Det lyder for godt til at være sandt, så hvad er problemet? Svejsning er normalt påkrævet for at fremstille næsten alt af en af ​​de mere end 150 typer rustfrit stål. Svejsning af rustfrit stål er en kompleks opgave. Nogle af disse problemer omfatter tilstedeværelsen af ​​kromoxid, hvordan man kontrollerer varmetilførslen, hvilken svejseproces der skal bruges, hvordan man håndterer hexavalent krom, og hvordan man gør det rigtigt.
Trods vanskelighederne ved svejsning og efterbehandling af dette materiale er rustfrit stål fortsat et populært og nogle gange den eneste mulighed for mange brancher. Det er afgørende for succesfuld svejsning at vide, hvordan man bruger det sikkert, og hvornår man skal bruge hver svejseproces. Dette kan være nøglen til en succesfuld karriere.
Så hvorfor er svejsning af rustfrit stål så vanskelig en opgave? Svaret starter med, hvordan det blev skabt. Blødt stål, også kendt som blødt stål, blandes med mindst 10,5% krom for at producere rustfrit stål. Det tilsatte krom danner et lag af kromoxid på overfladen af ​​stålet, hvilket forhindrer de fleste typer korrosion og rust. Producenter tilsætter varierende mængder krom og andre elementer til stål for at ændre kvaliteten af ​​det endelige produkt og bruger derefter et trecifret system til at differentiere kvaliteterne.
Almindeligt anvendte rustfrie ståltyper omfatter 304 og 316. Den billigste af disse er 304, som indeholder 18 procent krom og 8 procent nikkel og bruges i alt fra bilbeklædning til køkkenapparater. 316 rustfrit stål indeholder mindre krom (16%) og mere nikkel (10%), men indeholder også 2% molybdæn. Denne forbindelse giver 316 rustfrit stål yderligere modstandsdygtighed over for klorider og kloropløsninger, hvilket gør det til det bedste valg til marine miljøer og den kemiske og farmaceutiske industri.
Et lag kromoxid kan sikre kvaliteten af ​​rustfrit stål, men det er netop det, der gør svejsere så utilfredse. Denne nyttige barriere øger metallets overfladespænding og bremser dannelsen af ​​et flydende smeltebad. En almindelig fejl er at øge varmetilførslen, da mere varme øger smeltebadets flydeevne. Dette kan dog have en negativ indvirkning på rustfrit stål. For meget varme kan forårsage yderligere oxidation og vridning eller brænde igennem basismetallet. Kombineret med metalplader, der anvendes i store industrier, såsom biludstødning, bliver dette en topprioritet.
Varme ødelægger rustfrit ståls korrosionsbestandighed fuldstændigt. For meget varme bruges, når svejsningen eller den omgivende varmepåvirkede zone (HAZ) bliver iriserende. Oxideret rustfrit stål producerer fantastiske farver, der spænder fra lyseguld til mørkeblå og lilla. Disse farver giver en flot illustration, men kan indikere svejsninger, der muligvis ikke opfylder visse svejsekrav. De strengeste specifikationer kan ikke lide svejsningens farve.
Det er generelt accepteret, at gasbeskyttet wolframbuesvejsning (GTAW) er bedst egnet til rustfrit stål. Historisk set har dette været tilfældet i generel forstand. Dette gælder stadig, når vi forsøger at bringe disse dristige farver ind i kunstnerisk vævning for at opfylde de højeste kvalitetsstandarder i industrier som atomkraft og luftfart. Moderne invertersvejsningsteknologi har imidlertid gjort gasmetalbuesvejsning (GMAW) til standarden for produktion af rustfrit stål, ikke kun automatiserede eller robotsystemer.
Da GMAW er en halvautomatisk trådfremføringsproces, giver den en høj aflejringshastighed, hvilket hjælper med at reducere varmetilførslen. Nogle fagfolk siger, at den er nemmere at bruge end GTAW, fordi den er mindre afhængig af svejserens færdigheder og mere af svejsestrømkildens færdigheder. Dette er et irrelevant punkt, men de fleste moderne GMAW-strømforsyninger bruger forprogrammerede synergilinjer. Disse programmer er designet til at indstille parametre som strøm og spænding, afhængigt af det tilsatsmetal, brugeren har indtastet, materialetykkelse, gastype og tråddiameter.
Nogle invertere kan justere lysbuen under hele svejseprocessen for at producere en præcis lysbue, håndtere mellemrum mellem dele og opretholde høje bevægelseshastigheder for at opfylde produktions- og kvalitetsstandarder. Dette gælder især for automatiseret eller robotsvejsning, men gælder også for manuel svejsning. Nogle strømforsyninger på markedet tilbyder en berøringsskærm og brænderstyring for nem opsætning.
Svejsning af rustfrit stål er en kompleks opgave. Nogle af disse problemstillinger omfatter tilstedeværelsen af ​​kromoxid, hvordan man kontrollerer varmetilførslen, hvilken svejseproces der skal anvendes, hvordan man håndterer hexavalent krom, og hvordan man gør det rigtigt.
Valg af den rigtige gas til GTAW afhænger normalt af erfaringen eller anvendelsen af ​​svejsetesten. GTAW, også kendt som wolframinert gas (TIG), bruger i de fleste tilfælde kun en inert gas, normalt argon, helium eller en blanding af begge. Forkert indsprøjtning af beskyttelsesgas eller varme kan forårsage, at enhver svejsning bliver for hvælvet eller reblignende, og dette vil forhindre den i at blandes med det omgivende metal, hvilket resulterer i en grim eller uegnet svejsning. At bestemme, hvilken blanding der er bedst til hver svejsning, kan betyde en masse forsøg og fejl. Delte GMAW-produktionslinjer hjælper med at reducere spildtid i nye applikationer, men når den strengeste kvalitet er påkrævet, er GTAW-svejsemetoden fortsat den foretrukne metode.
Svejsning i rustfrit stål udgør en sundhedsfare for personer med en svejsebrænder. Den største fare er dampe, der frigives under svejseprocessen. Opvarmet krom producerer en forbindelse kaldet hexavalent krom, som er kendt for at skade åndedrætssystemet, nyrerne, leveren, huden og øjnene og forårsage kræft. Svejsere skal altid bære beskyttelsesudstyr, herunder åndedrætsværn, og sørge for, at rummet er godt ventileret, før de begynder at svejse.
Problemerne med rustfrit stål stopper ikke, når svejsningen er færdig. Rustfrit stål kræver også særlig opmærksomhed i efterbehandlingsprocessen. Brug af en stålbørste eller polerpude, der er forurenet med kulstofstål, kan beskadige det beskyttende kromoxidlag. Selv hvis skaden ikke er synlig, kan disse forurenende stoffer gøre det færdige produkt modtageligt for rust eller anden korrosion.
Terrence Norris er senior applikationsingeniør hos Fronius USA LLC, 6797 Fronius Drive, Portage, IN 46368, 219-734-5500, www.fronius.us.
Rhonda Zatezalo er freelance skribent for Crearies Marketing Design LLC, 248-783-6085, www.crearies.com.
Moderne invertersvejsningsteknologi har gjort gas-GMAW til standarden for produktion af rustfrit stål, ikke kun automatiske eller robotsystemer.
WELDER, tidligere kaldet Practical Welding Today, repræsenterer de virkelige mennesker, der fremstiller de produkter, vi bruger og arbejder med hver dag. Dette magasin har betjent svejsemiljøet i Nordamerika i over 20 år.
Nu med fuld adgang til den digitale udgave af FABRICATOR, nem adgang til værdifulde ressourcer fra branchen.
Den digitale udgave af The Tube & Pipe Journal er nu fuldt tilgængelig og giver nem adgang til værdifulde ressourcer fra branchen.
Få fuld digital adgang til STAMPING Journal, der præsenterer den nyeste teknologi, bedste praksis og branchenyheder inden for metalprægningsmarkedet.
Nu med fuld digital adgang til The Fabricator på spansk har du nem adgang til værdifulde ressourcer fra branchen.