مردم اغلب فولاد ضد زنگ از پیش ماشینکاری شده را خریداری میکنند، که این امر به پیچیدگی موادی که اپراتورها باید در نظر بگیرند، میافزاید.
مانند اکثر مواد، فولاد ضد زنگ مزایا و معایب زیادی دارد. فولادی "فولاد ضد زنگ" در نظر گرفته میشود که آلیاژ آن حداقل 10.5٪ کروم داشته باشد، که یک لایه اکسید تشکیل میدهد و آن را در برابر اسید و خوردگی مقاوم میکند. این مقاومت در برابر خوردگی را میتوان با افزایش مقدار کروم و افزودن عوامل آلیاژی اضافی، بیشتر بهبود بخشید.
خواص «فولاد ضد زنگ»، نیاز کم به نگهداری، دوام و پرداختهای سطحی متنوع این ماده، آن را برای صنایعی مانند ساخت و ساز، مبلمان، مواد غذایی و آشامیدنی، پزشکی و بسیاری از کاربردهای دیگر که به استحکام و مقاومت در برابر خوردگی فولاد نیاز دارند، مناسب میسازد.
فولاد ضد زنگ معمولاً گرانتر از سایر فولادها است. با این حال، مزایای نسبت استحکام به وزن را ارائه میدهد و امکان استفاده از ضخامتهای نازکتر مواد را در مقایسه با گریدهای معمولی فراهم میکند که میتواند منجر به صرفهجویی در هزینه شود. به دلیل هزینه کلی آن، فروشگاهها باید اطمینان حاصل کنند که از ابزارهای مناسب برای جلوگیری از ضایعات پرهزینه و دوبارهکاری این ماده استفاده میکنند.
جوشکاری فولاد ضد زنگ عموماً دشوار تلقی میشود زیرا گرما را به سرعت از دست میدهد و در مراحل نهایی پرداخت و صیقلکاری نیاز به دقت زیادی دارد.
کار با فولاد ضد زنگ معمولاً به جوشکار یا اپراتور باتجربهتری نسبت به فولاد کربنی نیاز دارد، که معمولاً انعطافپذیرتر است. با اعمال پارامترهای خاص، به خصوص هنگام جوشکاری، ممکن است عرض جغرافیایی آن کاهش یابد. با توجه به هزینه بالای فولاد ضد زنگ، استفاده از آن برای اپراتورهای باتجربهتر منطقی است.
جاناتان دوویل، مدیر ارشد محصول برای تحقیق و توسعه بینالمللی در والتر سرفیس تکنولوژیز در پوینت-کلر، کبک، میگوید: «مردم معمولاً فولاد ضد زنگ را به خاطر روکش آن میخرند.» این موضوع به محدودیتهایی که اپراتورها باید در نظر بگیرند، میافزاید.
چه پرداخت با بافت خطی سایز ۴ باشد و چه پرداخت آینهای سایز ۸، اپراتور باید اطمینان حاصل کند که جنس ماده رعایت شده و پرداخت در حین جابجایی و پردازش آسیب نمیبیند. این امر همچنین میتواند گزینههای آمادهسازی و تمیزکاری را که برای اطمینان از تولید خوب قطعه حیاتی هستند، محدود کند.
ریک هاتل، مدیر بخش کانادا در PFERD انتاریو، میسیساگا، انتاریو، گفت: «هنگام کار با این ماده، اولین کاری که باید انجام دهید این است که مطمئن شوید تمیز، تمیز، تمیز است.» بسیار مهم است که از داشتن یک فضای تمیز (عاری از کربن) مطمئن شوید، فولاد ضد زنگ را تمیز کنید تا ناخالصیهایی که میتوانند بعداً باعث اکسیداسیون (زنگزدگی) شوند، از بین بروند و از بازسازی لایه غیرفعال جلوگیری شود و یک لایه محافظ برای به حداقل رساندن اکسیداسیون ایجاد شود.
هنگام استفاده از فولاد ضد زنگ، ماده و محیط اطراف آن باید تمیز شوند. پاک کردن روغن و بقایای پلاستیک از روی مواد، نقطه شروع خوبی است. آلایندههای روی فولاد ضد زنگ میتوانند باعث اکسیداسیون شوند، اما میتوانند در حین جوشکاری نیز مشکلساز باشند و باعث ایجاد نقص شوند. بنابراین، تمیز کردن سطح قبل از شروع لحیم کاری بسیار مهم است.
محیطهای کارگاهی همیشه تمیزترین محیطها نیستند و آلودگی متقابل میتواند هنگام کار با فولاد ضد زنگ و کربنی مشکلساز باشد. اغلب یک فروشگاه از پنکههای زیادی استفاده میکند یا از تهویه مطبوع برای خنک کردن کارگران استفاده میکند که میتواند آلایندهها را روی زمین پخش کند یا باعث چکه کردن یا تجمع میعان روی مواد اولیه شود. این امر به ویژه هنگامی که ذرات فولاد کربنی روی فولاد ضد زنگ دمیده میشوند، چالش برانگیز است. جدا کردن این مواد و نگهداری آنها در یک محیط تمیز، تفاوت زیادی در جوشکاری مؤثر ایجاد میکند.
مهم است که تغییر رنگ را از بین ببرید تا مطمئن شوید که زنگ زدگی به مرور زمان ایجاد نمیشود و ساختار کلی را تضعیف نمیکند. همچنین خوب است که رنگ آبی را از بین ببرید تا رنگ سطح یکنواخت شود.
در کانادا، به دلیل سرمای شدید و هوای زمستانی، انتخاب درجه مناسب فولاد ضد زنگ مهم است. دوویل توضیح داد که اکثر فروشگاهها در ابتدا به دلیل قیمت 304 آن را انتخاب کردند. اما اگر فروشگاهی قرار باشد از این ماده در فضای باز استفاده کند، او توصیه میکند که به 316 تغییر کند، حتی اگر دو برابر گرانتر باشد. 304 در صورت استفاده یا نگهداری در فضای باز مستعد خوردگی است. حتی اگر سطح تمیز شود و یک لایه غیرفعال تشکیل شود، شرایط فضای باز میتواند بر سطح تأثیر بگذارد، لایه غیرفعال را فرسایش دهد و در نهایت باعث زنگزدگی مجدد آن شود.
گبی میهولیک، متخصص توسعه کاربرد، بخش سیستمهای ساینده، 3M کانادا، لندن، انتاریو، میگوید: «آمادهسازی جوش به دلایل اساسی متعددی مهم است.» زدودن زنگزدگی، رنگ و پخها برای جوشکاری مناسب ضروری است. نباید هیچ آلودگی روی سطح جوش وجود داشته باشد که بتواند پیوند را تضعیف کند.
هاتلت اضافه میکند که تمیز کردن محل ضروری است، اما آمادهسازی قبل از جوشکاری میتواند شامل پخ زدن مواد نیز باشد تا چسبندگی و استحکام مناسب جوش تضمین شود.
برای جوشکاری فولاد ضد زنگ، انتخاب فلز پرکننده مناسب برای گرید مورد استفاده بسیار مهم است. فولاد ضد زنگ به ویژه حساس است و نیاز دارد که درزهای جوشکاری با همان نوع ماده گواهی شوند. به عنوان مثال، فلز پایه 316 به فلز پرکننده 316 نیاز دارد. جوشکاران نمیتوانند از هر نوع فلز پرکنندهای استفاده کنند، هر گرید ضد زنگ برای جوشکاری مناسب به یک پرکننده خاص نیاز دارد.
مایکل رادائلی، مدیر محصول شرکت Norton | Saint-Gobain Abrasives، ووستر، ماساچوست، گفت: «هنگام جوشکاری فولاد ضد زنگ، جوشکار واقعاً باید دما را زیر نظر داشته باشد.» دستگاههای مختلف زیادی وجود دارند که میتوانند برای اندازهگیری دمای جوش و قطعه هنگام گرم شدن دستگاه جوش استفاده شوند، زیرا اگر ترکی در فولاد ضد زنگ وجود داشته باشد، قطعه اساساً خراب میشود.
رادائلی افزود که جوشکار باید مطمئن شود که مدت زیادی در یک منطقه نمیماند. جوشکاری چند لایه راهی عالی برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد زیرلایه است. جوشکاری طولانی مدت فولاد ضد زنگ پایه میتواند باعث گرم شدن بیش از حد و ترک خوردن آن شود.
رادائلی گفت: «جوشکاری با فولاد ضد زنگ میتواند زمانبرتر باشد، اما در عین حال هنری است که به دستان باتجربه نیاز دارد.»
آمادهسازی پس از جوشکاری واقعاً به محصول نهایی و کاربرد آن بستگی دارد. میهولیکس توضیح داد که در برخی موارد، جوش هرگز دیده نمیشود، بنابراین فقط تمیزکاری محدودی پس از جوشکاری مورد نیاز است و هرگونه پاشش قابل توجه به سرعت پاک میشود. یا ممکن است جوش نیاز به تراز کردن یا تمیز کردن داشته باشد، اما هیچ آمادهسازی سطح خاصی لازم نیست. اگر به پرداخت ظریف یا آینهای نیاز باشد، ممکن است مراحل صیقلکاری دقیقتری لازم باشد. این فقط به کاربرد بستگی دارد.
میهولیک گفت: «مشکل رنگ نیست.» این تغییر رنگ سطحی نشان میدهد که خواص فلز تغییر کرده و اکنون میتواند اکسید/زنگ بزند.
انتخاب یک ابزار پرداخت با سرعت متغیر، در زمان و هزینه صرفهجویی میکند و به اپراتور اجازه میدهد تا پرداخت نهایی را با سرعت دلخواه انجام دهد.
مهم است که تغییر رنگ را از بین ببرید تا مطمئن شوید که زنگ زدگی به مرور زمان ایجاد نمیشود و ساختار کلی را تضعیف نمیکند. همچنین خوب است که رنگ آبی را از بین ببرید تا رنگ سطح یکنواخت شود.
فرآیند تمیز کردن میتواند به سطوح آسیب برساند، به خصوص هنگامی که از مواد شیمیایی قوی استفاده میشود. تمیز کردن نادرست میتواند از تشکیل لایه غیرفعال جلوگیری کند. به همین دلیل است که بسیاری از کارشناسان تمیز کردن دستی این قطعات جوش داده شده را توصیه میکنند.
دوویل گفت: «وقتی تمیزکاری دستی انجام میدهید، اگر به اکسیژن اجازه ندهید که به مدت ۲۴ یا ۴۸ ساعت با سطح واکنش دهد، وقت کافی برای ایجاد یک سطح غیرفعال نخواهید داشت.» او توضیح داد که سطح برای واکنش با کروم موجود در آلیاژ و تشکیل یک لایه غیرفعال به اکسیژن نیاز دارد. برخی از فروشگاهها تمایل دارند قطعات را بلافاصله تمیز، بستهبندی و ارسال کنند که این امر روند کار را کند میکند و خطر خوردگی را افزایش میدهد.
استفاده از چندین ماده برای تولیدکنندگان و جوشکاران رایج است. با این حال، همانطور که قبلاً ذکر شد، استفاده از فولاد ضد زنگ محدودیتهایی را ایجاد میکند. صرف وقت برای تمیز کردن قطعه، گام اول خوبی است، اما این موضوع فقط به محیطی که در آن قرار دارد بستگی دارد.
هاتل گفت که او مرتباً مناطق کاری آلوده را میبیند. از بین بردن وجود کربن در محیط کار با فولاد ضد زنگ کلید اصلی است. برای کارگاههایی که از فولاد استفاده میکنند، غیرمعمول نیست که بدون آمادهسازی مناسب محیط کار برای این ماده، به فولاد ضد زنگ روی آورند. این یک اشتباه است، به خصوص اگر آنها نتوانند این دو ماده را از هم جدا کنند یا ابزار مخصوص خود را بخرند.
رادائلی گفت: «اگر برس سیمی برای سنگزنی یا آمادهسازی فولاد ضد زنگ دارید و از آن روی فولاد کربنی استفاده میکنید، دیگر نمیتوانید از فولاد ضد زنگ استفاده کنید.» «برسها اکنون آلوده به کربن و زنگزدگی شدهاند. وقتی برسها آلوده شوند، دیگر نمیتوان آنها را تمیز کرد.»
هاتلت گفت فروشگاهها باید از ابزارهای جداگانهای برای آمادهسازی مواد استفاده کنند، اما باید روی ابزارها برچسب «فقط از جنس استیل ضد زنگ» هم بزنند تا از آلودگی غیرضروری جلوگیری شود.
کارگاهها باید هنگام انتخاب ابزارهای آمادهسازی جوش از جنس فولاد ضد زنگ، عوامل زیادی را در نظر بگیرند، از جمله گزینههای اتلاف حرارت، نوع ماده معدنی، سرعت و اندازه دانه.
میهولیکس گفت: «انتخاب یک ساینده با پوشش دفعکننده گرما، نقطه شروع خوبی است.» فولاد ضد زنگ بسیار سخت است و هنگام سنگزنی گرمای بیشتری نسبت به فولاد نرم تولید میکند. گرما باید به جایی برود، بنابراین پوششی وجود دارد که به گرما اجازه میدهد به لبه دیسک جریان یابد، نه اینکه فقط در جایی که سنگزنی میکنید بماند. در آن مرحله، ایدهآل بود.
او اضافه میکند انتخاب یک ساینده همچنین به این بستگی دارد که ظاهر کلی پرداخت چگونه باید باشد. این واقعاً به نظر بیننده بستگی دارد. مواد معدنی آلومینا در سایندهها تاکنون رایجترین نوع مورد استفاده در مراحل پرداخت هستند. برای اینکه فولاد ضد زنگ روی سطح آبی به نظر برسد، باید از کاربید سیلیکون معدنی استفاده شود. این ماده تیزتر است و برشهای عمیقتری ایجاد میکند که نور را به طور متفاوتی منعکس میکند و آن را آبی میکند. اگر اپراتور به دنبال یک سطح پرداخت خاص یا منحصر به فرد است، بهتر است با تامینکننده صحبت کند.
هاتلت گفت: «دور در دقیقه یک مشکل بزرگ است. ابزارهای مختلف به دور در دقیقههای متفاوتی نیاز دارند و اغلب خیلی سریع کار میکنند. استفاده از دور در دقیقه مناسب، بهترین نتایج را تضمین میکند، هم از نظر سرعت انجام کار و هم از نظر کیفیت انجام آن. بدانید چه نتیجهای میخواهید و چگونه اندازهگیری کنید.»
دوویل اضافه کرد که سرمایهگذاری روی ابزارهای پرداختکاری با سرعت متغیر، یکی از راههای غلبه بر مشکلات سرعت است. بسیاری از اپراتورها برای پرداختکاری از یک دستگاه سنگزنی معمولی استفاده میکنند، اما این دستگاه فقط برای برش سرعت بالایی دارد. تکمیل فرآیند نیاز به کاهش سرعت دارد. انتخاب یک ابزار پرداختکاری با سرعت متغیر، در زمان و هزینه صرفهجویی میکند و به اپراتور اجازه میدهد تا پرداخت را با سرعت دلخواه تطبیق دهد.
همچنین، هنگام انتخاب ساینده، دانهبندی مهم است. اپراتور باید با بهترین دانهبندی برای کاربرد مورد نظر شروع کند.
با شروع از درجه سختی ۶۰ یا ۸۰ (متوسط)، اپراتور میتواند تقریباً بلافاصله به درجه سختی ۱۲۰ (ریز) و سپس به درجه سختی ۲۲۰ (بسیار ریز) برسد که به فولاد ضد زنگ، جلای درجه ۴ میدهد.
رادائلی گفت: «این کار میتواند به سادگی سه مرحله باشد. با این حال، اگر اپراتور با جوشهای بزرگ سر و کار دارد، نمیتواند با گریت ۶۰ یا ۸۰ شروع کند و ممکن است گریت ۲۴ (بسیار درشت) یا ۳۶ (درشت) را انتخاب کند. این یک مرحله اضافی اضافه میکند و پاک کردن آن در موادی که خراشهای عمیقی روی آن وجود دارد، میتواند دشوار باشد.»
بعلاوه، اضافه کردن اسپری یا ژل ضد پاشش میتواند بهترین دوست جوشکار باشد، اما دوویل میگوید اغلب هنگام جوشکاری فولاد ضد زنگ نادیده گرفته میشود. قطعاتی که پاشش دارند باید برداشته شوند، که میتواند سطح را خراش دهد، به مراحل سنگزنی اضافی نیاز دارد و زمان بیشتری را هدر میدهد. این مرحله را میتوان به راحتی با یک سیستم ضد پاشش حذف کرد.
لیندسی لومینوسو، سردبیر همکار، با مجلات Metal Fabrication Canada و Fabrication and Welding Canada همکاری میکند. از سال ۲۰۱۴ تا ۲۰۱۶، او سردبیر همکار/ویراستار وب در Metal Fabrication Canada بود و اخیراً به عنوان سردبیر همکار در بخش مهندسی طراحی فعالیت داشته است.
لومینوسو دارای مدرک لیسانس هنر از دانشگاه کارلتون، مدرک لیسانس آموزش از دانشگاه اتاوا و گواهینامه تحصیلات تکمیلی در رشته کتاب، مجله و نشر دیجیتال از کالج سنتنیال است.
با آخرین اخبار، رویدادها و فناوریهای مربوط به تمام فلزات از طریق دو خبرنامه ماهانه ما که منحصراً برای تولیدکنندگان کانادایی نوشته میشوند، بهروز باشید!
اکنون با دسترسی کامل به نسخه دیجیتال مجله فلزکاری کانادا، دسترسی آسان به منابع ارزشمند این صنعت فراهم شده است.
اکنون با دسترسی کامل به نسخه دیجیتال «ساخت کانادا» و «جوشکاری»، دسترسی آسان به منابع ارزشمند صنعت.
سوراخهای بیشتری را در یک روز با تلاش کمتر انجام دهید. Slugger JCM200 Auto دارای تغذیه خودکار برای سوراخکاری سریالی، یک دریل مغناطیسی دو سرعته قدرتمند با ظرفیت ۲ اینچ، جوش ¾ اینچ، رابط MT3 و بسیاری از ویژگیهای ایمنی است. متههای نمونهبرداری، متههای مارپیچی، قلاویزها، انبرها و ...
زمان ارسال: ۲۳ ژوئیه ۲۰۲۲
