Baja tahan karat tidak selalu sulit untuk diolah, tetapi pengelasannya memerlukan perhatian yang cermat terhadap detail. Baja tahan karat tidak menghilangkan panas seperti baja ringan atau aluminium, dan mungkin kehilangan sebagian ketahanan terhadap korosi jika Anda memberikan terlalu banyak panas ke dalamnya. Praktik terbaik membantu menjaga ketahanan terhadap korosi. Gambar: Miller Electric
Ketahanan terhadap korosi pada baja tahan karat menjadikannya pilihan yang menarik untuk banyak aplikasi pipa penting, termasuk makanan dan minuman dengan kemurnian tinggi, farmasi, bejana tekan, dan aplikasi petrokimia. Namun, material ini tidak menghilangkan panas seperti baja ringan atau aluminium, dan pengelasan yang tidak tepat dapat mengurangi ketahanannya terhadap korosi. Memberikan masukan panas yang terlalu banyak dan menggunakan logam pengisi yang salah adalah dua penyebabnya.
Mengikuti beberapa praktik terbaik untuk pengelasan baja tahan karat dapat membantu meningkatkan hasil dan memastikan logam mempertahankan ketahanannya terhadap korosi. Selain itu, meningkatkan proses pengelasan dapat memberikan manfaat produktivitas tanpa mengurangi kualitas.
Dalam pengelasan baja tahan karat, pemilihan logam pengisi sangat penting untuk mengendalikan kandungan karbon. Logam pengisi yang digunakan untuk pengelasan pipa baja tahan karat harus meningkatkan kinerja pengelasan dan memenuhi persyaratan aplikasi.
Cari logam pengisi dengan penandaan "L", seperti ER308L, karena logam pengisi tersebut menyediakan kandungan karbon maksimum yang lebih rendah yang membantu menjaga ketahanan korosi dari paduan baja tahan karat karbon rendah. Pengelasan logam dasar karbon rendah dengan logam pengisi standar akan meningkatkan kandungan karbon pada sambungan las, sehingga meningkatkan risiko korosi. Hindari logam pengisi yang ditandai dengan "H" karena logam pengisi tersebut menyediakan kandungan karbon yang lebih tinggi dan dirancang untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan yang lebih tinggi pada suhu tinggi.
Saat mengelas baja tahan karat, penting juga untuk memilih logam pengisi dengan tingkat jejak unsur yang rendah (juga dikenal sebagai pengotor). Ini adalah unsur sisa dalam bahan mentah yang digunakan untuk membuat logam pengisi, termasuk antimon, arsenik, fosfor, dan sulfur. Mereka dapat sangat memengaruhi ketahanan material terhadap korosi.
Karena baja tahan karat sangat sensitif terhadap masukan panas, persiapan sambungan dan perakitan yang tepat berperan penting dalam mengendalikan panas untuk mempertahankan sifat material. Akibat adanya celah di antara komponen atau kecocokan yang tidak rata, obor harus berada di satu lokasi lebih lama dan lebih banyak logam pengisi diperlukan untuk mengisi celah tersebut. Hal ini dapat menyebabkan panas menumpuk di area yang terpengaruh, yang dapat membuat komponen menjadi terlalu panas. Kecocokan yang buruk juga dapat mempersulit penjembatani celah dan memperoleh penetrasi las yang diperlukan. Berhati-hatilah untuk memastikan bahwa komponen tersebut pas dengan baja tahan karat sedekat mungkin dengan sempurna.
Kebersihan material ini juga sangat penting. Kontaminasi atau kotoran dalam jumlah sangat kecil pada sambungan las dapat menimbulkan cacat yang mengurangi kekuatan dan ketahanan korosi pada produk akhir. Untuk membersihkan substrat sebelum pengelasan, gunakan sikat khusus baja tahan karat yang belum pernah digunakan pada baja karbon atau aluminium.
Pada baja tahan karat, sensitisasi merupakan penyebab utama hilangnya ketahanan terhadap korosi. Hal ini dapat terjadi ketika suhu pengelasan dan laju pendinginan berfluktuasi terlalu banyak, sehingga mengubah struktur mikro material.
Lasan OD pada pipa baja tahan karat ini, dilas menggunakan GMAW dan pengendapan logam teratur (RMD) tanpa pembilasan balik pada lintasan akar, serupa dalam penampilan dan kualitas dengan las yang dibuat dengan GTAW yang dibilas balik.
Bagian penting dari ketahanan terhadap korosi pada baja tahan karat adalah kromium oksida. Namun, jika kandungan karbon pada lasan terlalu tinggi, kromium karbida akan terbentuk. Karbida ini akan mengikat kromium dan mencegah terbentuknya kromium oksida yang diinginkan, sehingga baja tahan karat tahan terhadap korosi. Jika kromium oksida tidak cukup, material tidak akan memiliki sifat yang diinginkan dan korosi akan terjadi.
Pencegahan sensitisasi bergantung pada pemilihan logam pengisi dan pengendalian masukan panas. Seperti disebutkan sebelumnya, penting untuk memilih logam pengisi karbon rendah untuk pengelasan baja tahan karat. Namun, karbon terkadang diperlukan untuk memberikan kekuatan untuk aplikasi tertentu. Pengendalian panas terutama penting jika logam pengisi karbon rendah tidak memungkinkan.
Minimalkan lama waktu las dan zona yang terkena panas berada pada suhu tinggi—biasanya berkisar antara 950 hingga 1.500 derajat Fahrenheit (500 hingga 800 derajat Celsius). Semakin sedikit waktu penyolderan dalam rentang ini, semakin sedikit panas yang dihasilkan. Selalu periksa dan amati suhu interpass dalam prosedur penyolderan aplikasi.
Pilihan lainnya adalah menggunakan logam pengisi yang dirancang dengan komponen paduan seperti titanium dan niobium untuk mencegah pembentukan kromium karbida. Karena komponen ini juga memengaruhi kekuatan dan ketangguhan, logam pengisi ini tidak dapat digunakan dalam semua aplikasi.
Pengelasan busur tungsten gas (GTAW) untuk root pass merupakan metode pengelasan pipa baja tahan karat tradisional. Hal ini biasanya memerlukan pembilasan balik argon untuk membantu mencegah oksidasi pada sisi belakang las. Akan tetapi, penggunaan proses pengelasan kawat pada pipa baja tahan karat menjadi semakin umum. Dalam aplikasi ini, penting untuk memahami bagaimana berbagai gas pelindung memengaruhi ketahanan korosi material.
Saat mengelas baja tahan karat menggunakan proses pengelasan busur logam gas (GMAW), argon dan karbon dioksida, campuran argon dan oksigen, atau campuran tiga gas (helium, argon, dan karbon dioksida) secara tradisional digunakan. Biasanya, campuran ini sebagian besar mengandung argon atau helium dan kurang dari 5% karbon dioksida, karena karbon dioksida menyediakan karbon ke kolam las dan meningkatkan risiko sensitisasi. Argon murni tidak direkomendasikan untuk GMAW pada baja tahan karat.
Kawat berinti fluks untuk baja tahan karat dirancang untuk dijalankan dengan campuran tradisional 75% argon dan 25% karbon dioksida. Fluks mengandung bahan yang dirancang untuk mencegah karbon dari gas pelindung mengontaminasi lasan.
Seiring berkembangnya proses GMAW, pengelasan tabung dan pipa baja tahan karat menjadi lebih sederhana. Sementara beberapa aplikasi mungkin masih memerlukan proses GTAW, proses kawat tingkat lanjut dapat memberikan kualitas serupa dan produktivitas lebih tinggi dalam banyak aplikasi baja tahan karat.
Lasan ID baja tahan karat yang dibuat dengan GMAW RMD memiliki kualitas dan tampilan yang serupa dengan las OD yang bersesuaian.
Root pass menggunakan proses GMAW hubung singkat yang dimodifikasi seperti Miller's Regulated Metal Deposition (RMD) menghilangkan backflushing dalam beberapa aplikasi baja tahan karat austenitik. Root pass RMD dapat diikuti dengan GMAW berdenyut atau fluks-inti pengelasan busur pengisian dan penutup pass—perubahan yang menghemat waktu dan uang dibandingkan dengan menggunakan GTAW dengan back-purging, terutama pada pipa yang lebih besar.
RMD menggunakan pemindahan logam hubungan pendek yang dikontrol secara presisi untuk menghasilkan busur las dan genangan las yang tenang dan stabil. Hal ini mengurangi kemungkinan terjadinya lap dingin atau tidak adanya fusi, mengurangi percikan dan kualitas lintasan akar pipa yang lebih tinggi. Pemindahan logam yang dikontrol secara presisi juga menyediakan pengendapan tetesan yang seragam dan kontrol yang lebih mudah terhadap genangan las dan dengan demikian masukan panas dan kecepatan pengelasan.
Proses yang tidak konvensional dapat meningkatkan produktivitas pengelasan. Saat menggunakan RMD, kecepatan pengelasan dapat mencapai 6 hingga 12 inci/menit. Karena proses ini meningkatkan produktivitas tanpa pemanasan tambahan pada komponen, proses ini membantu mempertahankan sifat dan ketahanan korosi baja tahan karat. Masukan panas yang berkurang dari proses ini juga membantu mengendalikan deformasi substrat.
Proses GMAW berdenyut ini memberikan panjang busur yang lebih pendek, kerucut busur yang lebih sempit, dan masukan panas yang lebih sedikit daripada pemindahan pulsa semprot konvensional. Karena prosesnya bersifat loop tertutup, pergeseran busur dan variasi jarak ujung ke benda kerja pada dasarnya dihilangkan. Ini memberikan kontrol genangan yang lebih mudah untuk pengelasan di tempat dan di luar tempat. Terakhir, menggabungkan GMAW berdenyut untuk manik pengisi dan penutup dengan RMD untuk manik akar memungkinkan prosedur pengelasan dilakukan dengan menggunakan satu kawat dan satu gas, sehingga menghilangkan waktu pergantian proses.
Pipe & Tube Memphis 2022 adalah konferensi bagi para profesional yang berkecimpung di bidang teknologi pengelasan dan sambungan pipa. Tidak ada acara lain di Amerika Utara yang mempertemukan begitu banyak pemimpin jaringan pipa untuk berbagi keahlian. Jangan lewatkan!
Sekarang dengan akses penuh ke edisi digital The FABRICATOR, akses mudah ke sumber daya industri yang berharga.
Edisi digital The Tube & Pipe Journal sekarang sepenuhnya dapat diakses, menyediakan akses mudah ke sumber daya industri yang berharga.
Nikmati akses penuh ke edisi digital STAMPING Journal, yang menyediakan kemajuan teknologi terkini, praktik terbaik, dan berita industri untuk pasar stamping logam.
Sekarang dengan akses penuh ke edisi digital The Fabricator en Español, akses mudah ke sumber daya industri yang berharga.