Това звучи твърде хубаво, за да е истина, така че какъв е проблемът? Заваряването обикновено е необходимо, за да се направи почти всичко от един от над 150-те вида неръждаема стомана. Заваряването на неръждаема стомана е сложна задача. Някои от тези проблеми включват наличието на хромов оксид, как да се контролира входящата топлина, кой процес на заваряване да се използва, как да се борави с шествалентен хром и как да се прави правилно.
Въпреки трудностите при заваряването и обработката на този материал, неръждаемата стомана остава популярен и понякога единствен вариант за много индустрии. Да знаеш как да я използваш безопасно и кога да използваш всеки процес на заваряване е от решаващо значение за успешното заваряване. Това може да бъде ключът към успешна кариера.
И така, защо заваряването на неръждаема стомана е толкова трудна задача? Отговорът започва с това как е създадена. Нискокачествената стомана, известна още като мека стомана, се смесва с поне 10,5% хром, за да се получи неръждаема стомана. Добавеният хром образува слой хромов оксид върху повърхността на стоманата, който предотвратява повечето видове корозия и ръжда. Производителите добавят различни количества хром и други елементи към стоманата, за да променят качеството на крайния продукт, и след това използват трицифрена система, за да диференцират степените.
Често използваните неръждаеми стомани включват 304 и 316. Най-евтината от тях е 304, която съдържа 18 процента хром и 8 процента никел и се използва във всичко - от автомобилни облицовки до кухненски уреди. Неръждаемата стомана 316 съдържа по-малко хром (16%) и повече никел (10%), но също така съдържа 2% молибден. Това съединение придава на неръждаемата стомана 316 допълнителна устойчивост на хлориди и хлорни разтвори, което я прави най-добрият избор за морска среда, химическата и фармацевтичната промишленост.
Слой хромов оксид може да гарантира качеството на неръждаемата стомана, но това е, което толкова разстройва заварчиците. Тази полезна бариера увеличава повърхностното напрежение на метала, забавяйки образуването на течна заваръчна вана. Често срещана грешка е увеличаването на подаваната топлина, тъй като повече топлина увеличава течливостта на заваръчна вана. Това обаче може да повлияе неблагоприятно на неръждаемата стомана. Твърде много топлина може да причини по-нататъшно окисляване и деформация или изгаряне на основния метал. В комбинация с ламарина, използвана в големи индустрии, като например автомобилните ауспуси, това се превръща в основен приоритет.
Топлината унищожава перфектно корозионната устойчивост на неръждаемата стомана. Твърде много топлина се използва, когато заварката или околната зона, засегната от топлина (HAZ), придобият преливащи се цветове. Оксидираната неръждаема стомана произвежда невероятни цветове, вариращи от бледо златисто до тъмносиньо и лилаво. Тези цветове са хубава илюстрация, но могат да показват заварки, които може да не отговарят на някои изисквания за заваряване. Най-строгите спецификации не харесват оцветяването на заварките.
Общоприето е, че заваряването с волфрамова дъга в защитна газова среда (GTAW) е най-подходящо за неръждаема стомана. В исторически план това е било вярно в общ смисъл. Това все още е вярно, когато се опитваме да внесем тези смели цветове в художественото тъкане, за да отговорим на най-високите стандарти за качество в индустрии като ядрената енергетика и аерокосмическата индустрия. Съвременната инверторна технология за заваряване обаче направи газовото заваряване с метална дъга (GMAW) стандарт за производство на неръждаема стомана, а не само автоматизирани или роботизирани системи.
Тъй като GMAW е полуавтоматичен процес на подаване на тел, той осигурява висока скорост на отлагане, което спомага за намаляване на вложената топлина. Някои професионалисти казват, че е по-лесен за използване от GTAW, защото разчита по-малко на уменията на заварчика и повече на уменията на източника на заваръчната енергия. Това е спорен въпрос, но повечето съвременни GMAW захранвания използват предварително програмирани синергични линии. Тези програми са предназначени да задават параметри като ток и напрежение, в зависимост от въведения от потребителя добавъчен метал, дебелината на материала, вида газ и диаметъра на телта.
Някои инвертори могат да регулират дъгата по време на целия процес на заваряване, за да произвеждат постоянно точна дъга, да се справят с пролуките между частите и да поддържат високи скорости на движение, за да отговарят на производствените и качествени стандарти. Това е особено вярно за автоматизирано или роботизирано заваряване, но важи и за ръчно заваряване. Някои захранвания на пазара предлагат интерфейс с тъчскрийн и управление на горелката за лесна настройка.
Заваряването на неръждаема стомана е сложна задача. Някои от тези проблеми включват наличието на хромов оксид, как да се контролира входящата топлина, кой процес на заваряване да се използва, как да се борави с шествалентен хром и как да се прави правилно.
Изборът на подходящ газ за GTAW обикновено зависи от опита или приложението на заваръчния тест. GTAW, известен още като волфрамов инертен газ (TIG), в повечето случаи използва само инертен газ, обикновено аргон, хелий или смес от двете. Неправилното впръскване на защитен газ или топлина може да доведе до прекомерно куполообразно или въжеобразно извиване на заварката, което ще ѝ попречи да се смеси с околния метал, което ще доведе до грозен или неподходящ заваръчен шев. Определянето коя смес е най-подходяща за всеки заваръчен шев може да означава много проби и грешки. Споделените производствени линии за GMAW помагат за намаляване на загубата на време в нови приложения, но когато се изисква най-строго качество, методът на GTAW заваряване остава предпочитаният метод.
Заваряването на неръждаема стомана представлява опасност за здравето на хората, работещи с горелка. Най-голямата опасност представляват изпаренията, отделяни по време на процеса на заваряване. Нагрятият хром произвежда съединение, наречено шествалентен хром, за което е известно, че уврежда дихателната система, бъбреците, черния дроб, кожата и очите и причинява рак. Заварчиците трябва винаги да носят предпазни средства, включително респиратор, и да се уверят, че помещението е добре проветрено, преди да започнат заваряване.
Проблемите с неръждаемата стомана не свършват след завършване на заваряването. Неръждаемата стомана също изисква специално внимание в процеса на довършителни работи. Използването на стоманена четка или полираща подложка, замърсена с въглеродна стомана, може да повреди защитния слой от хромов оксид. Дори ако повредите не са видими, тези замърсители могат да направят крайния продукт податлив на ръжда или друга корозия.
Терънс Норис е старши инженер по приложенията във Fronius USA LLC, 6797 Fronius Drive, Portage, IN 46368, 219-734-5500, www.fronius.us.
Ронда Затезало е писател на свободна практика за Crearies Marketing Design LLC, 248-783-6085, www.crearies.com.
Съвременната инверторна технология за заваряване направи газовото GMAW стандарт за производство на неръждаема стомана, а не само автоматични или роботизирани системи.
WELDER, известно преди като „Практическо заваряване днес“, представлява истинските хора, които произвеждат продуктите, които използваме и с които работим всеки ден. Това списание обслужва заваръчната общност в Северна Америка повече от 20 години.
Сега с пълен достъп до дигиталното издание на The FABRICATOR, лесен достъп до ценни индустриални ресурси.
Дигиталното издание на The Tube & Pipe Journal вече е напълно достъпно, осигурявайки лесен достъп до ценни индустриални ресурси.
Получете пълен дигитален достъп до списанието STAMPING, което представя най-новите технологии, най-добри практики и новини от индустрията за пазара на щамповане на метали.
Сега с пълен дигитален достъп до The Fabricator en Español, имате лесен достъп до ценни индустриални ресурси.