Ovo zvuči previše dobro da bi bilo istinito, pa u čemu je problem? Zavarivanje je obično potrebno za izradu gotovo svega od jedne od više od 150 vrsta nehrđajućeg čelika. Zavarivanje nehrđajućeg čelika je složen zadatak. Neka od ovih pitanja uključuju prisustvo hromovog oksida, kako kontrolirati unos topline, koji proces zavarivanja koristiti, kako rukovati heksavalentnim hromom i kako to pravilno uraditi.
Uprkos poteškoćama zavarivanja i završne obrade ovog materijala, nehrđajući čelik ostaje popularna, a ponekad i jedina opcija za mnoge industrije. Poznavanje načina sigurnog korištenja i vremena korištenja svakog postupka zavarivanja ključno je za uspješno zavarivanje. To može biti ključ uspješne karijere.
Zašto je zavarivanje nehrđajućeg čelika tako težak zadatak? Odgovor počinje s načinom na koji je nastao. Meki čelik, također poznat kao blagi čelik, miješa se s najmanje 10,5% hroma da bi se dobio nehrđajući čelik. Dodani hrom formira sloj hromovog oksida na površini čelika, koji sprječava većinu vrsta korozije i hrđe. Proizvođači dodaju različite količine hroma i drugih elemenata čeliku kako bi promijenili kvalitet konačnog proizvoda, a zatim koriste trocifreni sistem za razlikovanje klasa.
Najčešće korišteni nehrđajući čelici uključuju 304 i 316. Najjeftiniji od njih je 304, koji sadrži 18 posto hroma i 8 posto nikla i koristi se u svemu, od automobilskih ukrasa do kuhinjskih aparata. Nehrđajući čelik 316 sadrži manje hroma (16%) i više nikla (10%), ali također sadrži 2% molibdena. Ovaj spoj daje nehrđajućem čeliku 316 dodatnu otpornost na hloride i otopine hlora, što ga čini najboljim izborom za morska okruženja te hemijsku i farmaceutsku industriju.
Sloj hromovog oksida može osigurati kvalitet nehrđajućeg čelika, ali to je ono što toliko uznemirava zavarivače. Ova korisna barijera povećava površinsku napetost metala, usporavajući stvaranje tekućeg zavarivačkog bazena. Uobičajena greška je povećanje unosa topline, jer više topline povećava fluidnost zavarivačkog bazena. Međutim, to može negativno utjecati na nehrđajući čelik. Previše topline može uzrokovati daljnju oksidaciju i deformaciju ili progorijevanje osnovnog metala. U kombinaciji s limom koji se koristi u velikim industrijama kao što je automobilska ispušna industrija, ovo postaje glavni prioritet.
Toplota savršeno uništava otpornost nehrđajućeg čelika na koroziju. Previše toplote se koristi kada zavar ili okolna zona uticaja toplote (HAZ) postanu iridescentni. Oksidirani nehrđajući čelik proizvodi nevjerovatne boje, od blijedo zlatne do tamnoplave i ljubičaste. Ove boje predstavljaju lijepu ilustraciju, ali mogu ukazivati ​​na zavare koji možda ne ispunjavaju neke zahtjeve za zavarivanje. Najstrožim specifikacijama se ne sviđa obojenost zavara.
Općenito je prihvaćeno da je zavarivanje volframovim elektrolučnim zavarivanjem u zaštićenom plinu (GTAW) najpogodnije za nehrđajući čelik. Historijski gledano, ovo je općenito bilo tačno. To je i dalje tačno kada pokušavamo unijeti te smjele boje u umjetničko tkanje kako bismo zadovoljili najviše standarde kvalitete u industrijama kao što su nuklearna energija i zrakoplovstvo. Međutim, moderna tehnologija inverterskog zavarivanja učinila je zavarivanje elektrolučnim zavarivanjem u plinskoj atmosferi (GMAW) standardom za proizvodnju nehrđajućeg čelika, a ne samo automatiziranim ili robotskim sistemima.
Budući da je GMAW poluautomatski proces dodavanja žice, on omogućava visoku brzinu taloženja, što pomaže u smanjenju unosa topline. Neki profesionalci kažu da je lakši za korištenje od GTAW-a jer se manje oslanja na vještinu zavarivača, a više na vještinu izvora napajanja za zavarivanje. Ovo je sporno, ali većina modernih GMAW napajanja koristi unaprijed programirane sinergijske linije. Ovi programi su dizajnirani za postavljanje parametara kao što su struja i napon, ovisno o dodatnom metalu koji je korisnik unio, debljini materijala, vrsti plina i promjeru žice.
Neki inverteri mogu podešavati luk tokom procesa zavarivanja kako bi dosljedno proizvodili precizan luk, upravljali razmacima između dijelova i održavali visoke brzine kretanja kako bi ispunili standarde proizvodnje i kvalitete. Ovo se posebno odnosi na automatizirano ili robotsko zavarivanje, ali se odnosi i na ručno zavarivanje. Neki izvori napajanja na tržištu nude interfejs ekrana osjetljivog na dodir i kontrole gorionika za jednostavno podešavanje.
Zavarivanje nehrđajućeg čelika je složen zadatak. Neka od tih pitanja uključuju prisustvo hromovog oksida, kako kontrolisati unos toplote, koji proces zavarivanja koristiti, kako rukovati heksavalentnim hromom i kako to pravilno uraditi.
Odabir pravog plina za GTAW obično ovisi o iskustvu ili primjeni testa zavarivanja. GTAW, također poznat kao volframov inertni plin (TIG), u većini slučajeva koristi samo inertni plin, obično argon, helijum ili mješavinu oba. Nepravilno ubrizgavanje zaštitnog plina ili topline može uzrokovati da bilo koji zavar postane pretjerano kupolast ili užeast, a to će spriječiti njegovo miješanje s okolnim metalom, što rezultira ružnim ili neodgovarajućim zavarom. Određivanje koja je mješavina najbolja za svaki zavar može značiti mnogo pokušaja i grešaka. Zajedničke GMAW proizvodne linije pomažu u smanjenju gubitka vremena u novim primjenama, ali kada je potreban najstroži kvalitet, GTAW metoda zavarivanja ostaje preferirana metoda.
Zavarivanje nehrđajućeg čelika predstavlja opasnost po zdravlje za one koji koriste plamenik. Najveću opasnost predstavljaju isparenja koja se oslobađaju tokom procesa zavarivanja. Zagrijani hrom proizvodi spoj nazvan heksavalentni hrom, za koji je poznato da oštećuje respiratorni sistem, bubrege, jetru, kožu i oči te uzrokuje rak. Zavarivači moraju uvijek nositi zaštitnu opremu, uključujući respirator, i osigurati da je prostorija dobro prozračena prije početka zavarivanja.
Problemi s nehrđajućim čelikom ne prestaju nakon završetka zavarivanja. Nehrđajući čelik također zahtijeva posebnu pažnju u procesu završne obrade. Korištenje čelične četke ili jastučića za poliranje kontaminiranih ugljičnim čelikom može oštetiti zaštitni sloj kromovog oksida. Čak i ako oštećenje nije vidljivo, ovi kontaminanti mogu učiniti gotov proizvod podložnim hrđi ili drugoj koroziji.
Terrence Norris je viši inženjer za aplikacije u kompaniji Fronius USA LLC, 6797 Fronius Drive, Portage, IN 46368, 219-734-5500, www.fronius.us.
Rhonda Zatezalo je slobodna spisateljica za Crearies Marketing Design LLC, 248-783-6085, www.crearies.com.
Moderna tehnologija inverterskog zavarivanja učinila je plinsko GMAW standardom za proizvodnju nehrđajućeg čelika, ne samo automatskim ili robotskim sistemima.
WELDER, ranije poznat kao Praktično zavarivanje danas, predstavlja stvarne ljude koji proizvode proizvode koje koristimo i s kojima radimo svaki dan. Ovaj časopis služi zajednici zavarivača u Sjevernoj Americi već preko 20 godina.
Sada s punim pristupom digitalnom izdanju The FABRICATOR, jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Digitalno izdanje časopisa The Tube & Pipe Journal sada je u potpunosti dostupno, omogućavajući jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Ostvarite potpuni digitalni pristup časopisu STAMPING, koji sadrži najnoviju tehnologiju, najbolje prakse i vijesti iz industrije za tržište štancanja metala.
Sada, uz potpuni digitalni pristup časopisu The Fabricator en Español, imate jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.