Kuulostaa liian hyvältä ollakseen totta, joten mikä on ongelmana? Hitsausta tarvitaan yleensä lähes minkä tahansa ruostumattoman teräksen valmistukseen yli 150 eri tyypistä. Ruostumattoman teräksen hitsaus on monimutkainen tehtävä. Joitakin näistä ongelmista ovat kromioksidin esiintyminen, lämmöntuonnin hallinta, käytettävä hitsausprosessi, kuusiarvoisen kromin käsittely ja sen oikeaoppinen käyttö.
Vaikka ruostumaton teräs on hitsauksen ja viimeistelyn vaikeudesta huolimatta edelleen suosittu ja joskus ainoa vaihtoehto monilla teollisuudenaloilla. Sen turvallisen käytön ja kunkin hitsausprosessin oikean käyttötavan tunteminen on ratkaisevan tärkeää hitsauksen onnistumisen kannalta. Tämä voi olla avain menestyksekkääseen uraan.
Miksi ruostumattoman teräksen hitsaus on sitten niin vaikea tehtävä? Vastaus alkaa siitä, miten se on valmistettu. Pehmeä teräs, joka tunnetaan myös nimellä pehmeä teräs, sekoitetaan vähintään 10,5 % kromiin ruostumattoman teräksen valmistamiseksi. Lisätty kromi muodostaa teräksen pinnalle kromioksidikerroksen, joka estää useimmat korroosio- ja ruostetyypit. Valmistajat lisäävät teräkseen vaihtelevia määriä kromia ja muita alkuaineita lopputuotteen laadun muuttamiseksi ja käyttävät sitten kolminumeroista järjestelmää laatujen erottamiseen.
Yleisesti käytettyjä ruostumattomia teräksiä ovat 304 ja 316. Näistä halvin on 304, joka sisältää 18 prosenttia kromia ja 8 prosenttia nikkeliä ja jota käytetään kaikessa autojen koristeista keittiökoneisiin. 316-ruostumaton teräs sisältää vähemmän kromia (16 %) ja enemmän nikkeliä (10 %), mutta se sisältää myös 2 % molybdeeniä. Tämä yhdiste antaa 316-ruostumattomalle teräkselle lisäkestävyyttä klorideille ja klooriliuoksille, mikä tekee siitä parhaan valinnan meriympäristöihin sekä kemian- ja lääketeollisuuteen.
Kromioksidikerros voi varmistaa ruostumattoman teräksen laadun, mutta juuri se tekee hitsaajista niin hermostuneita. Tämä hyödyllinen este lisää metallin pintajännitystä, mikä hidastaa nestemäisen hitsisulan muodostumista. Yleinen virhe on lämmöntuonnin lisääminen, koska suurempi lämpö lisää sulan juoksevuutta. Tämä voi kuitenkin vaikuttaa haitallisesti ruostumattomaan teräkseen. Liika lämpö voi aiheuttaa lisähapettumista ja vääntyä tai palata läpi perusmetallin. Yhdessä suurten teollisuudenalojen, kuten autojen pakokaasujen, käyttämän ohutlevyn kanssa tästä tulee ensisijainen prioriteetti.
Lämpö tuhoaa ruostumattoman teräksen korroosionkestävyyden täydellisesti. Liikaa lämpöä käytetään, kun hitsaus tai sitä ympäröivä lämpövaikutusalue (HAZ) muuttuu hohtavaksi. Hapettunut ruostumaton teräs tuottaa upeita värejä vaalean kullanvärisestä tummansiniseen ja violettiin. Nämä värit ovat hienoja havainnollistavia merkkejä, mutta ne voivat viitata hitsauksiin, jotka eivät välttämättä täytä kaikkia hitsausvaatimuksia. Tiukimmatkin spesifikaatiot eivät pidä hitsauksen värjäytymisestä.
Yleisesti pidetään yleisesti, että kaasusuojattu volframikaarihitsaus (GTAW) sopii parhaiten ruostumattomalle teräkselle. Historiallisesti tämä on pitänyt paikkansa yleisesti ottaen. Tämä pätee edelleen, kun yritämme tuoda näitä rohkeita värejä taiteelliseen kudontaan täyttääksemme korkeimmat laatustandardit esimerkiksi ydinvoima- ja ilmailuteollisuudessa. Nykyaikainen invertterihitsaustekniikka on kuitenkin tehnyt kaasumetallikaarihitsauksesta (GMAW) standardin ruostumattoman teräksen tuotannossa, ei vain automatisoiduissa tai robottijärjestelmissä.
Koska GMAW on puoliautomaattinen langansyöttöprosessi, se tarjoaa korkean langansyöttönopeuden, mikä auttaa vähentämään lämmöntuontia. Jotkut ammattilaiset sanovat, että se on helpompi käyttää kuin GTAW, koska se on vähemmän riippuvainen hitsaajan taidoista ja enemmän hitsausvirtalähteen taidoista. Tämä on kiistanalainen asia, mutta useimmat nykyaikaiset GMAW-virtalähteet käyttävät esiohjelmoituja synergialinjoja. Nämä ohjelmat on suunniteltu asettamaan parametreja, kuten virta ja jännite, käyttäjän syöttämän lisäaineen, materiaalin paksuuden, kaasutyypin ja langan halkaisijan mukaan.
Jotkut invertterit voivat säätää valokaarta koko hitsausprosessin ajan tuottaakseen tasaisen tarkan valokaaren, käsitelläkseen osien väliset raot ja ylläpitääkseen suuria kuljetusnopeuksia tuotanto- ja laatustandardien täyttämiseksi. Tämä pätee erityisesti automatisoituun tai robottihitsaukseen, mutta se koskee myös manuaalista hitsausta. Joissakin markkinoilla olevissa virtalähteissä on kosketusnäyttö ja polttimen ohjaimet helppoa asennusta varten.
Ruostumattoman teräksen hitsaus on monimutkainen tehtävä. Näihin kysymyksiin kuuluvat muun muassa kromioksidin esiintyminen, lämmöntuonnin hallinta, käytettävä hitsausprosessi, kuusiarvoisen kromin käsittely ja sen oikea tekeminen.
Oikean kaasun valinta GTAW-hitsaukseen riippuu yleensä kokemuksesta tai hitsaustestin sovelluksesta. GTAW, joka tunnetaan myös nimellä volframi-inertti kaasu (TIG), käyttää useimmissa tapauksissa vain inerttiä kaasua, yleensä argonia, heliumia tai näiden seosta. Suojakaasun tai lämmön virheellinen ruiskutus voi aiheuttaa sen, että mistä tahansa hitsistä tulee liian kupumaista tai köysimaista, estäen sitä sekoittumasta ympäröivään metalliin, mikä johtaa rumaan tai sopimattomaan hitsiin. Parhaan seoksen määrittäminen kullekin hitsille voi tarkoittaa paljon kokeilua ja erehdystä. Yhteiset GMAW-tuotantolinjat auttavat vähentämään hukkaan heitettyä aikaa uusissa sovelluksissa, mutta kun vaaditaan tiukimpia laatuvaatimuksia, GTAW-hitsausmenetelmä on edelleen ensisijainen menetelmä.
Ruostumattoman teräksen hitsaus on terveysriski hitsauspolttimen käyttäjille. Suurin vaara on hitsausprosessin aikana vapautuvat höyryt. Kuumennettaessa kromia muodostuu kuusiarvoista kromia, jonka tiedetään vahingoittavan hengityselimiä, munuaisia, maksaa, ihoa ja silmiä sekä aiheuttavan syöpää. Hitsaajien on aina käytettävä suojavarusteita, mukaan lukien hengityssuojainta, ja varmistettava, että huone on hyvin tuuletettu ennen hitsauksen aloittamista.
Ruostumattoman teräksen ongelmat eivät lopu hitsauksen jälkeen. Ruostumaton teräs vaatii myös erityistä huomiota viimeistelyprosessissa. Hiiliteräksellä saastuneen teräsharjan tai kiillotustyynyn käyttö voi vahingoittaa suojaavaa kromioksidikerrosta. Vaikka vaurioita ei olisi näkyvissä, nämä epäpuhtaudet voivat altistaa valmiin tuotteen ruosteelle tai muulle korroosiolle.
Terrence Norris on vanhempi sovellusinsinööri Fronius USA LLC:llä, osoitteessa 6797 Fronius Drive, Portage, IN 46368, puh. 219-734-5500, www.fronius.us.
Rhonda Zatezalo on freelance-kirjoittaja Crearies Marketing Design LLC:ssä, puh. 248-783-6085, www.crearies.com.
Moderni invertterihitsaustekniikka on tehnyt kaasu-GMAW:sta ruostumattoman teräksen tuotannon standardin, ei vain automaattisista tai robottijärjestelmistä.
WELDER, aiemmin nimeltään Practical Welding Today, edustaa niitä oikeita ihmisiä, jotka valmistavat tuotteita, joita käytämme ja joiden kanssa työskentelemme päivittäin. Tämä lehti on palvellut hitsausyhteisöä Pohjois-Amerikassa yli 20 vuoden ajan.
Nyt täydet oikeudet FABRICATORin digitaaliseen versioon, helppo pääsy arvokkaisiin alan resursseihin.
The Tube & Pipe Journalin digitaalinen versio on nyt täysin saavutettavissa, ja se tarjoaa helpon pääsyn arvokkaisiin alan resursseihin.
Hanki täysi digitaalinen pääsy STAMPING Journaliin, joka sisältää uusimman teknologian, parhaat käytännöt ja alan uutiset metallileimausmarkkinoilta.
Nyt kun sinulla on täysi digitaalinen pääsy The Fabricator en Españoliin, sinulla on helppo pääsy arvokkaisiin alan resursseihin.