Spawanie stali żaroodpornych – dobór materiałów

Spawanie stali żaroodpornych to proces, który trzeba odpowiednio zaplanować i wdrożyć. Do właściwego wykonania tej czynności konieczne będą natomiast odpowiednio dobrane materiały. W jaki sposób właściwie je dobrać, uwzględniając przy tym charakterystykę procesu spawania? W poniższym artykule rozwiewamy wątpliwości związane z tą operacją i przedstawiamy praktyczne wskazówki.

Jak wybrać odpowiedni materiał?

Przy wyborze odpowiedniego materiału do spawania należy brać pod uwagę między innymi takie czynniki jak:

• typ zużycia,
• wymagania dotyczące obróbki mechanicznej po napawaniu,
• warunki robocze powierzchni.

Wybór powinien być również oparty na wiedzy o warunkach pracy elementu lub jego części, identyfikację mechanizmu zużycia, a także stopniu narażenia powierzchni roboczej.

Charakterystyka spawania stali żaroodpornych

Żaroodporne stale nierdzewne spawa się przy wykorzystaniu różnorodnych metod spawania, m.in. PAW, SAW, GMAW oraz GTAW. Wybór metody uzależniony jest oczywiście od charakterystyki procesów produkcyjnych w danym przedsiębiorstwie oraz od samych materiałów spawających.

Warto wiedzieć, że austenityczne stale nierdzewne są najlepiej spawalne w porównaniu ze wszystkimi innymi stalami wysokostopowymi. Mogą też być spawane z zastosowaniem wszystkich procesów spawania oporowego.

Podczas spawania stali nierdzewnych żaroodpornych trzeba zatroszczyć się o zachowanie odpowiednio wysokiej odporności korozyjnej oraz o to, by uniknąć pękania stali. Konieczne będzie też zachowanie odpowiedniej czystości złączy oraz stosowanych materiałów. Istotną kwestią jest ponadto ochrona jeziorka spawalniczego przez zastosowanie gazów ochronnych.

W czasie spawania gatunków stabilizowanych nieodzowne będzie również utrzymanie odpowiedniego poziomu stężenia pierwiastków stabilizujących. Ponadto nie należy dopuszczać do zbyt dużego stężenia węgla oraz azotu z powietrza.

Struktury w pełni austenityczne są bardziej podatne na pękanie podczas procesu spawania. To ogólne stwierdzenie ma swoje rozwinięcie. Okazuje się, że stabilizowanie dodatkiem Cb zwiększa w gatunkach stali tego typu podatność na pękanie, natomiast ta tendencja jest odwrotna w przypadku stabilizowania dodatkiem Ti. Do pękania na gorąco prowadzi także zbyt niski udział ferrytu w spoiwie oraz zbyt wysoki współczynnik rozszerzalności cieplnej. Rozwiązaniem tego problemu może być zastosowanie stopiwa o niższym stężeniu pierwiastków stopowych. Dzięki temu podwyższy się udział ferrytu w metalu spoiny.

Najpopularniejsze materiały do spawania

W zakresie spawania stali producenci oferują coraz nowocześniejsze wyroby. Dobrym przykładem będą materiały spawalnicze oferowane przez Grupę Welding Alloys.

W asortymencie znajdują się m.in. wysokogatunkowe druty rdzeniowe do napawania utwardzającego, a także druty rdzeniowe połączeniowe oraz druty do napawania antykorozyjnego.

W razie wątpliwości co do wyboru właściwych materiałów do spawania stali żaroodpornych warto zwrócić się po poradę do specjalisty.