Varför rostfria rörgradar skiljer sig från kolstålsgrader
Rostfritt stål avleder inte värme lika snabbt som kolstål och det arbetar härdar vid skärzonen. En process som gnuggar snarare än klipper - en matt slipskiva, låg matningshastighet eller en under-såg - höjer hårdheten lokalt, så nästa tand skär in i hårdare material och graderna blir större och mer sega. I austenitiska kvaliteter som 1.4301 och 1.4404 (Typ 304 och 316L enligt ASTM A312) kan den skurna kanten också bli något magnetisk och mer benägen för gropbildning om den lämnas utsmetad och opassiverad.
Ett rent snitt kräver därför en process med positiv matning, skarpa och dedikerade verktyg, tillräcklig kylvätska eller hjälpgas och ett styvt stöd för röret så att det inte kan vibrera.
Processjämförelse för rör och rör
| Behandla | Kantkvalitet | Lämplig väggtjocklek | Anteckningar |
|---|---|---|---|
| Slipande huggsåg | Kraftig grad, värmemissfärgning | Upp till ca 6 mm | Hjulet måste vara fritt från järn- och svavelföroreningar |
| Bandsåg med bimetallblad | Liten grad på utgångssidan | Upp till ca 12 mm | Långsam, låg värmetillförsel, bra för tunga väggar |
| Cirkulär kallsåg, hårdmetallspets | Nära gradfri, fyrkantig yta | Upp till ca 10 mm | Bästa kombinationen av hastighet och finish för verkstadsskärning |
| Laserrörskärning med kväveassistans | Gradfri, oxidfri | Upp till ungefär 6 mm till 8 mm beroende på effekt | Snabbast för tunn och medelvägg, minimal värmepåverkad zon |
| Slipande vattenstråle | Gradfri, ingen värmetillförsel | Vilken praktisk vägg som helst | Långsamt och blött; ingen termisk effekt alls |
| Plasma | Slagg och värmeton | Över 6 mm | Behöver en rostfri-kompatibel gasblandning; kanten måste vara klädd |
För tunnväggiga dekorativa och instrumentslangar är laserskärning med-högtryckskväve det vanliga svaret: kväve driver ut smältan och utesluter syre, så snittet förblir ljust istället för att visa den mörka oxiden som lämnats av en syre--assisterad skärning. För tunga väggledningsrör och tryckslangar ger en kallsåg i hårdmetall-spets en fyrkantig, svetsfärdig- yta med minimal grad.
Verktygsdisciplin och kontamineringskontroll
Den vanligaste orsaken till "rostiga" rostfria rör i en verkstad är inte stålet utan verktyget. Slipskivor, stålborstar och till och med sågblad som tidigare använts på kolstål bäddar in fritt järn i ytan av det rostfria röret, och den resulterande rostblomningen förväxlas senare med ett materialfel. Praktiska regler som inte kostar något att tillämpa:
Reservera hjul, borstar och blad endast för rostfritt stål och förvara dem separat; använd aldrig en ståltrådsborste för svetsrengöring; använd rostfria eller icke-metalliska hanteringshjälpmedel vid skärstationen; och håll skärbordet rent och fritt från kolstålspån.
Efter kapning och eventuell slipning ska skärytan och intilliggande värmeton rengöras och, där tjänsten kräver det, passiveras enligt ASTM A380 för rengöring och avkalkning och ASTM A967 för kemisk passiveringsbehandling.
Gradning och svetsning-Slutförberedelse
Till och med ett nästan grat-fritt snitt lämnar vanligtvis en tunn läpp på innerdiametern. För rör som ska stumsvetsas, bearbetas eller slipas änden till den svetsfasgeometri som krävs enligt tillämplig kod, och dimensioner överförs från ASME B16.25 för stumsvetsändar där en standardfasning tillverkas. I praktiken är sekvensen: kapa till längd med mått, yta eller fasa båda ändar, ta bort den inre läppen med ett avgradningsverktyg eller ett styrt avfasningsverktyg, verifiera sedan rakhet och väggtjocklek i änden genom mätning.
Fyrkantighet är viktigare än absolut gradhöjd på tunnväggiga rör, eftersom en yta som är ur kvadratisk med mer än en liten del av väggtjockleken kommer att öppna rotgapet på ena sidan av fogen och orsaka genombränning på den andra.
Att välja en metod för ett givet jobb
Arbeta från tre ingångar: ytterdiameter och väggtjocklek, önskad kantkvalitet och antal snitt. Tunna instrumentslangar i små mängder hanteras väl av en bärbar kallsåg eller en fin-bandsåg. Produktionsserier av tunnväggiga rör är nästan alltid laserskurna. Tungväggstryckrör och rörspolar hör hemma på en bandsåg eller kallsåg, följt av ändvändning. Om änden ska svetsas till en fog med hög integritet, budgetera för en bearbetad ände istället för att acceptera en skuren finish, och inspektera den första biten innan du kör partiet.
Vanliga frågor
Q:Vilken kapmetod ger den renaste kanten på rostfritt stålrör?
S: För tunna och medelstora rör ger laserrörskärning med högt-kvävetryck en gradfri-, oxid-fri kant. För tyngre väggar ger en cirkelsåg med-spets i hårdmetall den mest fyrkantiga, svetsfärdiga-ytan med en mycket liten grad.
Q:Varför rostar det rostfria röret efter kapning?
S: Nästan alltid på grund av järnföroreningar från verktyg som har använts på kolstål, kombinerat med en utsmetad, opassiverad skäryta. Användning av dedikerade rostfria verktyg och passivering i linje med ASTM A967 tar bort orsaken.
Q:Kan en slipsåg användas på rostfritt stål?
S: Det kan det, men det ger en kraftig grad, värmeton och en bredare värmepåverkad zon, och slipskivan måste vara fri från järn- och svavelföroreningar. Det är ett praktiskt val endast för grovkapning där änden kommer att bearbetas efteråt.
Q:Behöver skärkanten passiveras innan svetsning?
S: Kanten ska vara ren och fri från värmetoner och fritt järn före svetsning. Huruvida ett kemiskt passiveringssteg läggs till i efterhand beror på tjänsten; ASTM A380 och ASTM A967 ger rengörings- och passiveringsvägarna för båda fallen.
Q:Hur mycket material ska tillåtas för kapning och slutförberedelse?
S: Tillåt tillräckligt med längd för den avskurna snittet plus den vända avståndet i varje ände, och-mät om efter vändning. På tunnväggiga rör kan ansiktet och den inre läppen avlägsnas tillsammans en millimeter eller mer per ände.