Lars-Åke Bylund voestalpine Böhler Welding

Relevanta dokument
RÖRELEKTRODER AVESTA FCW-2D OCH FCW-3D maximal och flexibel svetsning

Bygga fartyg i moderna rostfria stål, ett nytt koncept

Avesta svetstråd solid tråd för alla metoder

MiniGuide. För gasbågssvetsning av rostfria stål.

Att välja tillsatsmaterial för svetsning i olika applikationer

SVETSNING I RF & PE FÖRELÄSNING 4

DuplexWeld Prediktering av mikrostruktur och egenskaper i svetsar av duplexa rostfria stål

Utfärdad av Compiled by Tjst Dept. Telefon Telephone Datum Date Utg nr Edition No. Dokumentnummer Document No.

Belagda elektroder. Elektrodtyper och beteckningar

Rostfritt stål, korrosion & Eurocode

NYA INFALLSVINKLAR PÅ FOGUTFORMNING FÖR UTMATTNING. Erik Åstrand, PhD Student, IWE Manufacturing Engineering VCE, Braås

KTH Royal Institute of Technology

Rostfria stål ytor och möjligheter

MISON skyddsgaser. Utsätter du dig för skadligt ozon?

Materialval i massakokare. Jan Wåle, Inspecta Technology

CRISTAL E. Framtidens svetsning är Cristalklar. Den nya generationen av rostfria MMA elektroder RL00537R

Svetsprov för brunnsborrare enligt svensk standard SS

Metodprov för kontroll av svetsmutterförband Kontrollbestämmelse Method test for inspection of joints of weld nut Inspection specification

SVETSNING AV HARDOX. Svetsning av Hardox

Makes Industry Grow. Rostfritt Material. Korrosion

ÖMV AB AN OSTP GROUP COMPANY

Pappersindustri REFERENSER. GL&V Sweden, Cellwood Machyneri Sweden, Voith papper Tyskland, Voith papper Norge, IBS Österrike, Corbelini Italien

Foto: Stian Elton. Skyddsgaser för svetsning

Att svetsa i höghållfast stål lätt men inte simpelt. Eva-Lena Bergquist ESAB AB

Våra fördelar. Möjlighet att tillverka stora enheter. Del av en stor koncern vilket ger kunden trygghet

Metallpulverfylld eller fluxfylld rörelektrod Var, När, Hur?

WiseRoot+ HÖGEFFEKTIV ROTSTRÄNGSSVETSNING

Defektreduktion vid svetsning av ho gha llfasta sta l

SVENSKA. Spiralformade låsringar Vågfjädrar

Flänsar och rördelar i rostfria och svarta stål. Flanges and fittings in stainless and carbon steel

RÖRTRÅD OCH METALLPULVERFYLLD RÖRTRÅD FÖR SVETSNING AV ROSTFRIA STÅL

INDUSTRIRÖR SVETS VVS

WiseRoot+ HÖGEFFEKTIV ROTSTRÄNGSSVETSNING

Skruvtubsväxlaren AlfaTwist Referenslista

På-/Reparations-svetsning - kostnadseffektivt mot korrosion, slitage och haverier Svetslärarmöte 2015 Hans Åström. wwwwölkwölk

WELDERS FAVOURITE SINCE ELGACORE MATRIX Premium metallpulverfylld rörelektrod för den professionelle svetsaren

Hållbarhet Ett måste för framtiden

Rostfritt stål i lastbärande konstruktioner. Varför rostfritt? Tobias Larsson

MiniGuide. Aluminiumsvetsning.

Installation, svetsning och underhåll

Forskningstrender inom mekanisk fogning vid Centre for Joining and Structures Svets- och fogningsteknik, Elmia

MIG/MAG Svetsning: Svetskurs. XP har ett antal olika svetsar och metalbearbetningsverktyg till förfogan. Bl.a. TIG, MIG och plasmaskärare.

Varmförzinkning av höghållfasta stål - en utmaning. Mikko Arponen Rautaruukki Oyj Ruukki Production Raahe

SVETSNING OCH TILLVERKNING I ROSTFRIA STÅL

UDDEHOLM RAMAX LH. Uddeholm Ramax LH ingår i Uddeholm Stainless Concept.

Effektiv flamvärmning vid svetsning och skärning av moderna stål

GJUTEN ALUMINIUMPLATTA EN AW 5083 CAST ALUMINIUM PLATE EN AW 5083

ALLMÄNNA EGENSKAPER ///////////////////////////////////////////////////////////////

KRÄV MER AV DITT SLITSTARKA STÅL

SSAB Domex OPTIMERAT FÖR DIG OCH STÅL- KONSTRUKTIONER

Skruvtubsväxlaren AlfaTwist Referenslista

Finns det ökad risk för bindfel med gasmetallbågsvetsning?

LASAL. Gaser, utrustning och tjänster som vässar din laser!

ALLOY 600 UNS N06600, , NiCr15Fe

CROMACORE Rörelektroder för rostfria stål

CANDOR Sweden AB. n

Skogsindustridagarna 2014 Utmattningsskador hos batchkokare?

Svetsning exponerade, exponering och exponeringsbedömning. Håkan Tinnerberg Yrkeshygieniker

Höghållfasta(Duplexa)rostfria stål i väg och vatten applikationer Norsk Ståldag 2011

Fasta förband metaller

Sortiment för reparation & underhållssvetsning

ALbee TM. Den moderna gasflaskan som förenklar ditt arbete. Hitta din närmaste återförsäljare eller beställ din ALbee online på albee.

Höghållfasta Rostfria Stål och Hållbar Utveckling

FastMig X. Get ready for the best welds of your life

Broar i duplexa rostfria stål

Möjligheter och begränsningar hos höghållfasta stål

CorEr. Boden Energi AB utför prov med CoreEr i sopförbrännigspanna

Flanges and welding rings with collar in stainless steel. Flänsar och svetsringar med krage i rostfria stål

ALLOY C276 UNS N10276, , NiMo16Cr15W

Keramiska plattor. Keramiska egenskaper

Utfärdad av Compiled by Tjst Dept. Telefon Telephone Datum Date Utg nr Edition No. Dokumentnummer Document No.

Ytbehandling av rostfritt stål ADDING PERFECTION

Levererar maskiner och förnödenheter till stålverk och smedjor, bl.a:

Faktorer som påverkar korrosionshärdigheten hos metalliska material i badvatten

BLANDSVETSFÖRBAND OCH HUR MAN SVETSAR DEM

Instruktioner för montage av rutschkanor i rostfritt stål av typerna DPP och Basic

Standardisering inom svetsområdet. Mathias Lundin, Svetskommissionen

LättUHS Rapport 5. Trycksvarvning av ultrahöghållfasta stål. Boel Wadman, Swerea IVF

Rostfritt stål SS-stål Stainless steel SS steel 25 84

AirCare - Bakteriekontroll i offentliga utrymmen

Svetsreparationer vad gäller?

Kopparkapsel i KBS-3. Kopparkorrosion i in situ experimentet Minican

COUPLINGS FOR SUCTION HOSES KOPPLINGAR TILL SUGSLANG. AquaTeq Sweden AB Radarvägen 12 SE KALMAR

THG är varumräkesregistrerat i Sverige och inom EU.

Introduktion till korrosion och korrosionsprovning

Rostfritt stål SS-stål Stainless steel SS steel 23 77

CLEANING MADE EASY! - ENKELHET 4 Steg - Teknologi nya FERRZON + - Miljö tillsätt bara rent vatten - Säkerhet halktestade

Rev No. Magnetic gripper 3

ALbee TM. Den moderna gasflaskan som förenklar ditt arbete. Hitta din närmaste återförsäljare eller beställ din ALbee online

Svetsarprövningar. SS-EN ISO :2013 och de viktigaste förändringarna mot SS-EN 287-1:2011

ALLMÄNNA EGENSKAPER ///////////////////////////////////////////////////////////////

Utfärdad av Compiled by Tjst Dept. Telefon Telephone Datum Date Utg nr Edition No. Dokumentnummer Document No.

Fouling? Don t fight it. Release it.

Tanklining. Invändig målning och beläggning i Tankar. Grundläggande. Lagringstemperatur

RAEX ANY TIME, ANY WEAR

PM i Punktsvetsning. Produktutveckling 3 KPP039 HT09. Lärare: Rolf Lövgren

Vad är rostfritt stål? Fe Cr > 10,5% C < 1,2%

Allmän information standardsvetsprocedurer

/ Perfect Welding / Solar Energy / Perfect Charging TRANSSTEEL. Verktyget för stålsvetsning

Svetsade rör / Welded tubes

Transkript:

Svetsning av moderna rostfria stål för pappers och massa industrin Lars-Åke Bylund 2015-04-16 1

Historian om rostfritt stål i papper- och massa industrin Den kommersiella utvecklingen av rostfritt stål och den moderna pappers- och massa industrin växte upp tillsammans på 40-talet. Pappers- och massabruk i Norden och Nord-Amerika krävde korrisionsresistenta material och stålproducenterna utvecklade och levererade material som uppfyllde dessa kriterier. Ett unikt samarbete mellan pappersindustrins ingenjörsfirmor och stålproducenterna har lett till en enastående kunskap om rostfria stål i olika typer av papper och massa applikationer. Samarbetet har även lett till att nya stålsorter har kommersialicerats, såsom 254 SMO and LDX 2101. 2

Trender inom papper och massa processer Stängda verk för minimering av emissioner Minimering av vattenförbrukning Reducering eller eliminering av användning av klorid (Cl 2 ) och klordioxid (ClO 2 ) ECF (Elementary Chlorine Free) eller TCF (Totally Chlorine Free) blekning Ökad produktion och produktivitet 3

Varför Rostfritt Stål? Korrosiva miljö finns i en mängd olika processteg i pappers- och massa industrin. Höga kostnader på grund av skador, oförutsedda stängningar och utbyte av material under årens lopp. Faktorer som påverkar korrosionsresistensen och därigenom valet av material är temperatur, ph, närvaro av korrosiva substanser, flöden och mekaniska påfrestningar. Skador som uppkommer pga korrosion kan förhindras genom att reglera processen och välja rätt material. Idag är de flesta utrustningar i den moderna papper- och massa industrin tillverkade i olika typer av rostfria stål. Vanligtvis används standard austinitiska, duplexa och högt legerade austenitiska rostfria stål. 4

Kemisk sammansättning ASTM EN Outokumpu Cr Ni Mo N PRE* R ** p0,2 304L 1.4307 4307 18,1 8,3 - - 18 200 316L 1.4404 4404 17,2 10,1 2,1-24 220 316L 1.4432 4432 16,9 10,7 2,6-25 220 904L 1.4539 904L 20 25 4,3-34 220 S31254 1.4547 254 SMO 20 18 6,1 0,20 43 300 S34565 1.4565 4565 24 17 4,5 0,45 46 420 S32101 1.4162 LDX 2101 21,5 1,5 0,3 0,22 26 450 S32304 1.4362 SAF 2304 23 4,8 0,3 0,10 26 400 S32205 1.4462 2205 22 5,7 3,1 0,17 35 460 S32750 1.4410 SAF 2507 25 7 4 0,27 43 530 5 * PRE = %Cr + 3.3x%Mo + 16x%N ** Hot rolled plate, min values at 20 o C according to EN 10088

Korrosionsmotstånd Bildplacering Bildplacering 6

Rostfria Stål - Egenskaper Bildplacering Bildplacering 7

Betydande faktorer för moderna rostfria stål i pappers och pappersmassa applikationer Rätt val av material Låg investeringskostnad Kortare byggnadstid Prestandan på utrustningen Tillgänglighet/användbarhet Tillförlitlighet Process flexibilitet Låg livscykel kostnad Utseende 8

Massabruket 9

Massabruket Kokning 10

Kokare Duplex stål ger bättre korrosionsmotstånd Duplex 2205 bättre än austenitiska 1.4307 (304L) i kraft processer LDX 2101 och 2304 även bättre 2205 bättre än 1.4438 (317L) i sulfit processer Duplex adderar även hållfasthet => tunnare godstjocklek Sulfat (kraft) NaOH Na 2 S 2 O 3 NaHS ph 13-14 150-180 C 10-12 bar Kontinuerlig (2205), Kina Super Batch (2205), Thailand Sulfit (HSO 3 ) Na-, Mg- eller NH 4 - ph 1.5-4 130-170 C 10-12 bar Sulfit kokare (2205), Amerika Nord- 11

Kraft Kokare Den första kraft kokaren i duplex rostfritt stål, NZ, 1988, tillverkades i Avesta, Sweden Ytterliggare 83 kokare blev installerade mellan 1990-1997 Idag är de flesta kokare av byggda av duplex rostfritt stål Den vanligaste stålsorten är 1.4462 (2205), Rp0.2 = 460 MPa För högre hållfasthet finns SAF 2507 (1.4410), Rp0.2= 530 MPa Ett nytt kostnadseffektivt material är: LDX 2101 (1.4161), Rp0.2 = 450 Mpa 12

Design Case (EN) Pressure Vessel Kraft pulp digester Diameter: 12.5 m Total height: 54 m Media density: 1100 kg/m 3 Design temperature: 185 C Internal pressure: 9 bar External pressure: -1 bar 42% weight savings! 13

Massabruket Tvättning och Silning 14

Tvättning och silning Reducering av emissioner => Stängda system => Mer klorider, tiosulfater, polysulfider Ökad korrosion och erosion Material trender Kolstål => 304 => 316 (hög Mo) => LDX 2101/2304/2205 Silnings tank (2205) Duplexa stål reducerar underhållskostnaderna Utmärkt ythårdhet mot erosion (sand) från massa suspensionen Blow tank 15

Massabruket Blekning 16

Blekning - TCF Syrgasdelignifikering och Peroxid blekning Minimering av användningen av Cl 2 and ClO 2 i blekning Ej så korrosivt Tryckkärl Owner: Smurfit Kappa Kraftliner Completion: 2006 Location: Piteå, Sweden Dimensions: 32m high and 4m in diameter Material: LDX 2101 Thickness and volumes: 8-13 mm, 50 tons O 2 -reaktor (904L) 110-140 C ph 11-12 Peroxid reaktor (2205 & LDX 2101) 80-90 C ph 11-12 17

Blekning Konventionell (C/D) Något eller ingen Cl 2 och ClO 2 Mindre korrosivt Ej behov av titan / inmurning Filter press (2205 & 254 SMO) Filter trumma (254 SMO) Filter tråg (654 SMO) Material trender Titan, inmurning à Rostfritt stål C-stage och tuffa D-stage tvättar 254 SMO (eller SAF 2507) D-stage och andra blekstegstvättar 254 SMO or 2205 18

Massabruket Kemikalie återvinning 19

Indunstning Flerstegsindunstning (5-6) Högre koncentrationer 75-80% torrmassa Ökad korrosion, speciellt i sista indunstaren Kolstål => 304 => 2205 => 2304 2205/2304 mycket bra punkt- och spännings korrosionsmotstånd. 20

Massabruket Lagringstorn & tankar 21

Lagringstorn & tankar Slurry tank 1.4301 LDX LDX 2101 2101 64.9 ton 36.6 ton m 14 Erforderlig tjocklek 1.4301 Erforderlig tjocklek LDX 2101 Min tjocklek (stabilitet) = 6 mm 12 10 8 6 Ø 17 m [mm] 16 12 8 4 0 4 2 22

Lagringstorn & tankar Utnyttjande av den otroliga kombinationen av hög hållfasthet och ett bra korrosionsmotstånd Hög mekanisk hållfasthet Reducerad godstjocklek Kostnadsbesparingar! Lagring tank (2304), Sweden Massatorn (2205), Sydafrika Lagringstank (LDX 2101), Norge Vitluts tank (LDX 2101), Finland 23

Pappersbruket Papersbruket 24

Pappersbruket 25

Pappersmaskinen Minskad användning av vatten => Mer korrosiva miljöer Bredare Högre hastigheter (>2000 m/min) Material trender Sugvalsmantlar med högre hållfasthet och bättre utmattningsegenskaper Delar delvis av rostfritt eller klädda med rostfritt 26

Rostfria Stål - Sammanfattning Duplexa stål är i de flesta fallen ett kostnadseffektivt alternativ till traditionella austenitiska rostfria stål. Korrosonsresistenta och kräver mindre underhåll. Egenskaperna medför att man kan reducera godstjocklekar, få lägre vikt och reducera där igenom total kostnaderna. Erfarenhet har visat att fabrikation av dessa stålsorter fungerar utmärkt. 27

Svetsning av moderna rostfria stål för pappers- och massa industrin Tillsatsmaterial Fogberedning Svetsprocedurer n Kokare n Rör (olika godstjocklekar) n Indunstare n Lagringstankar Svetsteknik Svetsning av blandskarvar Defekter hur man undviker dom Efterbehandling 28

Duplexa stål Kemisk sammansättning C Cr Ni Mo N Mn Base material LDX101 0,03 21,5 1,5 0,3 0,22 5,0 SMAW 3D LDX 2101 3D 0,04 23,5 7,0 0,3 0,14 0,7 FCW LDX 2101-PW 0,03 24,0 9,0 0,4 0,13 0,9 Wire LDX 2101 0,02 23,0 7,0 <0,5 0,14 0,5 Base material 2205 0,02 22 5,7 3,1 0,17 SMAW 2205 3D 0,02 23,0 9,5 3,0 0,15 0,7 FCW 2205-PW 0,03 22,7 9,0 3,2 0,13 0,9 Solid tråd 2205 0,02 23,0 8,5 3,1 0,17 1,6 Base material 2304 0,02 23,0 4,8 0,3 0,10 SMAW 2304 3D 0,02 24,5 9,0-0,12 0,8 FCW 2304-PW 0,03 24,0 9,0 0,7 0,14 0,8 Solid tråd 2304 0,02 23,5 7,0 <0,5 0,14 0,5 Base material SAF 2507 0,02 25 7 4 0,27 SMAW 2507/P100 3D 0,02 25,5 9,2 3,6 0,24 0,9 FCW 2507/P100 0,02 25,3 9,8 3.7 0,23 0,4 Solid tråd 2507/P100 0,02 25,0 9,5 4,0 0,25 0,4 Base material LDX 2404 0,02 24,0 3,6 1,6 0,27 3,0 SMAW 2404 0,02 24,0 8,5 2,0 0,16 0,7 FCW 2404 0,03 24,5 8,5 1,9 0,16 0,9 Wire 2205 0,02 23,0 8,5 3,1 0,17 1,6 29

Duplexa stål Tillsatsmaterial SMAW / MMA Type AWS A5.4 EN-ISO 3581 LDX 2101-3D All-round - E 23 7 N L R LDX 2101-4D Thin wall & pipe - E 23 7 N L R LDX 2404-3D All round - - 2304 All-round - E 23 7 N L R 2205-2D High recovery E2209-17 E 22 9 3 N L R 2205-3D All-round E2209-17 E 22 9 3 N L R 2205-4D Thin wall & pipe E2209-17 E 22 9 3 N L R 2205-PW Position E2209-17 E 22 9 3 N L R 2205 Basic High impact E2209-15 E 22 9 3 N L B 2507/P100 rut High impact E2594-16 E 25 9 4 N L R 2507/P100-3D All-round E2594-17 E 25 9 4 N L R 2507/P100-4D Thin wall & pipe E2594-17 E 25 9 4 N L R 30

Svetsmetoder - Avesta 4D elektroder Perfekta lägessvetselektroder för tunnplåt och rör Extrem lägeselektrod Tunnplåt och tunnväggiga rör Mjuk och stabil ljusbåge även vid låg ström Minimalt med sprut Tunt hölje och litet smältbad Full kontroll av smälta och slagg Mycket bra slagglossning > 2 mm 31

Svetsmetoder - Avesta 4D elektroder Fördel 4D: Svetsning av tunnväggiga rör PG PF Extrem kontroll av smälta och slagg ger perfekt svetsresultat på tunnväggiga rör 32

Duplexa stål Tillsatsmaterial Solid wire Type AWS A5.9 EN-ISO 14343 LDX 2101 MIG, TIG, SAW - G/W/S 23 7 N L 2304 MIG, TIG, SAW - G/W/S 23 7 N L 2205 MIG, TIG, SAW ER2209 G/W/S 22 9 3 N L 2507/P100 MIG, TIG, SAW ER2594 G/W/S 25 9 4 N L 2507/P100 Cu/W MIG, TIG, SAW ER2594 G/W/S 25 9 4 N L Notering: Avesta 2507/P100 finns som två olika typere: Avesta 2507/P100 Avesta 2507/P100 Cu/W legerad med ca 0.5% Cu och 0.5% W enligt Zeron 100 33

Duplexa stål Skydsgaser Type Grades 1 st choice 2 nd choice MIG LDX 2101, 2304, Ar+1-2%CO2+30%He Ar+1-2%O 2 / Ar+2-3%CO 2205 MIG 2507/P100 Ar* Ar+30%He+2%CO 2 TIG All Ar Ar+2%N 2 FCAW All Ar+16-25%CO 2 100%CO 2 PAW All Ar / Ar+20-30%He* Ar / Ar+20-30%He+1-2N2* Laser All Ar /* Ar+20-30%He Also as plasma gas - Allmänna rekommendationer: Gasflöde MIG 12-16 l/min * Dålig bågstabilitet ** Risk för porer vid fleralgersvetsning Gasflöde TIG 8-12 l/min För lågt eller för högt gasflöde kan ge porer Alla metoder är känsligt för drag. Kontrollera kopplingar och ledningar 34

Duplexa stål Skydsgaser Kväve i skyddsgasen Inverkan av kväve En tillsats på upp till 3% kväve ger en positiv effekt på korrosionsmotståndet Mer än 3% ger förhöjt slitage på wolframelektroden Svetsning utan tillsatsmaterial är inte rekommenderat. 35

Duplexa stål Skydsgaser Effekten av rotgas Vid ensides svetsning med TIG och MIG krävs en rotskyddsgas som skyddar rotsidan mot oxidering. Om rotskydd saknas eller inte är tillräckligt bra kommer rotsträngen att bli kraftigt oxiderad. Lämpliga rotskyddsgaser är: 90%N 2 +10%H 2 (Formier gas) 100%N 2 Ar (99,995%) 36

Duplexa stål Skydsgaser Applicering av rotskyddsgas För att få full effekt krävs noggrann applicering av rotskyddsgasen: 1. Adaptrar 2. Pappskivor eller tejp För att minska syrehalten måste den slutna volymen spolas minst 7 gånger. Rotskyddsgasen måste vara på tills minst 8 mm har svetsats. Syrehaltsmätare kan vara ett bra verktyg. 37

Duplexa stål Skydsgaser Ensidessvetsning av rotsträng Med rätt fogberedning, toleranser och rotstödsgas ger Avestas tråd stabil svetsning, rent svetsgods, bra vätningsegenskaper och utmärkta mekaniska egenskaper.

Duplexa stål Skydsgaser Vad är godkänd syrehalt i rotskyddet? En halmgul färg är normallt set acceptabelt. Detta kräver syrehalter runt 50-60 ppm. 39

Duplexa stål Tillsatsmaterial Welding flux Filler EN 760 Egenskaper Avesta 801 Austenitska SA CS 2 Cr DC Låg basictet, Cr-legerat Avesta 805 All SA AF 2 Cr DC Mellanhög basictet, Cr-legerat Avesta 807 All SA FB 2 64 DC Hög basicitet, Cr-neutralt 40

Duplexa stål Tillsatsmaterial Rörtråd Typ AWS A5.22 EN-ISO 17633 FCW -2D LDX 2101 Horisontal - - FCW LDX 2101-PW Alla positioner - - FCW LDX 2404-PW Alla positioner - - FCW 2304 Horisontal - - FCW-2D 2205 Horisontal E2209T0-1/4 T 22 9 3 N L R FCW 2205-PW Alla positioner E2209T1-1/4 T 22 9 3 N L P FCW 2507/P100-PW Alla positioner E2594T1-1/4 T 25 9 4 N L P FCW 2507/P100-PW NOR Alla positioner Hög slagseghet E2594T1-1/4 T 25 9 4 N L P 41

Duplexa stål Fogberedning Vid svetsning av rostfria stål krävs en väl genomtänkt och nogrann utförd fogberedning: Undvik små fogvinklar sträva efter 60-70º Rotöppning nödvändig för att få full genombränning (tillräckligt med insmält tillsatsmaterial) Om plasma skärning används bör fogytorna slipas lätt före svetsning (TIG, MIG, FCW) Bryggor eller klämmor kan användas för att underlätta vid foginpassning och för att slippa häftor Tätt mellan häftsvetsar Undvik att slipa fogytorna Noggrann rengöring av fogarna/plåt före svetsning Grader Olja Smuts 42

Duplexa stål Fogberedning Jämförelse låglegerat och rostfritt 43

Duplexa stål Häftsvetsning Längdutvidgningen är betydligt större för rostfria stål jämfört med låglegerade. Placera häftorna i rätt följd för att undvika krympning och deformation Lägg häftorna på ungefär halva avståndet vid svetsning av rostfritt stål jämfört med kolstål. Var observant mot missanpassning. 44

Duplexa stål Häftsvetsning 150-200 mm 20-30 mm 1. Håll en jämn spaltöppning 2. Tillräcklig häftlängd: n T=3-12 mm längd = 10-15 mm n T>12 mm längd = 20-30 mm 3. Tänkt på avståndet mellan häftor 4. Slipa häftor efter häftning 45

Duplexa stål Häftsvetsning Häftsvetsning av rör Bryggor eller distansbitar rekommenderas vid ensides svetsning Var noga med rotöppningen!! Använd rostfria bryggor eller distansbitar Alla häftor utanför fogen måste repareras Undvik missanpassning Bra häftsvetsning är förutsättning för bra resultat 46

Duplexa stål Häftsvetsning Duplex tillsats! Lyftöron, startbitar, bryggor etc skall vara gjorda i rostfritt! 47

Duplexa stål Fogberedning och häftsvetsning Sammanfattning Vid svetsning är rostfria stål känsligare för hög värmetillförsel och har större benägenhet att deformeras än kolstål Sämre inträngning och flytbarhet - öka rotöppning (>2 mm) och fogvinkel (+10 ) Anpassa konstruktionen och häftsvetsningen efter det rostfria stålet Halva svetsningen är fogberedning - inkorrekt fogberedning kostar tid och pengar Slipning av start och stopp för att minska risken för svetsfel 48

Duplexa stål Temperaturer Svetsning bör sker normalt utan förvärmning. Vid utomhussvetsning vid låga temperaturer är det lämpligt att värma upp materialet till max 40 C för att driva bort fukt. Mellansträngstemperatur max 150 C LDX 2101, 2404 och 2507: max 150 C 2304 och 2205: max 200 C Värmebehandling efter svetsning är normalt inte nödvändigt. Sträckenergi LDX 2101, 2404 och 2507: 0,3-1,5 kj/mm 2304: 0,3-2,0 kj/mm 2205: 0,5-3,0 kj/mm 49

Duplexa stål Svetsteknik Allmänna riktlinjer: Tvåsides svetsning är enklare än ensides FCW mot backing ett bra allternativ Visuell kontroll mellan varje sträng (av svetsaren) Om det krävs skall strängarna slipas för att underlätta för kommande strängar och för att öppna fogen Slipning av start och stopp Stränga i horisontalläge (PA) Pendling i stigande vertikal (PF) Undvik för tunna strängar (porer, bindfel etc) Undvik för tjocka strängar (porer, bindfel etc) Skydda svetszonen mot blåst Rådfråga experterna! 50

Duplexa stål Svetsteknik Rengöring före svetsning För att uppnå bästa resultat skall svetszonen vara ren och fri från smuts och andra föroreningar som kan störa svetsningen. Använd lämpligt rengöringsmedel som t ex Avesta Cleaner 401 or 410. Alla skarpa kanter och ojämna ytor bör jämnas till genom lätt slipning och polering. Oxid, färg eller primer måst tas bort till och med 50 mm från svetsfogen. 51

Duplexa stål Svetsteknik En för convex yta där inneslutningar så som slagger kan samlas bör slipas före svetsning. Slipning av convexa ytor 52

Duplexa stål Svetsteknik Planering av svetsföljd ensides svets 1. Root Full genombränning - spaltöppning Fin rotsida - rotgas eller rotskena Ej för tunn 2. Fyllning Sträng 2-3 ca 80% sträckenergi av rotsträng Produktivitet Svets utan inre defekter MMA, FCW, MIG, SAW 3. Råge Ytutseende avgörande för korrosion Bra yta minskar efterbehandling 53

Duplexa stål Svetsprocedurer Kvalificera en procedur och följ den!! 54

Duplexa stål Svetsfel Svetsfel Svetsfel eller diskontinuiteter går inte alltid att undvika. Alla typer av svetsfel påverkar egenskaperna och därmed också livslängden på konstruktionen. Det är ytterst viktigt att känna till vilka typer av svetsfel som kan uppstå samt hur man skall minska risken men även hur de skall repareras. Typiska svetsfel för duplexa stål är: Ofullständig inträngning Bindfel Slaginneslutningar Sprickor Porer Ytfel som kan påverka korrosionsmotståndet 55

Duplexa stål Svetsfel Ofullständig inträngning Förmågan till inträngningen i grundmaterialet är sämre för duplex än austenitiska stål typ 1.4301 (304) och 1.4401 (316). Minska risken genom att: Öka fogvinkel med +10 Öka rotöppning, min 2-2,5 mm Rätt svetsteknik 56

Duplexa stål Svetsfel Bindfel Risken för bindfel är något större för duplex än austenitiska stål typ 1.4301 (304) och 1.4401 (316). Risken är störst vid svetsning av super duplex. Minska risken genom att: Öka fogvinkel med +10 Öka rotöppning, min 2-2,5 mm Rätt svetsteknik. FCW ger mindre risk än ex MIG/MAG Undvik för kall svetsning ex kalla metoder så som CMT kan ge problem 57 DATE TITLE

Duplexa stål Svetsfel Inneslutningar Smältans flytbarhet och slaggkontrollen är något sämre än för 1.4301 (304) och 1.4401 (316). Minska risken genom att: Öka fogvinkel med +10 Öka rotöppning, min 2-2,5 mm Rätt svetsteknik Ljusbågslängden viktig för FCW Konvexa ytor kan ge upphov till inneslutningar 58

Duplexa stål Svetsfel Porer Den höga kvävehalten i de duplexa stål ger en ökad risk för porer jämfört med 1.4301 (304) och 1.4401 (316). Minska risken genom att: Undvik trånga fogar Rätt svetsteknik med balanserade parametrar Undvik för tunna eller för tjocka strängar Rengör svetsytan från föroreningar Torra plåtar och tillsatsmaterial 59

Duplexa stål Svetsfel Ytdefekter Tändsår, sliprepor, ytoxider, spalter, häftor påverkar korrosionsmotståndet. Minska risken genom att: Slipa endast om det är nödvändigt för att få rena ytor Avsluta all slipning med att polera med min 320 Mesh Var försiktig med tändning och släckning av ljusbågen 60

Duplexa stål Svetsfel Varmsprickor Risken för varmsprickor är generellt sett inte särskilt stor för duplexa stål men kan förekomma om: Blandförband med kolstål och nickelbas Höga spänningstillstånd (inspända konstruktioner) Vida fogar med liten rakkant 61

Duplexa stål Reparationssvetsning Sekvens för svetsreparation 62

DUPLEX STEELS Post weld cleaning Weld metal Slag Undercut Heat oxide Iron contamination Organic contamination Spatter Parent metal Post-weld cleaning is critical in achieving fully satisfactory corrosion resistance. In order to restore the corrosion resistance defects such as welding oxide, organic contaminants and carbon steel contamination must be removed from weld and parent metal surfaces. 63

DUPLEX STEELS Post weld cleaning The passive layer protects the metal from corrosion Passive layer Thickness of passive layer 0,00025 µm (0,00000025 mm) Base metal Cr > 12%, nickel, molybdenum, etc Thinnfilm of protective chromium oxide Self healing under certain circumstances 64

DUPLEX STEELS Post weld cleaning Chromium depleted zone Chromium depleted zone Heat oxide Cr = 50-60% 2 8 µm chromium depleted zone Cr < 10% Heat treatment or heat from welding will cause compisition/structural changes on plate surface Base metal Cr = 18% Both must be removed 65

DUPLEX STEELS Post weld cleaning Mechanical methods Brushing Removes heat discoloration and slag but not chromium depleted zone Use stainless brush or Scotch Brite Scotch Grinding Removes slag, scars, discoloration and chromium depleted zone how to control Surface quality/roughness depends on type of grinding disc. Finer the better. Min Mesh 180. Blasting May removes heat discoloration and slag but not chromium depleted zone Surface quality/roughness depends on type of sand/pearls, grain size and hit angle. Gives uniform appearance but risk of stresses 66

DUPLEX STEELS Post weld cleaning Grinding Wrong grinding or grinding with coarse disc may cause grinding scars that may work as starting points for corrosion. Coarse grinding must be followed by fine grinding. 67

DUPLEX STEELS Post weld cleaning Chemical methods Removes the heat oxide and chromium depleted zone in a controlled way. Pickling and passivation Pickling DO NOT remove greas and fat 1. Removes the discoloration, chromium depleted zone as well as iron contaminations. 2. The combination of hydro fluoric acid and nitric acid penetrates the coarse heat oxide (discoloration) and dissolves weak areas by means of corrosion. 3. Favours the reforming of a resistant passive layer. 68

DUPLEX STEELS Post weld cleaning Pickling conditions The concentration of pickling agent, time and temperature for pickling affects the result. Under pickled Remaining oxide Rust Low resistance to corrosion Normal pickling Nice smooth surface Best resistance to corrosion Over pickled Rough surface Greyish finsih Still acceptable resistance 69

DUPLEX STEELS Post weld cleaning Pickling different ways same result Paste Pickling paste /gel over weld and and heat affected area. Spray Pickling spray covers big surfaces and complex structures. Bath The whole component is dipped in pickling solution. Good for series. 70

Welding Duplex Stainless Steels is not difficult just different How to weld duplex 2010-11-18 / 71 Böhler Welding Group Nordic AB How to weld duplex stainless steels I June 2012