To zní až příliš dobře, než aby to byla pravda, tak v čem je problém? Svařování je obvykle nutné k výrobě téměř čehokoli z jednoho z více než 150 druhů nerezové oceli. Svařování nerezové oceli je složitý úkol. Mezi tyto problémy patří přítomnost oxidu chromu, jak regulovat příkon tepla, jaký svařovací proces použít, jak zacházet se šestimocným chromem a jak to dělat správně.
Navzdory obtížím se svařováním a povrchovou úpravou tohoto materiálu zůstává nerezová ocel oblíbenou a někdy i jedinou možností pro mnoho průmyslových odvětví. Znalost bezpečného používání a použití jednotlivých svařovacích procesů je pro úspěšné svařování zásadní. To může být klíčem k úspěšné kariéře.
Proč je tedy svařování nerezové oceli tak obtížným úkolem? Odpověď začíná u toho, jak byla vytvořena. Měkká ocel, známá také jako nízkouhlíková ocel, se míchá s nejméně 10,5 % chromu, aby se vyrobila nerezová ocel. Přidaný chrom vytváří na povrchu oceli vrstvu oxidu chromu, která zabraňuje většině typů koroze a rzi. Výrobci přidávají do oceli různá množství chromu a dalších prvků, aby změnili kvalitu konečného produktu, a poté používají třímístný systém k rozlišení jakostí.
Mezi běžně používané nerezové oceli patří 304 a 316. Nejlevnější z nich je 304, která obsahuje 18 procent chromu a 8 procent niklu a používá se ve všem od automobilových obložení až po kuchyňské spotřebiče. Nerezová ocel 316 obsahuje méně chromu (16 %) a více niklu (10 %), ale také 2 % molybdenu. Tato sloučenina dodává nerezové oceli 316 dodatečnou odolnost vůči chloridům a roztokům chloru, což z ní činí nejlepší volbu pro mořské prostředí a chemický a farmaceutický průmysl.
Vrstva oxidu chromu může zajistit kvalitu nerezové oceli, ale právě to svářeče tolik rozčiluje. Tato užitečná bariéra zvyšuje povrchové napětí kovu a zpomaluje tvorbu tekuté tavné lázně. Častou chybou je zvyšování přívodu tepla, protože více tepla zvyšuje tekutost tavné lázně. To však může nepříznivě ovlivnit nerezovou ocel. Příliš mnoho tepla může způsobit další oxidaci a deformaci nebo propálení základního kovu. V kombinaci s plechy používanými ve velkých průmyslových odvětvích, jako jsou automobilové výfukové systémy, se to stává nejvyšší prioritou.
Teplo dokonale ničí korozní odolnost nerezové oceli. Příliš mnoho tepla se použije, když se svar nebo okolní tepelně ovlivněná zóna (HAZ) změní na duhovou barvu. Oxidovaná nerezová ocel vytváří úžasné barvy od světle zlaté po tmavě modrou a fialovou. Tyto barvy slouží jako pěkná ilustrace, ale mohou naznačovat svary, které nemusí splňovat některé svařovací požadavky. Nejpřísnější specifikace nemají rády zbarvení svarů.
Všeobecně se uznává, že svařování wolframovou elektrodou v ochranné atmosféře plynu (GTAW) je nejvhodnější pro nerezovou ocel. Historicky to platilo v obecném smyslu. Stále to platí, když se snažíme vnést tyto výrazné barvy do uměleckého tkaní, abychom splnili nejvyšší standardy kvality v odvětvích, jako je jaderná energie a letecký průmysl. Moderní technologie invertorového svařování však učinila ze svařování v ochranné atmosféře plynu (GMAW) standard pro výrobu nerezové oceli, nejen z automatizovaných nebo robotických systémů.
Protože GMAW je poloautomatický proces podávání drátu, poskytuje vysokou rychlost odtavení, což pomáhá snižovat příkon tepla. Někteří odborníci tvrdí, že je snazší na používání než GTAW, protože se méně spoléhá na dovednosti svářeče a více na dovednosti zdroje svařovacího proudu. To je bezpředmětné, ale většina moderních zdrojů GMAW používá předprogramované synergické linky. Tyto programy jsou navrženy tak, aby nastavovaly parametry, jako je proud a napětí, v závislosti na přídavném materiálu zadaném uživatelem, tloušťce materiálu, typu plynu a průměru drátu.
Některé invertory dokáží upravovat oblouk v průběhu svařovacího procesu, aby konzistentně vytvářely přesný oblouk, zvládaly mezery mezi díly a udržovaly vysoké rychlosti svařování, aby splňovaly výrobní a kvalitativní standardy. To platí zejména pro automatizované nebo robotické svařování, ale platí i pro ruční svařování. Některé napájecí zdroje na trhu nabízejí dotykové rozhraní a ovládání hořáku pro snadné nastavení.
Svařování nerezové oceli je složitý úkol. Mezi tyto problémy patří přítomnost oxidu chromu, jak regulovat příkon tepla, jaký svařovací proces použít, jak manipulovat se šestimocným chromem a jak to dělat správně.
Výběr správného plynu pro GTAW obvykle závisí na zkušenostech nebo aplikaci svařovací zkoušky. GTAW, také známý jako wolframový inertní plyn (TIG), ve většině případů používá pouze inertní plyn, obvykle argon, helium nebo směs obou. Nesprávné vstřikování ochranného plynu nebo tepla může způsobit, že se jakýkoli svar stane nadměrně klenutým nebo provazcovitým, což zabrání jeho smíchání s okolním kovem, což má za následek nevzhledný nebo nevhodný svar. Určení, která směs je pro každý svar nejlepší, může znamenat mnoho pokusů a omylů. Sdílené výrobní linky GMAW pomáhají snižovat ztrátu času v nových aplikacích, ale pokud je vyžadována nejpřísnější kvalita, zůstává metoda svařování GTAW preferovanou metodou.
Svařování nerezové oceli představuje zdravotní riziko pro osoby pracující s hořákem. Největší nebezpečí představují výpary uvolňované během svařovacího procesu. Zahřátý chrom vytváří sloučeninu zvanou šestimocný chrom, o které je známo, že poškozuje dýchací systém, ledviny, játra, kůži a oči a způsobuje rakovinu. Svářeči musí vždy nosit ochranné pomůcky, včetně respirátoru, a před zahájením svařování zajistit dobré větrání místnosti.
Problémy s nerezovou ocelí nekončí po dokončení svařování. Nerezová ocel vyžaduje zvláštní pozornost i při procesu konečné úpravy. Použití ocelového kartáče nebo lešticího kotouče kontaminovaného uhlíkovou ocelí může poškodit ochrannou vrstvu oxidu chromu. I když poškození není viditelné, tyto nečistoty mohou hotový výrobek učinit náchylným ke korozi.
Terrence Norris je hlavní aplikační inženýr ve společnosti Fronius USA LLC, 6797 Fronius Drive, Portage, IN 46368, 219-734-5500, www.fronius.us.
Rhonda Zatezalo je nezávislá spisovatelka pro Crearies Marketing Design LLC, 248-783-6085, www.crearies.com.
Moderní technologie invertorového svařování učinila z plynového GMAW standard pro výrobu nerezové oceli, nejen z automatických nebo robotických systémů.
Časopis WELDER, dříve známý jako Practical Welding Today, zastupuje skutečné lidi, kteří vyrábějí produkty, které denně používáme a s nimiž pracujeme. Tento časopis slouží svářečské komunitě v Severní Americe již více než 20 let.
Nyní s plným přístupem k digitální edici The FABRICATOR máte snadný přístup k cenným oborovým zdrojům.
Digitální vydání časopisu The Tube & Pipe Journal je nyní plně dostupné a poskytuje snadný přístup k cenným oborovým zdrojům.
Získejte plný digitální přístup k časopisu STAMPING Journal, který obsahuje nejnovější technologie, osvědčené postupy a novinky z oboru lisování kovů.
Nyní s plným digitálním přístupem k The Fabricator en Español máte snadný přístup k cenným zdrojům z oboru.