.

Bieži uzdotie jautājumi
J: Vai pēc metināšanas varu noberzt cukurošanos?
A: Parasti nē. Cukurošana ir iekšējās saknes oksidācija, kas arī izsmelk hroma elementu no zemāk esošā metāla, un caurules iekšpuse parasti nav pieejama. Berzēšana nevar atjaunot zaudēto hromu, tāpēc vienīgais uzticamais risinājums ir tās novēršana ar aizmugurējo gāzes aizsardzību.
J: Kādam jābūt atlikušajam skābekļa līmenim pirms metināšanas?
A: Apmēram zem 0,5 % ir pieņemams daudzām nerūsējošā tērauda lietojumprogrammām, bet augstā sakausējuma, augstas tīrības vai agresīvās ekspluatācijas metinājumiem jāsasniedz aptuveni zem 0,1 %. Pirms loka veidošanas vienmēr pārbaudiet skābekļa koncentrāciju ar skābekļa analizatoru gāzes aizsardzības izplūdes straumē.

Avota caurule no nerūsējošā tērauda, kuru metinājusi Wenqiang ar aizmugurējo gāzes aizsardzību un korozijas tīrīšanu: +86 577 8922 2595 \/ https://www.chinawqsteel.com/