На протяжении последнего десятилетия на рынке Санкт-Петербурга появилось множество компаний выпускающих для своих заказчиков воздуховоды и фасонные изделия к ним из разных типов и марок стали. Наиболее распространёнными являются производства по выпуску воздуховодов из оцинкованной стали для общеобменной вентиляции. Это объяснимо – такие изделия легки в производстве и пользуются устойчивым спросом у строителей и монтажных организаций. В меньшей степени распространены производства выпускающие изделия для монтажа систем дымоудаления в общественных и производственных помещениях. Наиболее же редки (их можно сосчитать по пальцам одной руки) высокотехнологичные производства по изготовлению изделий для систем аспирации — удалению пыли в общественных зданиях и технологических отходов, пыли, стружки и\или взвеси на производствах. Часто такие производства требует обустройства систем аспирации в агрессивных средах, что влечёт за собой особые требования к материаловедению и технологии изготовления воздуховодов и фасонных изделий к ним. Вентиляционный завод «Вендер Климат» уже много лет делает для своих заказчиков сложные, как стандартные, так и не стандартные изделия для уникальных проектов из нержавеющей стали любых марок. Ниже мы приводим данные иллюстрирующие сложность и многогранность работы с нержавеющими сталями и обращаем внимание наших потенциальных заказчиков, что такие работы можно доверять только профессионалам, таким, как работают в нашей компании!
Ключевой особенностью нержавеющей стали является ее способность противостоять коррозии, причем, не только в атмосферных условиях, но и в агрессивных средах. Она была открыта в 1913 году ученым Гарри Брерли, случайно обнаружившим, что стали с высоким процентным содержанием хрома лучше противостоят кислотной коррозии.
С тех пор прошло чуть менее ста лет, и сегодня существует свыше сотни видов нержавеющей стали с содержанием хрома выше 10%.
Все типы нержавеющих сталей классифицируют на несколько групп: хромистые (мартенситные и мартенситно-ферритные), ферритные, хромникелевые, аустенитные (аустенитно-ферритные, аустенитно-мартенситные и аустенитно-карбидные), хромомарганцевоникелевые.
В свою очередь, аустенитные нержавеющие стали могут иметь склонность к межкристаллитной коррозии. Для уменьшения этого явления в них понижается содержание углерода до трех сотых процента, а также вводятся стабилизирующие элементы Ti и Nb. После сварки нержавеющие стали такого типа подвергаются термической обработке.
На сегодняшний день широко используются сплавы FeNi, структура которых получается более стабильной благодаря никелю, стабилизирующему структуру железа. Данный сплав обладает слабым магнитным действием.
Мартенситные и мартенсито-ферритные стали нашли широкое применение в изготовлении режущего инструмента и различных элементов оборудования для пищевой и химической промышленности, работающих на износ в слабоагрессивных средах. Мартенситные и мартенситно-ферритные стали типа 30Х13, 40Х13 и пр. характеризуются высокими показателями коррозийной стойкости в слабощелочных и слабокислых растворах и обладают хорошими механическими свойствами.
Ферритные стали нашли применение в изготовлении элементов машин и механизмов, работающих в окислительных средах. Это различные бытовые и лабораторные приборы, оборудование для легкой, пищевой индустрии, машиностроения (теплообменное оборудование). Их отличительной характеристикой является высокая коррозийная стойкость в растворах аммиака и аммиачной селитры; азотной, фосфорной и фтористоводородной кислоте и ряде других агрессивных сред. Примером являются нержавеющие ферритные стали серии 400.
Практически все виды аустенитных сталей характеризуются отличными эксплуатационными характеристиками, среди которых такие важные качества, как коррозийная стойкость в целом ряде агрессивных сред, пластичность, прочность, подверженность обработке. Вышеперечисленные преимущества позволяют широко использовать аустенитные стали в машиностроительной отрасли. Примером являются стали серии 300.
Аустенитно-ферритные стали активно применяются в машиностроении, судостроении, самолетостроении, химической промышленности. К примеру, стали 08Х22Н6Т, 08Х21Н6М2Т, 08Х18Г8Н2Т, характеризующиеся повышенным пределом текучести, меньшим процентным содержанием никеля и отсутствием склонности к росту зерен. Кроме того, у них хорошие показатели свариваемости.
Аустенитно-мартенситные стали отличаются не только отменными антикоррозийными свойствами, но и повышенной прочностью при легкости обработки. Поэтому область их использования в тяжелой промышленности и машиностроении очень широка. Среди коррозийностойких аустенитно-мартенситных сталей можно отметить стали типа 07Х16Н6, 09Х15Н9Ю, 08Х17Н5М3.
Аустенитные типы сталей подходят не для всех целей применения в химической промышленности и изготовления химической аппаратуры. Так, при необходимости работы в агрессивных кислотах (серной и соляной) требуется использовать сплавы с более высокими характеристиками коррозийной стойкости, нежели у аустенитных сталей. В подобных случаях оптимальным выбором являются сплавы на железоникелевой, никель-молибденовой, хромоникелевой и хромоникельмолибденовой основе. К ним относятся сплавы типа 04ХН40МТДТЮ, Н70МФ, ХН58В, ХН65МВ, ХН60МБ.
Сварка нержавейки
Сварка нержавейки – это трудоемкий, но в, то же время, методичный и скрупулезный процесс, требующий от исполнителя четкого следования инструкциям по сварке. Прежде всего, необходимо защитить зону сварки от неблагоприятного воздействия атмосферного воздуха. Это обеспечит надежную сварку нержавеющих сталей. Само качество сварных соединений будет зависеть от проведенной процедуры подготовки нержавеющей проволоки и кромок деталей. Оксидная пленка, которая образуется после горячей обработки, удаляется механическим путем. Сварка нержавейки может осуществляться вольфрамовым электродом при условии постоянного источника тока.
Особенностью сварки нержавейки является содержание в ней хрома, который при высокой температуре образует карбид хрома, нарушающий структуру стали и повышающий в несколько раз ее хрупкость. Именно по этой причине сварка любых типов нержавеющей стали производится в среде инертных газов (гелия, углекислоты, аргона или смесей) или специальных флюсов, защищающих все хромированные химические элементы, которые входят в состав нержавеющей стали.
Способы сварки нержавеющей стали:
На данный момент существует два основных способа сварки нержавейки:
— электродуговая сварка нержавейки вольфрамовым электродом (неплавящимся или плавящимся). Это самый распространенный способ, который применяется не только промышленными предприятиями, но и частными лицами. В процессе сварки происходит повышение стабильности дуги, и уменьшение частоты образования пор при помощи смеси аргона с углекислым газом или кислородом. Сварка вольфрамовым неплавящимся электродом производится с применением постоянного тока прямой полярности, а плавящегося – током с обратной полярностью. Если в нержавеющей стали имеется доля содержащегося алюминия, то ее варят переменным током с целью разрушения окислительной пленки. При проведении ручной дуговой сварки нержавейки вольфрамовым электродом диаметром до двух миллиметров и присадочной проволокой диаметром не более двух миллиметров, сварочный ток будет составлять 60— 80 А для металла в двух миллиметровую толщину. Если толщина составляет четыре миллиметра — то величина сварочного тока не будет превышать 130 А.
— газовая аргонная сварка нержавейки с использованием инертных газов и их смесей. Она представляет собой гибрид электрической и газовой сварки. От электросварки она позаимствовала электрическую дугу, а от газовой — идентичный метод работы сварщика. Неплавящийся вольфрамовый электрод является сердцем аргоновой горелки. Вольфрам – это металл, который достаточно проблематично поддается плавке. Вокруг электрода образуется керамическое сопло, и из него во время сварки выдувается инертный газ аргон. Если пытаться сваривать деталь без использования аргона — алюминий начнет попросту трещать, гореть и покрываться коркой. Аргон, в свою очередь, препятствует этому процессу и защищает место сварки от попадания воздуха.
Процесс сварки происходит следующим образом: на свариваемые детали подается «масса», как при классической электросварке. Сварщик берет в левую руку присадочную проволоку, а в правую – горелку. Если производится сварка алюминия то, присадочная проволока должна быть изготовлена из идентичного материала (сплавов алюминия «АК» или «АМГ»). Хотя, в девяноста процентах случаев достаточно взять обычный алюминиевый электротехнический провод нужной толщины. На горелке включается кнопка, и производится подача газа. Между деталью и кончиком неплавящегося электрода возникает электрическая дуга. Она и играет роль главного инструмента – осуществляет плавление детали и присадочной проволоки.
Особенности сварочного процесса нержавейки
При сварке нержавейки используются специальные электроды с покрытием из защитно-легирующего состава, у которых стержень самого электрода сделан из высоколегированной специальной стали. Благодаря такому составу при смешивании металла с металлом и расплавлении электродов свариваемых деталей будет поддерживаться постоянный химический состав шва, который по структуре практически не будет отличаться от нержавеющей стали, из которой произведена деталь.
Сварка производится без колебательных движений горелки, углом вперед на короткой дуге. Угол между присадочным материалом и электродом должен составлять не более 90°, и подача присадочной проволоки должна осуществляться непрерывно. После окончания процесса сваривания или обрыва дуги газ должен подаваться непрерывно до тех пор температура металла не опустится до 400°С.
Также кроме специальных электродов, применяемых для сварки, большой популярностью пользуется проволока из нержавейки, изготовленная тем же производителем, что и сталь, при этом для защиты от кислорода места сварки применяются специальные флюсы на основе оксидов или фторидные флюсы. Также на место сварки может подаваться гелий, аргон или смесь других инертных газов. Кроме того для равномерной подачи проволоки и заваривания часто применяются специальные полуавтоматические сварочные установки, в которых автоматический механизм может осуществлять подачу проволоки непрерывно.
Механические методы последующей обработки.
Необходимо всегда помнить, что при обработке нержавеющего проката можно использовать предназначенные для этого рабочие принадлежности: круги и шлифовальные ленты, щетки, изготовленные из нержавейки дроби при технологии дробеструйной обработки. Одним из методов обработки сварочных швов является травление. При правильном следовании технологии травление дает возможность устранить зону со сниженным содержанием хрома и вредный оксидный слой. Травление в зависимости от условий может выполняться путем поверхностного нанесения, погружения или покрытия пастой. Чаще всего при травлении применяется смешанная кислота, состоящая из фтористоводородной, азотной кислот в пропорциях: 20 – 8% HNO3 (азотная кислота) 5 – 0,5% HF (фтористоводородная кислота) и остальные компоненты Н2О (вода).
Время травления нержавеющего аустенитного проката будет зависеть от температуры, концентрации кислот, сорта проката и толщины окалины. Доведение сварного шва до необходимого показателя и степени шероховатости основного листа при помощи полирования или шлифования, может еще больше увеличить стойкость конструкции к коррозийным процессам.
Мы могли бы ещё много рассказать об особенностях работы с нержавеющей сталью, но цель этой статьи – рассказать нашим уважаемым заказчикам о многогранности работы с этим материалом и высокой ответственности и профессионализме наших сотрудников-сварщиков при выполнении таких заказов. Нашей компанией выполнены работы по производству систем вентиляции и аспирации для ответственных производств. Например, в 2012 году мы выполнили сложнейший проект для «Тихвинского Вагоностроительного Завода» по устройству системы аспирации из нержавеющей стали толщиной 4мм со сварными работами на высоте и высокотехнологичными решениями для облегчения эксплуатации и обслуживания системы! Воздуховоды и фасонные изделия к ним Ø 800 мм из коррозийно-стойкой к щелочной среде стали марки 12Х18Н9 ГОСТ 5582-75 были сварены на нашем производстве и прошли многоуровневую приёмку.
Вот перечень некоторых проектов, где использовалась продукция нашего завода, а так же вёлся монтаж силами нашего монтажного подразделения:
- Гипермаркеты «КАРУСЕЛЬ»;
- Ледовый дворец г. Йошкар-Ола;
- Мебельная фабрика «Swedwood»;
- Магазины «Пятерочка»;
- Автосалон «Мазда» на Выборгском шоссе;
- ТЦ «Лента», Таллиннское шоссе д. 159;
- ТРК «Румба»;
- ТРК «Континент»;
- ТРК «Гранд Каньон»;
- фитнес-клубы «Спорт Лайф», «Экстра-Спорт»;
- Смольный; НИИ Кардиологии им. Алмазова;
- Центр планирования семьи и репродукции; завод «Хёндэй»;
- ул. Проф. Качалова «Веста»;
- Гипермаркет «Ашан-Сити» ул. Боровая;
- жилые комплексы Парадный квартал, Новая Скандинавия, Гражданка Сити-2, Диадема и др.;
- киностудия ул.Г.Хрулева, д.9А ;
- Сосновый Бор СМУ-90 (объект ЛАЭС) и мн. других.
Мы гордимся своей работой! ОБРАЩАЙТЕСЬ К НАМ!
Материалы подготовил
Бобин Роман Борисович
при поддержке производственного отдела
Вентиляционный завод «Вендер Климат»
Мы понимаем, что наш успех – это успех наших Клиентов.
