Folk køber ofte præfabrikeret rustfrit stål, hvilket øger kompleksiteten af ​​det materiale, som operatørerne skal overveje.
Ligesom de fleste materialer har rustfrit stål mange fordele og ulemper. Et stål betragtes som "rustfrit stål", hvis legeringen indeholder mindst 10,5% krom, som danner et oxidlag, der gør det syre- og korrosionsbestandigt. Denne korrosionsbestandighed kan forbedres yderligere ved at øge kromindholdet og tilsætte yderligere legeringsmidler.
Materialets egenskaber som "rustfrit stål", lave vedligeholdelse, holdbarhed og forskellige overfladebehandlinger gør det velegnet til industrier som byggeri, møbler, fødevarer og drikkevarer, medicin og mange andre anvendelser, der kræver stålets styrke og korrosionsbestandighed.
Rustfrit stål er typisk dyrere end andre ståltyper. Det tilbyder dog fordele i forhold til styrke/vægt, hvilket muliggør brugen af ​​tyndere materialetykkelser sammenlignet med konventionelle kvaliteter, hvilket kan føre til omkostningsbesparelser. På grund af den samlede pris skal butikkerne sikre sig, at de bruger de rigtige værktøjer for at undgå dyrt spild og omarbejdning af dette materiale.
Rustfrit stål anses generelt for at være vanskeligt at svejse, fordi det afgiver varme hurtigt og kræver stor omhu i de sidste efterbehandlings- og poleringsfaser.
Arbejde med rustfrit stål kræver generelt en mere erfaren svejser eller operatør end arbejde med kulstofstål, som har tendens til at være mere robust. Dets handlefrihed kan reduceres, når visse parametre introduceres, især under svejsning. På grund af den høje pris på rustfrit stål giver det mening for mere erfarne operatører at bruge det.
"Folk køber normalt rustfrit stål på grund af dets finish," siger Jonathan Douville, senior produktchef for international forskning og udvikling hos Walter Surface Technologies i Pointe-Claire, Quebec. "Dette øger de begrænsninger, som operatører skal overveje."
Uanset om det er en lineær tekstureret finish i størrelse 4 eller en spejlblank finish i størrelse 8, skal operatøren sikre, at materialet respekteres, og at finishen ikke beskadiges under håndtering og forarbejdning. Dette kan også begrænse mulighederne for forberedelse og rengøring, som er afgørende for at sikre en god emneproduktion.
"Når man arbejder med dette materiale, er det første, man skal gøre, at det er rent, rent, rent," sagde Rick Hatelt, Canada Country Manager for PFERD Ontario, Mississauga, Ontario. "Det er meget vigtigt at sikre en ren (kulstoffri) atmosfære, rengøre det rustfri stål for at fjerne urenheder, der kan forårsage oxidation (rust) senere, og forhindre genopbygning af passiveringslaget, hvilket skaber et beskyttende lag for at minimere oxidation."
Når man bruger rustfrit stål, skal materialet og det omgivende miljø rengøres. Fjernelse af olie- og plastrester fra materialer er et godt sted at starte. Forurenende stoffer på rustfrit stål kan forårsage oxidation, men de kan også være problematiske under svejsning og kan forårsage defekter. Derfor er det vigtigt at rengøre overfladen, før man begynder at lodde.
Værkstedsmiljøer er ikke altid de reneste, og krydskontaminering kan være et problem, når man arbejder med rustfrit stål og kulstofstål. Ofte har en butik mange ventilatorer eller klimaanlæg til at køle arbejderne ned, hvilket kan presse forurenende stoffer ned på gulvet eller forårsage kondens, der drypper eller ophobes på råmaterialer. Dette er især udfordrende, når kulstofstålpartikler blæses på rustfrit stål. At adskille disse materialer og holde dem i et rent miljø gør en stor forskel, når det kommer til effektiv svejsning.
Det er vigtigt at fjerne misfarvning for at sikre, at rust ikke ophobes over tid og svækker den overordnede struktur. Det er også godt at fjerne blånering for at udjævne overfladefarven.
I Canada er det vigtigt at vælge den rigtige kvalitet rustfrit stål på grund af den ekstreme kulde og vintervejr. Douville forklarede, at de fleste butikker i første omgang valgte 304 på grund af prisen. Men hvis en butik skulle bruge materialet udendørs, ville han anbefale at skifte til 316, selvom det koster dobbelt så meget. 304 er modtagelig for korrosion, hvis den bruges eller opbevares udendørs. Selv hvis overfladen rengøres, og der dannes et passiveringslag, kan udendørsforhold påvirke overfladen, erodere passiveringslaget og i sidste ende få det til at ruste igen.
"Forberedelse af svejsning er vigtig af en række grundlæggende årsager," siger Gabi Miholics, specialist i applikationsudvikling, Abrasive Systems Division, 3M Canada, London, Ontario. "Fjernelse af rust, maling og affasninger er nødvendig for korrekt svejsning. Der må ikke være nogen forurening på svejseoverfladen, der kan svække bindingen."
Hatelt tilføjer, at rengøring af området er vigtigt, men forberedelse før svejsning kan også omfatte affasning af materialet for at sikre korrekt svejsevedhæftning og styrke.
Til svejsning af rustfrit stål er det vigtigt at vælge det korrekte tilsatsmateriale til den anvendte kvalitet. Rustfrit stål er særligt følsomt og kræver, at svejsesømme er certificeret med samme type materiale. For eksempel kræver 316-basismetal 316-tilsatsmateriale. Svejsere kan ikke bare bruge en hvilken som helst type tilsatsmateriale, hver rustfri kvalitet kræver et specifikt tilsatsmateriale for korrekt svejsning.
"Når man svejser rustfrit stål, skal svejseren virkelig holde øje med temperaturen," sagde Michael Radaelli, produktchef hos Norton | Saint-Gobain Abrasives, Worcester, MA. "Der findes mange forskellige apparater, der kan bruges til at måle temperaturen på svejsningen og emnet, når svejseren varmes op, for hvis der er en revne i det rustfri stål, er emnet grundlæggende ødelagt."
Radaelli tilføjede, at svejseren skal sørge for ikke at opholde sig i det samme område i lang tid. Flerlagssvejsning er en god måde at forhindre substratet i at blive overophedet. Langvarig svejsning af det rustfri stål i basismaterialet kan forårsage overophedning og revner.
"Svejsning med rustfrit stål kan være mere tidskrævende, men det er også en kunst, der kræver erfarne hænder," sagde Radaelli.
Forberedelse efter svejsning afhænger virkelig af det endelige produkt og dets anvendelse. I nogle tilfælde, forklarede Miholics, ses svejsningen aldrig, så kun begrænset rengøring efter svejsning er nødvendig, og eventuelle synlige sprøjt fjernes hurtigt. Eller svejsningen skal muligvis udjævnes eller rengøres, men der kræves ingen specifik overfladeforberedelse. Hvis der kræves en fin eller spejlblank finish, kan mere detaljerede poleringstrin være nødvendige. Det afhænger bare af anvendelsen.
"Det er ikke farven, der er problemet," sagde Miholics. "Denne misfarvning af overfladen indikerer, at metalegenskaberne har ændret sig og nu kan oxidere/ruste."
Valg af et værktøj med variabel hastighed sparer tid og penge og giver operatøren mulighed for at matche finishen.
Det er vigtigt at fjerne misfarvning for at sikre, at rust ikke ophobes over tid og svækker den overordnede struktur. Det er også godt at fjerne blånering for at udjævne overfladefarven.
Rengøringsprocessen kan beskadige overflader, især når der anvendes barske kemikalier. Forkert rengøring kan forhindre dannelsen af ​​et passiveringslag. Derfor anbefaler mange eksperter manuel rengøring af disse svejsede dele.
"Når man udfører manuel rengøring, og man ikke tillader ilt at reagere med overfladen i 24 eller 48 timer, har man ikke tid til at opbygge en passiv overflade," sagde Douville. Han forklarede, at overfladen har brug for ilt for at reagere med krom i legeringen og danne et passiveringslag. Nogle butikker har en tendens til at rengøre, pakke dele og sende dem med det samme, hvilket forsinker processen og øger risikoen for korrosion.
Det er almindeligt for producenter og svejsere at bruge flere forskellige materialer. Men som tidligere nævnt har brugen af ​​rustfrit stål nogle begrænsninger. At tage sig tid til at rengøre delen er et godt første skridt, men det er kun så godt som det miljø, den er i.
Hatelt sagde, at han bliver ved med at se forurenede arbejdsområder. Det er vigtigt at eliminere tilstedeværelsen af ​​kulstof i arbejdsmiljøet i rustfrit stål. Det er ikke ualmindeligt, at værksteder, der bruger stål, skifter til rustfrit stål uden at forberede arbejdsmiljøet ordentligt til dette materiale. Dette er en fejltagelse, især hvis de ikke kan adskille de to materialer eller købe deres eget værktøjssæt.
"Hvis du har en stålbørste til slibning eller forberedelse af rustfrit stål, og du bruger den på kulstofstål, kan du ikke længere bruge rustfrit stål," sagde Radaelli. "Børsterne er nu kulstofforurenede og ruster. Når børsterne først er krydskontamineret, kan de ikke rengøres."
Butikker bør bruge separate værktøjer til at forberede materialer, men de bør også mærke værktøjer som "kun rustfrit stål" for at undgå unødvendig kontaminering, sagde Hatelt.
Værker bør overveje mange faktorer, når de vælger svejseværktøj i rustfrit stål, herunder varmeafledningsmuligheder, mineraltype, hastighed og kornstørrelse.
"Det er et godt sted at starte at vælge et slibemiddel med en varmeafledende belægning," sagde Miholics. "Rustfrit stål er meget hårdt og vil generere mere varme ved slibning end blødt stål. Varmen skal et sted hen, så der er en belægning, der tillader varmen at strømme til kanten af ​​skiven i stedet for bare at blive, hvor du sliber. På det tidspunkt var det ideelt."
Valget af et slibemiddel afhænger også af, hvordan den overordnede finish skal se ud, tilføjer hun. Det er virkelig op til beskueren. Aluminiummineraler i slibemidler er langt den mest almindelige type, der anvendes i efterbehandlingstrin. For at få rustfrit stål til at se blåt ud på overfladen, bør mineralet siliciumcarbid anvendes. Det er skarpere og efterlader dybere snit, der reflekterer lyset anderledes, hvilket gør det blåt. Hvis operatøren leder efter en specifik eller unik overfladefinish, er det bedst at tale med leverandøren.
"Omdrejningstallet er et stort problem," sagde Hatelt. "Forskellige værktøjer kræver forskellige omdrejningstal, og de kører ofte for hurtigt. Brug af det rigtige omdrejningstal sikrer de bedste resultater, både med hensyn til hvor hurtigt arbejdet udføres, og hvor godt det er udført. Vid, hvilken finish du ønsker, og hvordan du skal måle."
Douville tilføjede, at investering i værktøjer med variabel hastighed er én måde at overvinde hastighedsproblemer på. Mange operatører bruger en normal sliber til finbearbejdning, men den har kun en høj hastighed til skæring. At fuldføre processen kræver, at man sætter farten ned. At vælge et værktøj med variabel hastighed sparer tid og penge og giver operatøren mulighed for at matche finishen.
Kornstørrelsen er også vigtig, når man vælger et slibemiddel. Operatøren bør starte med den bedste kornstørrelse til formålet.
Startende med en kornstørrelse på 60 eller 80 (medium), kan operatøren næsten øjeblikkeligt springe til en kornstørrelse på 120 (fin) og til en kornstørrelse på 220 (meget fin), hvilket vil give rustfrit stål en finish nr. 4.
"Det kan være så simpelt som tre trin," sagde Radaelli. "Men hvis operatøren arbejder med store svejsninger, kan han ikke starte med en kornstørrelse på 60 eller 80 og vælger måske en kornstørrelse på 24 (meget grov) eller 36 (grov). Dette tilføjer et ekstra trin og kan være vanskeligt at fjerne i materialet. Der er dybe ridser på det."
Derudover kan det være en svejsers bedste ven at tilsætte en anti-sprøjt spray eller gel, men det overses ofte, når man svejser rustfrit stål, siger Douville. Dele med sprøjt skal fjernes, da det kan ridse overfladen, kræve yderligere slibetrin og spilde mere tid. Dette trin kan nemt elimineres med et anti-sprøjt system.
Lindsay Luminoso, assisterende redaktør, bidrager til Metal Fabrication Canada og Fabrication and Welding Canada. Fra 2014-2016 var hun assisterende redaktør/webredaktør hos Metal Fabrication Canada, senest som assisterende redaktør for designteknik.
Luminoso har en Bachelor of Arts-grad fra Carleton University, en Bachelor of Education-grad fra University of Ottawa og et kandidatcertifikat i bøger, magasiner og digital udgivelse fra Centennial College.
Hold dig opdateret med de seneste nyheder, begivenheder og teknologi om alle metaller fra vores to månedlige nyhedsbreve, der er skrevet eksklusivt til canadiske producenter!
Nu med fuld adgang til den digitale udgave af Canadian Metalworking, nem adgang til værdifulde ressourcer fra branchen.
Nu med fuld adgang til den digitale udgave af Made in Canada og Welding, nem adgang til værdifulde ressourcer fra branchen.
Lav flere huller på én dag med mindre indsats. Slugger JCM200 Auto har automatisk fremføring til serieboring, en kraftfuld to-trins vendbar magnetboremaskine med 2" kapacitet, ¾" svejsning, MK3-interface og mange sikkerhedsfunktioner. Kernebor, spiralbor, gevindskår, forsænkere og ...