Korozja spoin po spawaniu

Mam poważny problem, ponieważ po roku pojawiły się przecieki na spawach instalacji. Spawanie wykonane było metodą TIG w osłonie argonu, przy wypełnieniu rur argonem. Czy brak pasywacji instalacji mógł być przyczyną korozji spoin? Czy powinienem wykonać inne czynności przed czy po spawaniu?

Bez względu na zastosowaną metodę spawania i rodzaj złącza kluczową kwestią jest właściwe oczyszczenie łączonych powierzchni przed spawaniem. Elementy o niewielkich gabarytach wystarczy zwykle oczyścić przy pomocy szczotki drucianej lub wełny ze stali nierdzewnej lub rozpuszczalnika chemicznego. Celem tego zabiegu jest oczyszczenie powierzchni z pozostałości tlenków, olejów, smarów oraz brudu.

W celu uzyskania najwyższej odporności na korozję należy zwrócić szczególną uwagę na operacje wykończenia powierzchni, aby usunąć z niej wszelkie zanieczyszczenia oraz nieregularności, które mogłyby stanowić miejsca zainicjowania korozji podczas użytkowaniu. W pewnych zastosowaniach, tam gdzie kwestie odporności na korozję, higieny i estetyki są najważniejsze, może być konieczne mechaniczne usunięcie nadmiaru metalu spoiny i wypolerowanie strefy spoiny, aby nie odróżniała się ona od otaczającego materiału podstawowego.

Normalna obróbka wykończeniowa po spawaniu obejmuje jedną z poniższych operacji, zastosowanych pojedynczo lub w połączeniu, w zależności od techniki spawania i wymagań, co do stopnia wykończenia: wykończenie mechaniczne przez młotkowanie, szczotkowanie, szlifowanie oraz polerowanie i następnie wytrawianie kwasem, po którym następuje pasywacja powierzchni oraz mycie.

 

Rys.1. Odporność na korozję wżerową stali 1.4301 i 1.4571 dla powierzchni w różnym stanie

Brak obróbki polegającej na wytrawianiu i pasywacji złącza po spaniu, jeżeli na powierzchni powstały widoczne przebarwienia powierzchni, może z powodzeniem doprowadzić do przyspieszonej korozji i w efekcie zniszczenia złącza po krótkim okresie eksploatacji. Na rysunku 1 przedstawiono wpływ stanu powierzchni po spawaniu – pokrytej tlenkami i widocznymi przebarwieniami na potencjał tworzenia się wżerów. Przebarwienia powierzchni o intensywniejszym kolorze, przechodzącym od żółtego do fioletowego powodują znaczne obniżenie potencjału korozji wżerowej, co oznacza, że materiał o tak przebarwionej powierzchni w porównaniu do powierzchni po wytrawianiu będzie szybciej ulegał korozji wżerowej.

Nie bez znaczenia na jakość złącza spawanego ma szybkość spawania, która wraz zastosowanym gazem wpływa na uzyskaną głębokość przetopienia.
Uzyskanie prawidłowej spoiny omawianą metodą wymaga umiejętnego zastosowania gazu ochronnego. Spawana rura powinna być przedmuchiwana od wewnątrz gazem osłonowym już na pewien czas przed rozpoczęciem spawania, aby gaz osłonowy mógł wypchnąć z niej pozostałości powietrza. Stężenie tlenu w przedmuchiwanym gazie powinno być niższe od 50 ppm przed rozpoczęciem spawania. Wdmuchiwanie gazu do spawanej rury musi być kontynuowane przez cały czas w trakcie procesu spawania i następnie aż do momentu całkowitego schłodzenia spoiny. Do pomiaru zawartości tlenu wewnątrz spawanych rur służą odpowiednie przyrządy pomiarowe, tzw. mierniki tlenu szczątkowego (rys. 2).

  Rys.2. Miernik tlenu szczątkowego AERO-MAT

 

Literatura
1. Spawanie stali nierdzewnej, seria: Materiały I zastosowania, zeszyt 3, Euro-inox, www.stalenierdzewne.pl
2. Guidelines on the Welded Fabrication of Stainless Steel, Materials and Applications Series, Volume 9, Euro-Inox, 2007
3. Performance of stainless steels in Waste water Installation, materials and Applications series, Volume 13, Euro-Inox, 2010