Цвета побежалости при сварке нержавеющей стали

Обновлено: 21.09.2024

Поверхность нержавейки имеет защитный слой, который может быть нарушен в результате воздействия сварки. Для его восстановления и для того чтобы защитить поверхность нержавеющей стали, в том числе сварные швы, от разрушения из-за воздействия коррозии и ржавления, применяется специальная обработка – пассивация. Как итог образуется слой, стойкий к внешнему воздействию. Если качество пассивации сварных швов нержавеющей стали высокое, то получается ровный защитный слой, демонстрирующий одинаковую плотность на различных участках.

Цели пассивации сварных швов нержавеющей стали

Для пассивации нержавейки и швов, образующихся на ней после сварки, применяют растворы различных металлов. В результате происходит создание фазовых слоёв, обладающих новыми свойствами. Слои являются более стойкими к процессам окисления и позволяют защитить сталь от разрушающего воздействия коррозии. Применение такой обработки позволяет достичь следующих целей:

Прекращаются процессы разрушения верхнего слоя металла;
Равномерно сглаживается внешний слой детали, происходит удаление царапин и заусенцев;
Созданные сварные соединения защищаются таким образом от потери прочности;
В некоторых случаях после обработки металл становится более эластичным, снижается его хрупкость;
Создание защитной плёнки позволяет в дальнейшем не опасаться разрушительного действия коррозии;
Осуществляется нанесение слоя, который улучшает декоративные свойства предмета и улучшает его потребительские качества;
Существенно повышается срок службы изделий.

Проведение пассивации сварных швов особенно важно для трудносвариваемых металлов: эта процедура позволяет обеспечить герметичность соединений. Использование пассивирования важно, поскольку даже воздух может рассматриваться в качестве агрессивной среды.

Особенно часто пассивирование нержавеющей стали применяется для защиты трубных конструкций, деталей крепления, элементов конструкций, которые должны постоянно соприкасаться с морской водой.

Однако при выполнении пассивации нужно учитывать, что она желательна не во всех случаях. Иногда она отрицательно воздействует на прочность стали. Поэтому, принимая решение о проведении пассивации, нужно учитывать все особенности обрабатываемого материала и применяемого метода пассивации.

Химическая пассивация сварных швов нержавеющей стали

При сварке нарушается верхний слой нержавеющей стали в местах соединения. Это делает нержавейку особенно уязвимой к коррозии. Проведение пассивации позволяет надёжно защитить сварочные соединения. При процедуре химической пассивации происходит использование ионов солей, имеющих отрицательный заряд. Они притягиваются к атомам металла, образуя новое химическое соединение (хим пас), обладающее повышенной устойчивостью к коррозии.

Технология химической пассивации швов нержавейки

Процедуре пассивации сварных швов нержавеющей стали предшествуют очистка (обезжиривание) швов и их травление.

Небольшие швы обрабатываются точечно, то есть средство наносят на то место, где требуется зачистка. Иногда для достижения хорошего результата деталь опускают в раствор полностью и оставляют на несколько часов - используется метод погружения. Время рассчитывается индивидуально для каждой отдельной детали и марки стали.

Перед началом процедуры химической пассивации швов (хим пас покрытие нержавейки) необходимо тщательно очистить швы: могут, например, остаться следы химических загрязнений, такие как масляная плёнка и другие вещества. Их нужно тщательно «отмыть»: процедура называется «обезжиривание». Если остались твёрдые загрязнения, для их удаления потребуется проведение механической обработки. «Металл Клинер» рекомендует использовать обезжириватель для всех видов металлов SteelGuard MultiClean.

Следующим шагом является травление. После сварки происходит обеднение защитного слоя металла и образуется слой, цвет которого вследствие термических процессов отличается от общего цвета поверхности стали. Этот повреждённый слой удаляют, однако, если это сделать механическим путём, то возникнут абразивные частицы, которые снизят качество дальнейшей обработки. Поэтому предпочтительным является использование травильных растворов фтористо-водородной или азотной кислоты. Они удаляют не только обеднённый слой, но и различные загрязняющие вещества, в том числе, мелкие частицы железа или масляные плёнки.

Подробнее применяемые методы травления нержавеющей стали описаны в статье "Травление и пассивация нержавеющей стали".

Примеры средств для травления:

При проведении травления важно тщательно соблюдать температурный режим работы. Если действия производятся при пониженной температуре, то это увеличивает продолжительность обработки. При невозможности естественным путём обеспечить наличие нужной температуры, применяют циркуляционный подогрев раствора. Однако, в то время как большие поверхности металла обычно травят с использованием жидких растворов, то конкретно для химического травления сварных швов нержавейки используют специальные пасты с нанесением кислотостойкой кистью для травления и пассивации – происходит так называемая местная обработка.

Далее необходимо нейтрализовать химическое действие используемого раствора. Для этого производят промывку специальными веществами. Обычно для этой цели используют трёхпроцентный раствор аммиака с добавкой олеиновой кислоты и гидроксида натрия. Если не нейтрализовать травильный раствор и на нержавейке останутся его пятна, то качество полученной защитной плёнки снизится. После этого нужно полностью высушить изделие. Это делают в специальных камерах, где происходит обдувание прогретым воздухом.

Убедиться в качестве проделанной работы можно несколькими способами, однако одним из наиболее распространённых является обработка защитного слоя при помощи раствора ферроцианида калия в азотной кислоте. В тех местах, где защитный слой недостаточно надёжный, после обработки поверхность примет характерный синий цвет. Этот вид проверки химического пассивирования швов нержавеющей стали считается достаточно надёжным и применяется в большинстве случаев. Проведение такой обработки позволяет быстро получить результаты. Однако для этой цели можно применить более простой способ. Если поместить деталь в воду и продержать в течение определённого времени, то на плохо обработанных участках появятся пятна ржавчины.

После подготовительной работы можно, наконец, приступить к процедуре пассивации сварных швов нержавейки. Ее выполняют после травления для восстановления легирующего слоя на поверхности. Именно этот пассивный слой служит основной причиной коррозионной стойкости нержавеющей стали.

Пассивирование подразумевает применение химических средств, задача которых состоит в образовании защитной пленки на месте соединения. После пассивации поверхность приобретает антикоррозийные свойства, и, как следствие, увеличивается надежность готового изделия.

Средства для химической пассивации сварных швов нержавейки

Химическая пассивация швов нержавеющей стали – это процесс регенерации исходных характеристик нержавеющей стали в отношении коррозионной стойкости. Химический состав подбирается в зависимости от особенностей стали, и требуется подобрать наиболее эффективное вещество, так называемый пассиватор для нержавеющей стали.

Пассивацию можно выполнить тремя различными способами:

Нанесением кистью гелей/паст;
Распылением с помощью соответствующего насоса (Пассиватор для нержавеющей стали SteelGuard InoxPass Spray);
Погружением в ванну (Средство для восстановления пассивного слоя нержавеющей стали SteelGuard InoxPass).

В качестве средств для пассивации нержавейки часто используются растворы солей различных металлов. Также популярностью пользуется пассивация сварных швов нержавейки кислотами. В качестве пассивирующих кислот могут использоваться азотная, серная, ортофосфорная и лимонная кислоты. Чтобы повысить эффективность, применяются различные добавки. Иногда раствор дополнительно содержит небольшое количество бихромата натрия.

Электрохимическая пассивация швов нержавейки

Одним из способов пассивации сварных швов нержавеющей стали является электрохимический метод. Согласно технологии, происходит воздействие на околошовную зону с помощью электрического тока и специально разработанных электролитов для очистки, травления, пассивации и полировки нержавеющей стали. Когда ток протекает через раствор, происходят изменения химического состава участвующих в реакции веществ.

При удалении цветов побежалости со швов нержавейки поверхность не портится, это значит, что если вы используете «зеркальную» сталь, то после обработки вы не увидите в околошовной зоне матовых, тусклых пятен, какие могут оставаться при использовании азотосодержащих травильных паст. Также при электрохимической пассивации сварных швов нержавеющей стали ничего не происходит и с матовой, и со шлифованной поверхностью. При этом после обработки швов с помощью этой технологии полностью восстанавливается легирующий (пассивный) слой нержавеющей стали, который при дальнейшей эксплуатации защищает поверхность стали от коррозии.

Аппарат для пассивации сварных швов

Сварные швы нержавеющей стали можно очистить и запассивировать при помощи специального оборудования, одним из примеров которого являются аппараты для сварных швов серии SteelGuard. Данные установки предназначены для выполнения очистки сварных швов нержавеющей стали, включая финальные функции пассивации и полировки швов нержавейки.

Такое оборудование, как аппарат для электрохимической очистки швов SteelGuard 685, позволяют контролировать необходимую силу тока, благодаря чему можно эффективно работать на любом типе поверхности, не опасаясь повредить металл при прикосновении голого электрода, что раньше оставляло непоправимый след и портило поверхность нержавеющей стали.

Кейс нашей компании по замене химического метода пассивации сварных швов на электрохимический на пищевом производстве можно увидеть в статье
"Аппарат для пассивации сварных швов на пищевом производстве ПТК НИКА".

Сравнение химической и электрохимической пассивации: выводы

По сравнению с химической пассивацией сварных швов нержавейки, при использовании электрохимического способа время обработки относительно невелико, а качество полученного защитного слоя выше. Метод более затратен в финансовом плане, однако предпочтителен при достаточных объемах – например, на производствах любых масштабов. Приобретение аппарата для электрохимической очистки швов может стать серьезным улучшением производственного процесса.

Оставьте заявку, чтобы бесплатно получить быстрый расчет стоимости интересующей Вас услуги. Менеджеры ответят на любой Ваш вопрос!

Цвета побежалости при сварке нержавеющей стали

Бытует мнение, что цвета побежалости при сварке углеродистых сталей являются дефектом. Мне лично пару раз приходилось такое слышать и однажды, увидев комментарии к фотографии шва с яркими цветами побежалости, что это явный дефект, решил разобраться в вопросе более подробно. Этакий MYTHBUSTERS предлагаю посмотреть под катом.

Начнем с определения.

Цвета побежалости — радужные цвета, образующиеся на гладкой поверхности металла или минерала в результате формирования тонкой прозрачной поверхностной оксидной плёнки (которую называют побежалостью) и интерференции света в ней. [1]

Эти цвета ранее использовали для определения температуры при термообработке стали. Но это не очень точный индикатор. На окрас влияет скорость подъёма температуры, состав газовой среды, время выдержки стали при данной температуре, а также характер освещения и др. факторы. [1]

Между толщиной плёнки и длиной волны отраженного ею света существует прямая зависимость: чем больше толщина пленки, тем более коротковолновый отраженный свет мы получаем. Например, синий цвет образуется, когда из белого «вычитаются» более длинные волны, например, красный и оранжевый, а жёлтый образуется при «вычитании» из спектра коротковолнового излучения, например, фиолетового и синего (закройте правую часть радуги, что показана выше). Получается, что синий цвет соответствует более высокой температуре нагрева, а жёлтый — более низкой. [2]

Интересно про цвета побежалости написано здесь.

Рассмотрим схему участков сварного соединения и их термический цикл. [3]

Нам интересен участок №7. Он также называется участком синеломкости и охватывает температурный диапазон от 200 до 400 °С. На этом участке наблюдаются синие цвета побежалости на поверхности металла (откуда и название). При сварке низкоуглеродистых сталей основной металл в этой зоне не имеет видимых структурных изменений, но наблюдается резкое падение ударной вязкости из-за снижения пластичности. Это происходит в тех случаях, когда в сталях содержится кислород, азот и водород в несколько избыточном количестве. Размеры отдельных участков ЗТВ и общая ширина ее зависят от условий нагрева, охлаждения и способов сварки. [4, 5]

При сварке нержавеющих сталей цвета побежалости также проявляют себя, но в других диапазонах температур. Для нержавеющих сталей изменение цвета при нагреве на воздухе наблюдается: светло-соломенный (300°C), соломенный (400°C), красно-коричневый (500°C), фиолетово-синий (600°C), синий (700°C). [1]

Побежалость для коррозионностойких сталей является более критичной, т.к. является показателем того, что пассивный (защитный) слой поврежден, и в этом месте могут возникнуть очаги точечной (питтинговой) коррозии. [6] Поэтому поврежденный слой необходимо зачищать либо лепестковыми кругами, либо щеткой с ворсом из нержавейки (не допускается зачистка стальной щеткой), либо травление.

Итак, получается, что цвета побежалости - неизбежное явление при сварке сталей. Кроме того, в Инструкции по визуальному и измерительному контролю (РД 03-606-03) такой дефект не определен. Они указаны там лишь только как загрязнение, препятствующее контролю и которое должно быть зачищено.

Вероятно, это считают дефектом по ошибке — путают со сваркой титана. Здесь должна обеспечиваться надежная газовая защита поверхности металла нагретой свыше 400°C. О хорошей газовой защите свидетельствует блестящая серебристая поверхность. Появление на шве желто-голубых цветов побежалости указывает на нарушение защиты, а серый налет свидетельствует о плохой защите. [7]

Интересен тот факт, что цвет побежалости считается дефектом сварного соединения, появляется и в нормативных документах. Например, в СТО-ГК "Трансстрой" 005-2007 Стальные конструкции мостов. Технология монтажной сварки.

Также мне попалась интересная статья по разработке метода определения сварочных напряжений по цветам побежалости. [8] Нюанс в том, что исследована модель однопроходного шва. Будет ли этот метод работать на многопроходных швах?

В следующей статье мы попытаемся выяснить, можно ли определить был или не был перегрет металл, исходя из ширины участка синеломкости. Что касается вопроса в заголовке статьи, то, я думаю, ответ очевиден — наличие цветов побежалости не является дефектом для углеродистых сталей.

Список использованных материалов:

3. В.А. Лосев, Н.А. Юхин. Иллюстрированное пособие сварщика. Москва: Соуэло, 2004. 59 с.

4. Костенко Е.М. Сварочные работы: Практическое пособие для электрогазосварщика.

5. В.А. Чебан. Сварочные работы: учеб. пособие. Изд. 3-е. Ростов-на-дону: Феникс, 2006. 412 с.

6. Ю. П. Солнцев, Е.И. Пряхин. Материаловедение: учебник для вузов. Изд. 4-е, перераб. и доп. Спб.: Химиздат. 2007. 784 с.

7. С.М. Гуревич. Сварка химически активных и тугоплавких металлов и сплавов. Москва: Машиностроение. 1982. 95 с.

При использовании данного материала ссылка на ресурс ЯСВАРЩИК обязательна.

Цвета побежалости металла

Цвета побежалости – это цвета, которые становятся различимы на гладкой металлической или минеральной поверхности из-за появления тончайшей окисной пленки или световой интерференции в ней. Зачастую их появление связано с тепловым воздействием. О том, что такое побежалость, далее.

Происхождение цветов побежалости металла

Цвета побежалости металла распространяются из-за перераспределения интенсивности света в утонченных пленках на структуре отражения. По ходу развития пленочной толщины появляются условия погашения лучей с какой-либо волновой длины. Вначале из белоснежного появляется сиреневое свечение, обнаруживается желтое свечение. По ходу того, как пленка растет в толщину, увеличивается волновая длина погашенных лучей. Из непрерывного спектра солнца появляется зеленое и красное свечение.

Яркость оттенков побежалости нержавейки зависит от размера оксидной пленки с протяженностью солнечной волны, которая идет на спецматериал. Одни из ярчайших оттенков находятся на материалах медного типа. Цвета побежалости стали, которые получаются из-за физического процесса, зависят от металлического состава. Если в микроэлементе есть много металлических ионов, то он прокрашивается в синий. В присутствии хромофоров можно обнаружить красные оттенки – следы побежалости на металле.

Искусственная цветовая побежалость видна на структуре при повышенных показателях. Непременным условием образования следов побежалости считается отсутствие воды с иными спецжидкостями. В ходе нагревания появившаяся пленочная структура окиси снижается. Это объясняется диффузией, то есть перемешиванием микроэлементов или внедрением одного химического элемента в иной. В ситуации с металлической пленкой окиси становится видно, как взаимодействуют атомы кислорода со спецметаллом.

Как искусственно создать цвета побежалости

При металлообработке активным образом применяется воронение. Технология спецпокрытия металлов пленками окиси хорошо известная и активным образом применяемая на протяжении десятков лет. Вороненый материал отличается устойчивостью ко ржавчине, прочностью к повышенным нагрузкам и обладает эстетичным окрасом, без добавочных покрытий с красками.

Чтобы выполнить воронение, необходимо:

обмакнуть заготовку, протереть ее минеральным маслом;
нагреть на металлическом листе до температурного показателя (для различных металлов со сплавами она различается);
после сделать закалку в охлажденном участке – во избежание металлического отпуска.

Получившийся окисленный слой на структуре металлического изделия будет устойчивым к воздействию воды. Он будет иметь повышенную прочность к действию внешних факторов.

В нижеследующей таблице приведены составы растворов и требуемая температура для бесщелочного оксидирования черных металлов:

Пленка окисления образуется как с большой, так и с малой скоростями. На образование пленки влияют такие факторы, как:

мера закаленности обрабатываемой детали (закалка способствует ускорению появления необычного эффекта);
загрязнение (при появлении грязи она обугливается, и, в результате, образуется неравномерный пленочный слой оксида);
шероховатость (заготовка, которая имеет выемку, получает уплотненную пленку; эстетичное цветовое различие обнаружить невозможно, а полированная деталь создает разноцветный эффект);
технология нагревания (в зависимости от спецоборудования, применяемого для нагрева деталей, с большой скоростью и шириной формируются пленки окисления; для нагревания деталей лучше применять оборудование, которое позволяет поддерживать требуемый температурный показатель и контролировать его).

Тонкие пленки оксида поглощают солнечные волны с наименьшей длиной волны, но отражают с наибольшей. Цвет металла при нагреве изменяется в зависимости от температуры. Чем больше температура пленки оксида, тем светлее цвет металла при нагревании. Синий и фиолетовым цвета получаются, когда из спектра отображается перечень длинных волн. При отражении пленки из оксидов волны с минимальной волновой длиной, металлическая поверхность прокрашивается в желтоватый оттенок. Светлые оттенки соответствуют повышенной температуре нагревания. Поэтому мастер нередко определяет с помощью цветов побежалости нержавейки закалку материалов со стальной стружкой и колющим инструментарием. Они применяются при работе токаря.

Несмотря на указанные факторы, при содействии цветов побежалости нержавеющей стали невозможно точно определить температуру металла, поскольку на показатель влияют разные факторы:

период нагрева (промежуток времени, на протяжении которого деталь из металла прогревается до показателя помещения, если отсутствует тепловая отдача);
разная примесь в переливающемся металле;
особенность освещения в помещении, где производилась сварка с закалкой заготовок;
скорость прогрева (температурное изменение в единицу времени во время прогрева).

Среди различных электроприборов есть пирометры, обеспечивающие конкретный температурный контроль. Они функционируют на лучевом анализе лазера. В электроприборах находятся особые датчики, которые анализируют отраженные лучи и отражают металлическую температуру, которой равны измеренные параметры излучений.

Температура цветов побежалости металла

Температура и цвет металла изменяются на протяжении всего процесса нагрева заготовки. Причем у каждого сплава или вида металла своя температура появления побежалости. Вследствие этого технологи пользуются большим количеством таблиц соотношения цвета и температуры цветов побежалости. Некоторые из них приводим в нашей статье.

Способы очистки сварных швов нержавейки: отличительные особенности методов

Если Вас интересуют услуги очистки сварных швов нержавеющей стали, заполните нижеследующую форму.

Сварка – надежный и популярный способ соединения деталей из металла. У него есть плюсы и минусы, которые могут как улучшить, так и испортить всю проделанную работу. Для снижения вероятности возникновения недостатков, используют разные методы очистки сварных швов на нержавеющей стали.

Цели очистки сварных швов нержавеющей стали

Продукция из нержавейки применяется в разных промышленных и бытовых отраслях. Основным отличием этого материала является высокая корозионностойкость по отношению к обычному металлу. Нержавейка надежна в ежедневном использовании, готовые вещи могут служить долгое время.

Сварка оказывает на соединение деталей из металла гораздо большее влияние, чем кажется. В процессе сварки возникает большое внутреннее напряжение в изготавливаемой детали, из-за чего она становится пластичной и впоследствии может деформироваться. Сварка ухудшает свойства металлов за счет неравномерного нагрева. Это приводит к нарушению кристаллической решетки материала.

Устранение дефектов способно вернуть нержавейке потерянные свойства. Обработка швов после сварки положительно влияет на стойкость к коррозии. Качественное очищение снижает риск возникновения коррозии и ржавчины.

Получить лучшее качество готового изделия можно при правильной обработке швов после сварки. Если технология будет нарушена, то место соединения может потемнеть и даже заржаветь. Соответственно, изделие быстро выйдет из строя.

Сразу после сварки готовые швы получаются темными либо цветными. Цвета побежалости образуются при нагреве и выгорании легирующих элементов с поверхности нержавеющей стали. Поэтому места соединения металла необходимо правильно обработать. Эстетичный товарный вид - цель процедуры очистки шва.

Способы очистки сварных швов нержавейки

Обработка сварочных швов – трудоемкий процесс, который требует специальных навыков от специалиста, а также применения профессиональных инструментов.

Для начала определитесь со способом очистки швов. Существует несколько способов обработки сварочных швов. Они отличаются между собой технологией зачистки, стоимостью и безопасностью. Нельзя сказать, какой из них лучше или хуже, ведь у каждого метода есть свои преимущества и недостатки. Каждый из способов полезен по-своему. Нередко бывает так, что способы обработки сварочных швов комбинируются.

Перед вами сравнительная таблица плюсов и минусов основных способов очистки сварных швов нержавеющей стали.

Рассмотрим подробнее основные варианты очистки сварных швов на нержавейке.

Механическая/абразивная очистка сварочного шва

Простой и бюджетный вариант абразивной чистки – ручной способ. Его делают при помощи проволочной щетки, шлифовальных кругов. Не является лучшим методом, ведь на его проведение уходит много времени, особенно если стоит задача полировки поверхности.

Гораздо проще и удобнее произвести чистку при помощи профессионального оборудования: переносного полировочного станка или болгарки.

Оборудование для зачистки швов после сварки на нержавейке

От выбора техники, инструментов и расходных материалов зависит многое. Правильно подобранное оборудование позволит добиться максимально качественного результата.

Выбирая шлифовальную технику, обращайте внимание на мощность аппарата, ведь от нее будет зависеть скорость очистки сварных швов на изделии от последствий сварки. Только после этого учитывайте показатели потребления электроэнергии.

Шлифовальное оборудование может быть переносным и стационарным. Оно предназначено для устранения дефектов после сварки. При выборе устройств для обработки металлических поверхностей учитывайте объем выпускаемой продукции и непосредственно размер изготавливаемых деталей.

Обратите внимание! Для качественной обработки болгарку следует оснастить лепестковой шлифовальной насадкой или абразивным кругом. Хотите получить лучший результат? Тогда используйте тканевую основу для лепестка с покрытием из цирконата алюминия. Использование тканевых насадок снижает возможность появления коррозии и ржавчины на сварочных швах.

Абразивная зачистка мест соединения металла позволяет избавиться от окалин, окислов, заусенцев и следов побежалости. Для достижения максимально зеркального блеска на поверхности последовательно меняйте насадки, постепенно уменьшая размер зерна. Во время обработки необходимо очистить всю поверхность, особенно в труднодоступных местах: углы, отверстия, тонкие кромки. Осуществить качественную шлифовку можно при помощи специальных инструментов-борфрезов. Их легко монтировать в прямую шлифовальную машину.

Нарушать этапы по зачистке и шлифованию сварочного шва не рекомендуется. Для качественного результата соблюдайте следующую последовательность:

Очистка зоны вокруг шва;
Грубая зачистка;
Полирование.

Первый этап подразумевает удаление окалин, шлаков и цветов побежалости. Далее структура шва выравнивается вплоть до исчезновения сварочного шва. Завершающим этапом будет полировка сварочного изделия и подготовка к покраске.

Механический способ обработки швов доступен многим, так как не требует применение специальной техники. Многие мастера отдают предпочтение этому способу очистки сварочных швов, ведь он менее энергозатратный.

Лучшим материалом для обработки сварочных швов на нержавеющей стали является цирконат алюминия. У него есть несколько достоинств перед оксидом алюминия: он не вызывает коррозию и является более прочным.

Плюсы и минусы абразивной очистки сварных швов нержавейки

Абразивному методу присущи такие преимущества, как:

хорошая скорость обработки шва;
универсальность использования;
удобство проведения технологии;
отсутствие необходимости специальной утилизации отходов.

К недостатком метода относят:

удаление только следов побежалости;
стоимость оборудования, высокие трудозатраты;
возможность применении только квалифицированным специалистом;
отсутствие возможности провести процедуру пассивации нержавейки;
неоднородную поверхность металла после обработки, необходимость полировки сварного шва.

Химическая очистка сварного шва на нержавейке

Для достижения максимально лучшего результата обработки шва после сварки используют сочетание механического и химического способа очистки.

Химическое воздействие на металл производится в два этапа: травление и пассивация.

Травление сварных швов нержавейки

Подробнее применяемые нами методы травления нержавеющей стали описаны в статье "Травление и пассивация нержавеющей стали".

Первоначальная стадия очистки места сварного соединения и околошовной зоны – травление. Травление способно полностью удалить цвета побежалости и включения с поверхности металла при помощи химических средств с кислотами в составе. Таким методом можно избавиться от участков с побежалостью.

Небольшие швы обрабатываются точечно, то есть средство наносят на то место, где требуется зачистка. Иногда для достижения хорошего результата деталь опускают в раствор полностью и оставляют на несколько часов - используется метод погружения. Время рассчитывается индивидуально для каждой отдельной детали и марки стали.

Пассивация сварных швов нержавеющей стали

Вторым этапом становится пассивация. Ее выполняют после травления для восстановления легирующего слоя на поверхности. Именно этот слой служит основной причиной коррозионной стойкости нержавеющей стали.

Пассивация подразумевает применение химических средств, задача которых состоит в образовании защитной пленки на месте соединения. После пассивации поверхность обладает антикоррозийными свойствами, следовательно, увеличивается надежность готового изделия.

Важно! Применение химических средств подразумевает их полное удаление с поверхности изделия и правильную утилизацию отходов.

Средства для химической очистки сварочных швов

Для правильного проведения травления и пассивации используются средства для зачистки шва, применяющиеся в разных эксплуатационных условиях.

Травильные ванны: предназначены для погружения изделий в раствор с содержанием различных кислот.

Распылительные гели: применяются для обработки больших поверхностей.

Травильные пасты: используются для удаления шлаков, окалин и оксидов.

Важно! Утилизируйте сточные воды после обработки химией. Использование специальных средств подразумевает большое количество кислот и тяжелых металлов в воде. Это может оказывать негативное влияние на окружающую среду и состояние живых организмов. Нейтрализуйте кислоту при помощи щелочи, профильтруйте отходы и утилизируйте в соответствии с нормами российского законодательства.

Плюсы и минусы химической очистки сварных швов нержавеющей стали

К преимуществам данного метода обработки сварных швов можно отнести его эффективность и низкий уровень расходов на приобретение травильных средств. Однако присутствует и ряд серьезных недостатков:

Химия наносит вред сотруднику и окружающему миру;
На поверхности детали могут остаться белесые пятна;
Уходит много времени на обработку детали;
Отсутствует возможность полировки шва;
Необходимость проведения дополнительной процедуры пассивации нержавейки;
Сложная утилизация отходов.

Обезжиривание с использованием обезжиривателя SteelGuard MultiClean;

Травление методом погружения (SteelGuard InoxClean) или методом распыления (SteelGuard InoxClean Spray);

Пассивация методом погружения (SteelGuard InoxPass) или методом распыления (SteelGuard InoxPass Spray).

Электрохимическая очистка сварных швов нержавеющих сталей

Данная процедура позволяет воздействовать не только на шов, но и на околошовную поверхность. Проводится при помощи электрического тока и специально разработанных электролитов, которые и проводят этапы травления, пассивации и полировки.

Благодаря электролиту появляется возможность удалить цвета побежалости. Обработка электрохимическим методом позволяет сохранить внешний вид сварного шва. Если поверхность была зеркальной/матовой/шлифованной, то такой и остается. После проведения процедуры на шве восстанавливается пассивный слой, который впоследствии обеспечивает антикоррозийные свойства.

Применение технологии поможет снизить трудовые затраты сотрудников и не допускает появление дефектов на детали. Внешний вид продукции после полировки остается товарным.

Плюсы и минусы электрохимической очистки сварных швов нержавеющей стали

Электрохимический метод очистки сварных швов является самым эффективным в наше время. На сегодняшний день его преимущества значительно выделяются среди конкурентов.

Его главные достоинства:

Высокая (мгновенная) скорость очистки;
Осуществление пассивации нержавейки параллельно очистке сварного шва;
Низкие трудозатраты;
Безопасная технология использования;
Отсутствие необходимости утилизации отходов;
Полировка сварного шва и тем самым придание изделию товарного вида.

Недостаток у этой технологии только один: высокая стоимость оборудования, которая окупается в течение 6-12 месяцев.

Аппараты для очистки сварных швов SteelGuard

Оборудование SteelGuard – аппараты для электрохимической очистки поверхности металла, качественного процесса травления и пассивации. Считаются универсальными устройствами для использования на средних и крупных предприятиях.

Аппарат Steelguard 685 - это высокопроизводительный аппарат для электрохимической очистки швов после сварки. За счет высокой мощности, аппарат способен выполнять очистку сварных швов со скоростью 2-5 погонных метров в минуту. Выполняемые функции: травление, пассивация, полировка и маркировка. Для очистки не требуются высокотоксичные травильные средства. Обеспечивает сохранение внешнего вида детали.

Аппарат для очистки сварных швов SteelGuard 425 является упрощенной версией SteelGuard 685. Он более мобилен, за счет чего становится более универсальным вариантом.

Увидеть аппарат для электрохимической очистки швов SteelGuard 685 в действии можно в нашем кейсе с производства ОКБ "Гамма":
"Как мы ускорили обработку сварных швов в 3 раза".

Лазерная очистка сварных швов нержавейки

Лазерная шлифовка - бесконтактный метод. Лазер обеспечивает эффективную и чистую область проведения чистки.

Лазерная полировка нержавеющей стали экологична и не подразумевает использование расходных средств. За счет компактности оборудования лазерный инструмент можно перемещать в разные помещения.

Очистка сварных швов лазером производится быстро, однако метод очень дорогостоящий.

Техника безопасности

Перед началом проведения работ по очистке мест соединения сварки на нержавейке необходимо убедиться в готовности рабочего места, спецодежды. Обязательно проверьте оборудование. Приступать к выполнению работ можно только имея все защитные средства, необходимые сварщику.

Периодически сотрудник обязан проходить обучение и инструктажи по соблюдению правил противопожарной безопасности. Информация об инструктажах отображается в рабочем журнале под подпись сотрудника.

Основные требования:

Во время обработки сварочных швов нельзя отвлекаться;
В помещении не должно находиться легковоспламеняющихся предметов;
Эффективная вентиляция;
Переносить оборудование можно только после отключения электропитания;
Можно использовать только исправное оборудование;
Во время проведения химического или электрохимического метода, необходимо обеспечить правильную утилизацию средств.

Контроль над качеством готовых изделий из нержавеющей стали

Правила и нормы проведения всех видов сварки, шлифовки и полировки описаны в ГОСТ. В документе собраны общие требования к проведению такого вида работ и отдельные показатели к изготавливаемым деталям: прочность, выпуклость, вязкость.

Вывод

Хотите получить качественную деталь из нержавейки? Тогда не забудьте произвести заключительный этап по обработке поверхностей металла. Цель обработки поверхности – придать продукту товарный вид. Этот процесс лежит в основе положений ГОСТ и технических документов. Обработка соединений в местах сварки является важным процессом изготовления деталей из нержавейки, позволяющим получить по итогу качественный результат.

Очистка сварочных швов может производиться разными способами. Применение того или иного вида технологии зависит от объема работ, толщины металла и размеров детали. В каждом конкретном случае следует проводить сравнительные испытания и только потом принимать решение в пользу того или иного метода.

Для достижения качественного результата во время обработки сварочных швов, лучше использовать одновременно несколько методов, например, механический и химический, либо применять сразу электрохимический.

Цвета побежалости сварных швов. Дефект или искусство?

Когда смотришь на фотографии сварных швов, создается впечатление, что сварщики устроили своеобразное соревнование, у кого «круче раскраска». Здесь присутствуют все цвета и их оттенки: соломенный, розовый, зеленый, синий. Задаются ли они вопросом: как влияют цвета побежалости сварного шва на его свойства и могут ли они являться браковочным признаком? Задумываются ли над этим, кода получают красивые узоры, покрывающие металл в месте термического воздействия, или просто получают эстетическое удовольствие? Трудно сказать, но некоторые творения выглядят как картины Леонардо да Винчи.

Побежалостью называют тонкие прозрачные оксидные пленки, образующиеся на поверхности металла. Цвета возникают в результате физического процесса интерференции света в пленках, которые имеют разную толщину и способны отражать свет различной длины волны. Самые толстые пленки отражают короткие волны, по мере их утонения λ света увеличивается. Синему цвету соответствуют более разогретые участки, желтому – более низкотемпературные.

Появляются цвета побежалости в диапазоне температур от 400 о С до 200 о С на участке номер семь, который называют еще зоной синеломкости. Для низкоуглеродистых сталей при высоком содержании в ней кислорода, азота, водорода в этом месте наблюдается снижение величин пластичности и ударной вязкости.

В ряде нормативных документов, в частности в РД 03-606-03 цвета побежалости не определены как дефект, а только как образование препятствующее контролю и предписывается их удаление, зато в СТО-ГК «Трансстрой» 005-2007 они уже определяются как дефектный признак. Должно быть в последнем документе имеет место быть путаница: действительно, появление цветов побежалости на титане свидетельствует о его недостаточной газовой защите (что важно обеспечить в полной мере для этого металла), для низкоуглеродистых сталей недостаток защиты не является такой уж критичной вещью.

Отдельно нужно сказать о появлении радужных пленок на поверхности коррозионостойких сталей в народе называемых нержавеющими. Появляются они в более широком диапазоне. Цветовая гамма меняется от синего (700 о С) до светло-соломенного цвета (300 о С) и свидетельствует о том, что слой оксида хрома, защищающий металл от коррозии нарушен. Ни один из цветов не является «безопасным» и может привести к образованию питтинговой коррозии. Стремитесь к серебристо-белому «блестящему хрому». Все остальное обязательно подлежит зачистке лепестковым кругом, металлической щеткой из нержавейки или вытравливается химически.

Читайте также: