Очистка нержавейки после сварки

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.

Очистка нержавейки после сварки

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). Очистка нержавейки после сварки

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.

Читать также:  7805 Datasheet на русском аналог

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 .

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.

Очистка нержавейки после сварки

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.
Читать также:  Точилка для цепей бензопил цена леруа мерлен

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.

Очистка нержавейки после сварки

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

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.

Очистка нержавейки после сварки

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.

Очистка нержавейки после сварки

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.

Очистка нержавейки после сварки

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.)

Читать также:  Светодиодный светильник мигает после выключения

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.

Полировка сварных швов

Очистка нержавейки после сварки

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

Очистка нержавейки после сварки

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.

Очистка нержавейки после сварки

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.

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.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *