Хората често купуват предварително обработена неръждаема стомана, което допълнително усложнява материала, който операторите трябва да вземат предвид.
Както повечето материали, неръждаемата стомана има много предимства и недостатъци. Стоманата се счита за „неръждаема стомана“, ако сплавта съдържа поне 10,5% хром, който образува оксиден слой, който я прави устойчива на киселини и корозия. Тази устойчивост на корозия може да бъде допълнително подобрена чрез увеличаване на съдържанието на хром и добавяне на допълнителни легиращи агенти.
Свойствата на материала като „неръждаема стомана“, ниската му поддръжка, издръжливостта и различните повърхностни обработки го правят подходящ за индустрии като строителство, мебели, хранително-вкусова промишленост, медицина и много други приложения, които изискват здравината и устойчивостта на корозия на стоманата.
Неръждаемата стомана е по-скъпа от другите стомани. Тя обаче предлага предимства по отношение на съотношението якост-тегло, което позволява използването на по-тънки материали в сравнение с конвенционалните марки, което може да доведе до икономии на разходи. Поради общата си цена, магазините трябва да гарантират, че използват правилните инструменти, за да избегнат скъпоструващи отпадъци и преработка на този материал.
Неръждаемата стомана обикновено се счита за трудна за заваряване, защото бързо разсейва топлината и изисква голямо внимание в етапите на финална обработка и полиране.
Работата с неръждаема стомана обикновено изисква по-опитен заварчик или оператор, отколкото работата с въглеродна стомана, която е по-устойчива. Нейната гъвкавост може да бъде намалена, когато се въведат определени параметри, особено по време на заваряване. Поради високата цена на неръждаемата стомана, е разумно по-опитни оператори да я използват.
„Хората обикновено купуват неръждаема стомана заради нейното покритие“, казва Джонатан Дувил, старши продуктов мениджър за международни изследвания и разработки в Walter Surface Technologies в Поант-Клер, Квебек. „Това добавя към ограниченията, които операторите трябва да вземат предвид.“
Независимо дали става въпрос за линейна текстура с размер 4 или огледално покритие с размер 8, операторът трябва да гарантира, че материалът е обработен и покритието не е повредено по време на обработката. Това може също да ограничи възможностите за подготовка и почистване, които са от решаващо значение за осигуряване на добро производство на детайлите.
„Когато работите с този материал, първото нещо, което трябва да направите, е да се уверите, че е чист, чист, чист“, каза Рик Хателт, мениджър на PFERD Ontario за Канада, Мисисага, Онтарио. „Много е важно да се уверите, че имате чиста (безвъглеродна) атмосфера, като почиствате неръждаемата стомана, за да премахнете примесите, които биха могли да причинят окисление (ръжда) по-късно, и да предотвратите повторното изграждане на пасивационния слой, създавайки защитен слой за минимизиране на окислението.“
Когато се използва неръждаема стомана, материалът и околната среда трябва да бъдат почистени. Премахването на остатъци от масло и пластмаса от материалите е добро начало. Замърсителите върху неръждаемата стомана могат да причинят окисляване, но също така могат да бъдат проблематични по време на заваряване и да причинят дефекти. Ето защо е важно да почистите повърхността, преди да започнете запояването.
Работилниците не винаги са най-чисти и кръстосаното замърсяване може да е проблем при работа с неръждаема и въглеродна стомана. Често в магазина работят много вентилатори или климатици за охлаждане на работниците, което може да избута замърсители на пода или да доведе до капене или натрупване на конденз върху суровините. Това е особено трудно, когато частици от въглеродна стомана се издухват върху неръждаема стомана. Разделянето на тези материали и поддържането им в чиста среда е от голямо значение, когато става въпрос за ефективно заваряване.
Важно е да се премахне обезцветяването, за да се гарантира, че ръждата не се натрупва с течение на времето и не отслабва цялостната структура. Също така е добре да се премахне синьото, за да се изравни цветът на повърхността.
В Канада, поради екстремните студове и зимно време, изборът на правилния клас неръждаема стомана е важен. Дувил обясни, че повечето магазини първоначално са избрали 304 заради цената му. Но ако даден магазин използва материала навън, той би препоръчал преминаване към 316, въпреки че струва два пъти повече. 304 е податлива на корозия, ако се използва или съхранява на открито. Дори ако повърхността е почистена и се образува пасивационен слой, външните условия могат да повлияят на повърхността, ерозирайки пасивационния слой и в крайна сметка да доведат до повторна ръжда.
„Подготовката на заварката е важна поради редица фундаментални причини“, казва Габи Михоликс, специалист по разработване на приложения, отдел „Абразивни системи“ на 3M Канада, Лондон, Онтарио. „Премахването на ръжда, боя и фаски е необходимо за правилното заваряване. Не трябва да има замърсявания по заваръчната повърхност, които биха могли да отслабят връзката.“
Хателт добавя, че почистването на зоната е от съществено значение, но подготовката преди заваряване може да включва и скосяване на материала, за да се осигури правилно сцепление и здравина на заварката.
За заваряване на неръждаема стомана е важно да се избере правилният пълнител за използвания клас. Неръждаемата стомана е особено чувствителна и изисква заваръчните шевове да бъдат сертифицирани с един и същ вид материал. Например, основен метал 316 изисква пълнител 316. Заварчиците не могат да използват произволен вид пълнител, всеки клас неръждаема стомана изисква специфичен пълнител за правилно заваряване.
„Когато заварява неръждаема стомана, заварчикът наистина трябва да следи температурата“, каза Майкъл Радаели, продуктов мениджър в Norton | Saint-Gobain Abrasives, Уорчестър, Масачузетс. „Има много различни устройства, които могат да се използват за измерване на температурата на заваръчния шев и на детайла, докато заваръчният апарат нагрява, защото ако има пукнатина в неръждаемата стомана, детайлът е основно унищожен.“
Радаели добави, че заварчикът трябва да се увери, че не стои дълго време на едно и също място. Многослойното заваряване е чудесен начин да се предпази основата от прегряване. Продължителното заваряване на основната неръждаема стомана може да доведе до прегряване и напукване.
„Заваряването с неръждаема стомана може да отнеме повече време, но е и изкуство, което изисква опитни ръце“, каза Радаели.
Подготовката след заваряване наистина зависи от крайния продукт и неговото приложение. В някои случаи, обясни Михолич, заварката никога не се вижда, така че е необходимо само ограничено почистване след заваряване и всички забележими пръски се отстраняват бързо. Или заварката може да се нуждае от изравняване или почистване, но не е необходима специфична подготовка на повърхността. Ако се изисква фино или огледално покритие, може да се наложат по-сложни стъпки за полиране. Зависи само от приложението.
„Проблемът не е в цвета“, каза Михолич. „Това обезцветяване на повърхността показва, че свойствата на метала са се променили и сега може да се окисли/ръждяса.“
Изборът на инструмент за довършителни работи с променлива скорост ще спести време и пари и ще позволи на оператора да постигне желания резултат.
Важно е да се премахне обезцветяването, за да се гарантира, че ръждата не се натрупва с течение на времето и не отслабва цялостната структура. Също така е добре да се премахне синьото, за да се изравни цветът на повърхността.
Процесът на почистване може да повреди повърхностите, особено когато се използват агресивни химикали. Неправилното почистване може да предотврати образуването на пасивационен слой. Ето защо много експерти препоръчват ръчно почистване на тези заварени части.
„Когато извършвате ръчно почистване, ако не позволите на кислорода да реагира с повърхността в продължение на 24 или 48 часа, нямате време да изградите пасивна повърхност“, каза Дувил. Той обясни, че повърхността се нуждае от кислород, за да реагира с хрома в сплавта, за да образува пасивационен слой. Някои магазини са склонни да почистват, опаковат частите и да ги изпращат веднага, което забавя процеса и увеличава риска от корозия.
Често срещано е производителите и заварчиците да използват множество материали. Както обаче бе споменато по-рано, използването на неръждаема стомана добавя някои ограничения. Отделянето на време за почистване на детайла е добра първа стъпка, но е толкова добра, колкото е добра средата, в която се намира.
Хателт каза, че продължава да вижда замърсени работни зони. Елиминирането на наличието на въглерод в работната среда с неръждаема стомана е ключово. Не е необичайно цехове, които използват стомана, да преминат към неръждаема стомана, без да подготвят правилно работната среда за този материал. Това е грешка, особено ако не могат да разделят двата материала или да си купят собствен комплект инструменти.
„Ако имате телена четка за шлайфане или подготовка на неръждаема стомана и я използвате върху въглеродна стомана, вече не можете да използвате неръждаема стомана“, каза Радаели. „Четките вече са замърсени с въглерод и ръждясват. След като четките се кръстосано замърсят, те не могат да бъдат почистени.“
Магазините трябва да използват отделни инструменти за подготовка на материалите, но също така трябва да етикетират инструментите „само от неръждаема стомана“, за да избегнат ненужно замърсяване, каза Хателт.
Цеховете трябва да вземат предвид много фактори при избора на инструменти за подготовка на заваряване от неръждаема стомана, включително опции за разсейване на топлината, вид минерал, скорост и размер на зърното.
„Изборът на абразив с покритие, разсейващо топлината, е добро начало“, каза Михолич. „Неръждаемата стомана е много твърда и генерира повече топлина при шлайфане от меката стомана. Топлината трябва да отива някъде, така че има покритие, което позволява на топлината да тече към ръба на диска, вместо просто да остава там, където шлайфате. В този момент това беше идеално.“
Изборът на абразив зависи и от това как трябва да изглежда цялостното покритие, добавя тя. Всъщност е в очите на гледащия. Алуминиевите минерали в абразивите са най-често използваният вид в довършителните стъпки. За да изглежда неръждаемата стомана синя на повърхността, трябва да се използва минералът силициев карбид. Той е по-остър и оставя по-дълбоки разрези, които отразяват светлината по различен начин, което я прави синя. Ако операторът търси специфично или уникално повърхностно покритие, най-добре е да се обърне към доставчика.
„Оборотите в минута са голям проблем“, каза Хателт. „Различните инструменти изискват различни обороти в минута и често работят твърде бързо. Използването на правилните обороти в минута гарантира най-добри резултати, както по отношение на това колко бързо се извършва работата, така и по отношение на това колко добре е свършена. Знайте какъв завършек искате и как се измерва.“
Дувил добави, че инвестирането в инструменти за довършителна обработка с променлива скорост е един от начините за преодоляване на проблемите със скоростта. Много оператори опитват обикновена шлифовъчна машина за довършителна обработка, но тя има само висока скорост за рязане. Завършването на процеса изисква забавяне. Изборът на инструмент за довършителна обработка с променлива скорост ще спести време и пари и ще позволи на оператора да постигне желания резултат.
Също така, зърнистостта е важна при избора на абразив. Операторът трябва да започне с най-подходящата зърнистост за приложението.
Започвайки с 60 или 80 (средна) зърненост, операторът може почти веднага да премине към 120 (фина) зърненост и към 220 (много фина) зърненост, което ще придаде на неръждаемата стомана завършек №4.
„Може да е само три стъпки“, каза Радаели. „Ако обаче операторът работи с големи заваръчни шевове, той не може да започне с 60 или 80 грит и може да избере 24 (много едра) или 36 (едра) грит. Това добавя допълнителна стъпка и може да бъде трудно за премахване на материала. Има дълбоки драскотини по него.“
Освен това, добавянето на спрей или гел против пръски може да бъде най-добрият приятел на заварчика, но често се пренебрегва при заваряване на неръждаема стомана, казва Дувил. Частите с пръски трябва да бъдат отстранени, което може да надраска повърхността, да изисква допълнителни стъпки за шлайфане и да губи повече време. Тази стъпка може лесно да се елиминира със система против пръски.
Линдзи Луминосо, асоцииран редактор, пише за Metal Fabrication Canada и Fabrication and Welding Canada. От 2014 до 2016 г. тя е асоцииран редактор/уеб редактор в Metal Fabrication Canada, като напоследък е била асоцииран редактор за инженерно проектиране.
Луминосо има бакалавърска степен по изкуства от университета Карлтън, бакалавърска степен по образование от университета в Отава и сертификат за висше образование по книги, списания и дигитално публикуване от колежа Centennial.
Бъдете в крак с най-новите новини, събития и технологии за всички метали от нашите два месечни бюлетини, написани ексклузивно за канадски производители!
Сега с пълен достъп до дигиталното издание на Canadian Metalworking, лесен достъп до ценни индустриални ресурси.
Сега с пълен достъп до дигиталното издание на „Произведено в Канада“ и „Заваряване“, лесен достъп до ценни индустриални ресурси.
Завършете повече дупки за един ден с по-малко усилия. Slugger JCM200 Auto разполага с автоматично подаване за серийно пробиване, мощна двускоростна реверсивна магнитна бормашина с капацитет 2″, ¾” заварка, интерфейс MT3 и много функции за безопасност. Бормашини с керемиден профил, спирални свредла, метчици, зенкери и др.