[Tyhig]

Добрый день.

1) Допустимо ли выполнять сварку углеродистой стали с нержавеющей сталью в строительных конструкциях (эксплуатация конструкций на воздухе) ?

Интересует в плане электрической пары сталь-нержавейка. В каких условиях этот вид коррозии образуется ? Всегда ? Или только в воде ? А если покрасить ?

В сети много разные сайтов с разными данными. Большинство пишут, что сваривать можно с мероприятиями против разных ситуаций. Но на сайтах описывающих гальваническую пару пишут, что нельзя. Не понимаю чему верить.

Вот например пишут:
"Соединение нержавеющей стали с углеродистой сталью приведет к вытяжке железа на поверхности, которые будут подвержены ржавчине припуске в эксплуатацию."
А если покрасить то не будут ?

[Vovas_91]

Сообщение от Tyhig 1) Допустимо ли выполнять сварку углеродистой стали с нержавеющей сталью в строительных конструкциях (эксплуатация конструкций на воздухе) ?

Если не найдете прямого запрета, то допустимо. Но с учетом того, что это неблагоприятная пара с большим разбегом в электродном потенциале. Почитайте ГОСТ 9.005-72, там кое-что есть + ГОСТ-не интернет, где всякая шляпа иногда бывает. Глядишь, найдете что-нибудь полезное.

Сообщение от Tyhig Интересует в плане электрической пары сталь-нержавейка. В каких условиях этот вид коррозии образуется ? Всегда ? Или только в воде ? А если покрасить ?

Физика процесса такова: в вакууме или в баллоне с дистиллированной водой электрохимической коррозии происходить не будет, по причине отсутствия в воде/воздухе ионов способных переносить электроны (электрический заряд) от анода к катоду.
В реальных условиях, даже на воздухе, при определенной влажности, в случае отсутствия защиты, эти процессы могут наступать.
Далее надо понимать, что процессы гальванической коррозии тем сильнее, чем:
а) больше выражен анодный крепеж, нежели катодный.
(Анодный крепеж - это когда большую железяку из углеродистой стали крепят маленькими заклепкам из алюминия. Получается гальваническая пара в которой маленькая заклепка(анод) будет пытаться заполнить потребность в электронах каждой молекулы большого куска железа(катод). Соответственно, такой крепеж не выдержит и года в условиях наружного воздуха.
Катодный крепеж - это когда алюминиевый профиль мы крепим заклепкой из нержавеющей стали (яркий пример - фасадные системы). Получается гальваническая пара в обратном направлении, когда большой кусок алюминия (анод) будет заполнять потребность в электронах каждой молекулы маленькой заклепки(катод). Соответственно, такой крепеж не боится местами даже морского климата.)
б) дальше друг от друга находятся металлы в электрохимическом ряду активности металлов. (Если соединить алюминий и медь и попшикать на них солевого раствора (электролита) то алюминий испариться (восстановит/окислится) за очень короткий промежуток времени.)
в) ярче выражены электролитические свойства окружающей среды. (самая ж*па - это суперэлетролит, далее - морской климат, далее просто дождик).
На правах ИМХО.
Если химики поправят, буду благодарен.

[Yu Mo]

Гляньте тут, может поможет:

[Tyhig]

Vovas_91, ничего не понял.
У меня небольшой нержавеющий лист длиной около 400 мм приварен швом длиной около 400 мм ребром к стальной трубе С245 на открытом воздухе (дожди, солёный ветер). Конструкция подразумевает обычную окраску. В месте расположения шва нержавейкость не нужна, там можно просто покрасить.
Это как считается ? Анодный крепёж или катодный ?

----- добавлено через ~17 мин. -----
ГОСТ 9.005-72 в таблицах 1-2 пишет что не допускается контакт низколегированной и углеродистой стали с хромированными сталями (знак "-")...

1.7. Недопустимые контакты могут применяться в изделиях только при условии их полной изоляции (электрической для контактов металл-металл) или применения других средств и методов защиты от контактной коррозии, установленных настоящим стандартом. 1.8. Недопустимые контакты без защиты от контактной коррозии допускается применять в следующих технически обоснованных случаях: если контактная коррозия не влияет на работоспособность и сохраняемость изделия (с учетом изменения декоративного вида изделия); если в изделии специально предусматривается электрохимическая защита от коррозии одних деталей сборочных единиц за счет коррозии других; при расположении контакта металл-металл в герметизированных изделиях и в сборочных единицах, изолированных от климатических воздействий или работающих в атмосфере сухих инертных газов и сухого воздуха.

Смущает вот это "в сборочных единицах, изолированных от климатических воздействий" допускается применять... Ведь можно обмазать контакт со всех сторон краской.
Будет ли это считаться изоляцией от атмосферы ?

Сварной шов - несущее место в конструкции. На нём всё и держится...


Вот ещё нашёл в ГОСТ:

4.4.5. В сварных и клепаных конструкциях разность потенциалов между сварным швом и основным металлом (а также между заклепками и основным металлом) не должна превышать 30-50 мВ. Если разность потенциалов превышает указанные величины, то сварной шов (заклепочный шов) следует дополнительно защищать средствами, установленными настоящим стандартом.

То есть надо мерить лабораторией и далее принимать решение ?


Также смущает небольшая разность "Стандартные электродные потенциалы, В" и в "Таблица электрохимических потенциалов металлов"

Хром -0,740 Железо -0,430

А вот у сплавов уже большая разность.

Сталь Ст4С -0,46 Нержавеющая сталь Х18Н10Т +0,25

Я так ГОСТ прочитал, что сваривать недопустимо, но можно, но надо чем-то серьёзным красить на века, если по результатам лаборатории будет разность потенциалов больше 30 мВ. Вы согласны ?
Ну и запас по несущей способности дать конский на данный шов. 3-4 раза.

[Vovas_91]

Сообщение от Tyhig ничего не понял.

Наверно, вы преувеличиваете.
Ясного ответа как 2+2 в этой теме сложно найти. Но в целом, как мне кажется, вы суть уловили. Соединение ваше, действительно, не из лучших, соответственно

Сообщение от Tyhig надо чем-то серьёзным красить на века

даже без проведения лаборатории, потому что у вас в теории уже 310мВ по чистым металлам. По сплавам еще сильнее - 0.71мВ. Именно из-за этой большой разницы соединение и считается недопустимым, потому как если нарушить а/корр один из элементов быстро начнет корродировать.

[sasha_]

Я применял в таких случаях болтовое соединение с прокладками.

[Tyhig]

А электрохимическую защиту в данном случае реально как-то сделать ?
Как её вообще проектировать ? Надо заказывать спец. институту ?

[vrm77]

Может кусок цинка прикрепить дополнительно. Видел где-то, что так защищают от коррозии стальные корпуса кораблей.

[Vovas_91]

Сообщение от vrm77 Может кусок цинка прикрепить дополнительно. Видел где-то, что так защищают от коррозии стальные корпуса кораблей.

Да, это называется анодная (протекторная) защита, когда к основному защищаемому металлу крепят пластину менее благородного металла (с более низким отрицательным электрическим потенциалом). По сути аналог анодного крепежа.

----- добавлено через ~3 мин. -----

Сообщение от Tyhig Как её вообще проектировать ? Надо заказывать спец. институту ?

Хороший вопрос. Я думаю можете взять и попробовать сделать это сами. Сейчас такое время, что кроме как на себя надеяться не на кого. Тем более, это ведь не ядерный синтез. Просто один из способов антикоррозионной защиты. Даже если что-то пойдет не так, будет вам наука, главное в описании все подробно описать, а еще лучше проконтролировать исполнение. Зато какой опыт!