Как очистить сварной шов нержавейки после сварки

После сварки на поверхности нержавеющей стали могут присутствовать несколько типов загрязнений и изменений.

Наиболее характерны:

• сварочная окалина;
• цвета побежалости;
• оксиды в зоне термического воздействия;
• металлическая пыль;
• частицы свободного железа;
• следы шлифования;
• масло, смазочные материалы и монтажные загрязнения;
• брызги металла и локальные дефекты поверхности.

При этом разные загрязнения требуют разных методов удаления.

Например, обезжиривающий состав хорошо удаляет масла, но не решает проблему сварочной окалины. Пассивирующий состав может быть полезен после очистки поверхности, но не должен рассматриваться как универсальное средство удаления выраженных оксидов.

Поэтому правильная обработка всегда начинается с оценки состояния сварного соединения.

Коррозионная стойкость нержавеющей стали связана с тонким пассивным слоем, который формируется на поверхности материала.

Во время сварки металл подвергается сильному локальному нагреву. На поверхности возникает высокотемпературный оксидный слой, а непосредственно под ним состояние металла отличается от исходной поверхности.

Визуально это проявляется цветами побежалости — от золотистых и коричневых до фиолетовых, синих и тёмных оттенков.

Чем интенсивнее побежалость, тем серьёзнее было температурное воздействие на поверхность.
Если оборудование работает во влажной, химически активной или санитарно чувствительной среде, оставлять выраженные сварочные оксиды нежелательно.

Особенно важно обрабатывать швы:

• пищевого оборудования;
• фармацевтического оборудования;
• трубопроводов;
• резервуаров;
• теплообменников;
• химических установок;
• емкостей, контактирующих с рабочей средой.

Если около сварного соединения присутствуют крупные брызги, наплывы или выраженные неровности, сначала выполняется механическая подготовка.

Для этого могут применяться:

• шлифовальные материалы;
• лепестковые круги;
• специализированные абразивы;
• щётки, предназначенные для нержавеющей стали.

Ключевой момент — используемый инструмент должен быть чистым и не применяться ранее для обработки обычной углеродистой стали.

Иначе на поверхность нержавейки могут быть перенесены частицы железа. Позднее они способны проявиться в виде рыжих точек и создать впечатление, что «нержавейка начала ржаветь».

Механическая обработка также не должна быть чрезмерной. Необходимо удалять дефект, а не бесконтрольно снимать металл вокруг сварного соединения.

До химической или электрохимической очистки нужно удалить загрязнения, которые мешают контакту рабочего состава с металлом.

Особенно это касается:

• масла;
• технологической смазки;
• следов рук;
• монтажной грязи;
• защитных составов;
• остатков маркировки.

Неравномерное обезжиривание часто приводит к пятнистой химической обработке.

Рабочее средство воздействует нормально на чистые участки, но хуже реагирует там, где на поверхности осталась органическая плёнка.

Поэтому обезжиривание — не необязательная подготовительная операция, а часть технологии.

Для очистки сварного шва применяются три основных подхода:

1. механическая обработка;
2. химическое травление;
3. электрохимическая очистка.

У каждого есть своя область применения.

Механическая очистка

Позволяет быстро изменить внешний вид шва и удалить поверхностный слой.

Метод удобен, если одновременно требуется:

• выровнять шов;
• изменить шероховатость;
• убрать наплывы;
• подготовить поверхность под определённый декоративный финиш.

Однако только механическая обработка не всегда является оптимальным способом восстановления поверхности после сварки.

Если задача заключается именно в удалении высокотемпературных оксидов и восстановлении коррозионной стойкости, химический или электрохимический метод обычно позволяет лучше контролировать результат.

Химическое травление

Специализированный травильный состав наносится на сварной шов и прилегающую зону.

Реагент удаляет сварочные оксиды и воздействует на изменённый поверхностный слой.

Для локальных сварных соединений удобно использовать травильные пасты и гели, поскольку они удерживаются на поверхности и позволяют обрабатывать ограниченную зону.

Главное преимущество химического метода — возможность удалить сварочные оксиды без интенсивного механического воздействия.

Для крупных емкостей, трубопроводов и сложного оборудования химическая обработка может выполняться не только пастой, но и нанесением, погружением, заполнением или циркуляцией раствора.

Электрохимическая очистка

При электрохимическом методе на сварной шов воздействуют электролитом и электрическим током с использованием специализированного оборудования.

Технология особенно удобна на предприятиях, где регулярно выполняется сварка нержавеющей стали.

Преимущества:

• высокая скорость;
• локальная обработка;
• отсутствие длительного нанесения травильной пасты;
• возможность очистки большого количества сварных соединений;
• аккуратный внешний вид после обработки.

В зависимости от оборудования и режима электрохимическая технология может также использоваться для полировки поверхности.

Если применялось химическое травление, после завершения реакции рабочий состав необходимо тщательно удалить.

Особое внимание следует уделять:

• углам;
• фланцам;
• штуцерам;
• внутренним элементам;
• резьбовым зонам;
• местам, где раствор может скапливаться.

Остатки химического состава нельзя оставлять высыхать на поверхности.

При обработке емкости или трубопровода вопрос промывки нужно продумывать ещё до начала работ: откуда будет подаваться вода, куда будет удаляться раствор и нет ли зон, из которых жидкость невозможно полностью слить.

После удаления сварочных оксидов и загрязнений поверхность нержавеющей стали способна восстанавливать пассивное состояние при наличии подходящих условий.

Но в ряде технологических процессов дополнительно проводится химическая пассивация.

Она может применяться:

• для удаления свободного железа;
• после механической обработки;
• после ремонта;
• при повышенных требованиях к состоянию поверхности;
• когда это предусмотрено технической документацией.

Важно понимать:
пассивация не должна использоваться вместо удаления выраженной сварочной окалины.

Если на шве остались синие, фиолетовые или чёрные оксиды, сначала решается задача их удаления.

Для одного или нескольких сварных швов удобны травильный гель или электрохимическая очистка.

Для постоянного сварочного производства электрохимический аппарат обычно обеспечивает более высокую производительность.

Для крупных емкостей и сложного оборудования часто требуется комбинированная технология.

Например:
механическая подготовка отдельных дефектов → химическая или электрохимическая очистка швов → промывка → пассивация по необходимости.

Использовать щётку после углеродистой стали
Это может привести к загрязнению поверхности свободным железом.

Только отполировать побежалость сверху
Внешне поверхность становится светлее, но это ещё не означает, что технологическая задача решена правильно.

Нанести пассиватор поверх окалины
Пассивация не заменяет удаление плотного сварочного оксида.

Передержать травильный состав
Более длительное воздействие не означает автоматически лучший результат.

Плохо промыть поверхность
Остатки химии могут создать новые проблемы вместо улучшения поверхности.

После очистки не должно оставаться:

• выраженной сварочной окалины;
• интенсивных цветов побежалости;
• рыжих металлических включений;
• остатков химических средств.

При этом поверхность необязательно должна быть зеркальной.

После химического травления она часто приобретает более равномерный матовый вид. Если требуется декоративный финиш или заданная шероховатость, применяются дополнительные способы полировки.

Компания «Металл Клинер» выполняет профессиональную обработку сварных соединений нержавеющей стали и подбирает химию и оборудование STEELGUARD для самостоятельной очистки швов на производстве.