No Image

Чем очистить нержавейку после сварки

СОДЕРЖАНИЕ
3 просмотров
12 марта 2020
Avesta Welding проводит курсы для сварщиков компании Alfa Laval и дает отличную подготовку по сварке дуплексной стали
Avesta Welding и Böhler Welding Group представляют две новые марки порошковых проволок для варки super duplex нержавеющих сталей. Компания Раден совместно с концерном Bohler Welding Group организовала и провела семинар: «Передовые материалы в сварке нержавеющей стали».

г. Ижевск, ул. Маяковского, д. 17

Телефоны:
(3412) 655-294

Способы обработки и травления нержавеющей стали после сварки. Виды коррозии и причины образования.

Нередко можно наблюдать, как на качественной нержавеющей стали образуется ржавчина. Это происходит в случаях, когда нержавеющая сталь работает в агрессивных средах, при повышенных температуре или влажности. Трубопроводы, емкости, ванны покрываются ржавчиной при работе со слабыми кислотами, щелочами, молочной продукцией, с водой как водопроводной, так и прошедшей тонкую очистку. Но даже в идеальных условиях, когда на первый взгляд поверхности ничего не угрожает, атмосфера вносит свое разрушающее, окслительное действие на поверхность, всегда имея в своем составе кислород и водяной пар, зарождая очаги ржавчины в местах с поврежденной защитной пленкой оксида хрома.

Чтобы понять, что происходит, необходимо еще раз проанализировать основные сведения о нержавеющей стали и процессе коррозии.

Нержавеющая сталь — легированная сталь, устойчивая к коррозии в атмосфере и агрессивных средах. Сопротивление нержавеющей стали к коррозии напрямую зависит от содержания хрома: при его содержании 13 % и выше сплавы являются нержавеющими в обычных условиях и в слабоагрессивных средах, более 17 % — коррозионностойкими в более агрессивных окислительных и других средах, в частности, в азотной кислоте крепостью до 50 %.

Наиболее популярными марками применяемыми в производстве оборудования, оснастки, сварных конструкций яляются: 12Х18Н9Т,04X18H10, 14Х17Н2, 20Х13, где цифра после буквы «Х» обозначает процентное содержание хрома, а после «Н» — никеля.

Причина коррозионной стойкости нержавеющей стали объясняется, главным образом, тем, что на поверхности хромсодержащей детали, контактирующей с агрессивной средой, образуется тонкая плёнка нерастворимых окислов, при этом большое значение имеет состояние поверхности материала, отсутствие внутренних напряжений и кристаллических дефектов.

Технологические этапы производства изделий из нержавеющей стали неизбежно предполагают создание внутренних напряжений, механическую обработку и сварку стали, что впоследствии сказывается на ее коррозионной стойкости, и вызывает необходимость ее травления. Есть несколько основных процессов, приводящих к коррозии нержавеющей стали:

· Гальваническая или обычная коррозия, включающая изъязвление и коррозию в трещинах;

· Коррозия в трещинах от механического воздействия;

· Коррозию, вызванную микробиологическими факторами (МИК).

В дополнение, ряд механических процессов усиливают основные процессы образования ржавчины: эрозия, порообразование, истирание образование коррозионных элементов, а также изменения поверхности под термическим или электрическим воздействием. Все эти процессы имеют одну общую черту: слой пассивации оксидом хрома нарушается, и незащищенная железная составляющая окисляется.

Особенно высока вероятность коррозии нержавеющей стали после сварки, т.к. во время дугового расплавления металла в сварочной ванне, происходит активное выгорание легирующих сталь веществ, и в частности хрома, таким образом, в металле шва и на его границах повышается концентрация железа. Дальнейшая самопассивация (образование на поверхности пленки из оксида хрома) такой стали значительна затруднена. Многие заканчивают обработку сварного шва механической зачисткой абразивным инструментом (шлифовальными кругами, витыми щетками(кор-щетками), методом стекло- дробе- струйной обработки), что временно дает чистый внешний вид, но ни как не влияет на пониженное содержание хрома в металле шва, и соответственно на коррозионную стойкость. Такой шов со временем, неизбежно подвергнется коррозии. Любое механическое воздействие на нержавеющую сталь необходимо заканчивать пассивацией поверхности. Механическая обработка не является альтернативой или заменой пассивации.

Для защиты от коррозии сварного шва необходимо прибегать к химическим методам травления и пассивации. Рассмотрим два основных способа травления и пассивации:

I . Травление концентрированными кислотами на специализированно организованных участках:

1. Разъедание окалины в ванне со смесью серной и соляной кислот, содержащей 6—8% (по объему) серной кислоты и 2—4% кон­центрированной соляной кислоты, при температуре 60-80 °С, в течении 20-40 минут. Строгий контроль температуры и насыщенности раствора.

2. Тщательная промывка водой

3. Погружение в ванну со смесью азотной кислоты (10-20% по весу) и плавиковой кислоты (1-2% по весу).

4. Обильная промывка водой.

Процесс происходит с образованием в воздухе паров кислот, что требует серьезных мер по защите органов дыхания и поверхности кожи.

Описанный процесс имеет много вариантов с вариантами последовательности обработки, концентраций, времени. Одним из способов кислотного травления является электро­литическое травление. В процессе обработки через кислотную ванну пропускают электрический ток, переменный или постоянный, причем ме­талл, подвергаемый травлению, играет роль либо анода, либо катода. По-видимому, электрический ток оказывает главным об­разом механическое воздействие: выделение газообразного кислорода или водорода облегчает отделение окисной пленки.

Читайте также:  Как удобрить истощенную землю

Далеко не у каждого производителя изделий из нержавеющей сталей имеется травильный участок, и оборудование для работы с концентрированными кислотами, а организация такого участка для требует крупных затрат и долгий процесс согласования и контроля разрешительных систем. Выходом из данной ситуации может быть травление подготовленными концентратами.

II . Травление готовыми к использованию смесями кислот, в виде паст, гелей, спреев, концентратов травильных ванн.

Пасты, гели, спреи, очень удобно использоваться условиях цеха, не прибегая к лишним затратам. Как правило, наносятся данные составы либо кислотоустойчивыми кисточками, либо ручными или механизированными распылителями.

Для травления швов удобно использовать пасты густой консистенции, которые удерживаются толстым слоем на нижних и вертикальных швах, и проявляют свою травильную активность при температуре от 10°С.

Полная технология травления подготовленными составами кислот заключается в следующем:

1. Очистка, от жирных пятен, грязи, ржавчины, для повышения эффективности работы травильного средства, и меньшего снижения его концентрации в процессе травления. Очищающий состав наносится на время до 30 минут.

2. Травление, для которого используются, пасты, гели, спреи, аэрозоли. Пасты и гели наносятся по сварным швам с захватом по 20 см с каждой стороны шва, спреи и аэрозоли, наносятся распылителями по всей поверхности изделия. Травильное средство наносится на время от 20 минут до 90 минут, в зависимости от окружающей температуры. В своем составе имеет смесь от 2-ух до 4-ех кислот.

3. Обработка пассиватором. Нанесение пассиватора обеспечивает принудительное образование устойчивой пленки оксида хрома на поверхности металла. Пассиватор наносится на время от 30 до 60 минут и обеспечивает бóльшую коррозионную стойкость изделия.

Наиболее популярным производителем подобных травильных средств, на данный момент является компания Avesta Finishing Chemicals .

Содержание:

В современных условиях развития промышленного комплекса предполагается активное использование нержавеющей стали для создания трубопроводов и формирования емкостей для дальнейшего взаимодействия с агрессивными жидкостями. В повседневной жизни повсеместно встречаются изделия, изготовленные из данного металла, а именно всевозможные принадлежности в виде домашней утвари и прочих деталей обихода.

Характерной чертой нержавеющей стали является наличие привлекательной зеркальной поверхности и продолжительного срока службы. Однако следует отметить, что для создания такого эффекта первоначально нужно провести должным образом обработку шва нержавейки после сварки. В противном случае будет иметь место наличие черных и желтых пятен на сварочном месте с последующим потенциальным возникновением ржавчины.

Ввиду подобной особенности возникает вопрос, как очистить нержавейку после сварки и как правильно организовать обработку нержавейки после сварки.

Причины важности обработки

В ходе изготовления многочисленных конструкций с задействованием в качестве основного материала нержавеющей стали активно используются сварочные методы за счет функционирования электрической дуги в инертной газовой среде.

Несмотря на формирование относительно ровных и прочных швов, они отмечаются присутствием непривлекательного внешнего вида, в результате чего возникает необходимость обработки сварных швов нержавейки. Так, место сварного соединения характеризуется наличием зеркального цвета, а то время как область возле шва — желтого цвета и его многочисленных оттенков.

В случае формирования рисунка в виде чешуек в образующихся бороздках отмечается присутствие черных полосок малых размеров. По прошествии определенного периода времени может возникать риск образования ржавчины в данных местах.

Явления подобного характера являются следствием воздействия чрезмерно высокого температурного режима, в результате которого происходит, перегрев в сварочной области. В момент присутствия высоких температур происходит выгорание элементов легирования с одновременным обеднением, что имеет следствием изменение цвета и повышение степени уязвимости по отношению к факторам внешнего действия.

В завершении процесса образуется пленка, которая отмечается низким уровнем сопротивляемости к агрессивному влиянию окружающей среды, что ведет к поэтапному развитию коррозии в месте обработки.

Шлифовка механического характера

Нержавеющая сталь характеризуется присутствием высокого уровня коррозийных свойств, которые обуславливают ее активное применение в той среде, где зачастую применяются жидкости. Хотя изделия из подобного материала активно соприкасаются с водой и подвергаются предварительному проведению сварочных работ, со временем их внешний вид существенно не изменяется. Данная особенность прослеживается в результате задействования определенных принципов обработки.

Среди основных вариантов обработки принято выделять механическую шлифовку нержавейки после сварки. В ходе данного процесса устраняется верхний слой оксидной составляющей, образующийся на месте сварки и представляющий собой слабое место во всей конструкции. Также подвергаются устранению различимые переходы цвета и присутствующие неровности в соединении сварки.

Для данного процесса характерна следующая очередность:

  • устранение волн в области металлического шва посредством применения толстого шлифовального круга и болгарки, а также нивелирование присутствующих выпуклостей;
  • задействование лепестковых кругов для функционирования болгарки; основная цель подобных элементов — более аккуратное проведение работ наряду с большей длительностью процесса и расходованием материалов, что особо актуально для значительных масштабов выполнения работ;
  • использование специально разработанного оборудного комплекса в виде шлифовальной машины, в результате работы которой создается одноцветное матовое покрытие;
  • обязательное применение респиратора для снижения риска попадания в дыхательные пути абразивной пыли и металлических частиц, которые находятся в воздушном пространстве в течение выполнения работ.
Читайте также:  Пропадает видеокарта на ноутбуке в диспетчере устройств

Полировка нержавеющей стали после сварочных работ

Следующим шагом в комплексе обработки, осуществляемой по отношению к области проведения сварочных работ, является полировка нержавейки после сварки. Следует отметить, что подобному процессу подвергается не только отдельные области изделия, но и вся поверхность изделия в целом, что гарантирует получение блеска окончательного вида.

Полировка обеспечивает еще больший уровень зачистки обрабатываемой поверхности за счет получения цельного и ровного участка, что впоследствии имеет результатом способность противостоять внешнему влиянию жидкостей агрессивного характера.

Поначалу область сварных швов подвергается воздействию диска с вулканитом, цель которого заключается в придании шву необходимой формы и глубины за счет формирования структуры вогнутого образца.

Следующим этапом принято считать нанесение специальной пасты, предназначенной для осуществления полировки. В большинстве случаев применяется паста ГОИ. Основная задача полировочного процесса состоит в достижении зеркальной поверхности с одномоментным отсутствием ранее присутствовавших матовых пятен.

Гели и кислоты для процесса обработки

Для того, чтобы устранить присутствие цветовых переходов, образующихся в результате сварочного процесса, а также нивелировать формирование слоя оксидного характера, способствующего протеканию процесса коррозии, широко используется травление сварных швов нержавейки. Данный способ относится к категории кислотного воздействия с целью обработки материала.

Оптимальным вариантом является использование соляной и серной кислоты для обработки сварных швов по нержавейке. В случае отсутствия возможности задействования вышеуказанных соединений можно применить азотную или плавиковую кислоту. Эти вещества предполагаются к выпуску в форме геля и пасты для травления сварных швов на нержавеющей стали.

Также в настоящий момент считается возможным приобретение для таких целей специально разработанных аэрозолей.

Интересное видео

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.

Читайте также:  Котел в углу закрыть кухня

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.

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.

Комментировать
3 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
Adblock detector