Þetta hljómar of gott til að vera satt, svo hvað er vandamálið? Venjulega þarf að suða til að búa til nánast hvað sem er úr einni af meira en 150 gerðum af ryðfríu stáli. Suða á ryðfríu stáli er flókið verkefni. Meðal þessara atriða eru nærvera krómoxíðs, hvernig á að stjórna hitainntaki, hvaða suðuferli á að nota, hvernig á að meðhöndla sexgilt króm og hvernig á að gera það rétt.
Þrátt fyrir erfiðleika við suðu og frágang þessa efnis er ryðfrítt stál ennþá vinsælt og stundum eini kosturinn í mörgum atvinnugreinum. Að vita hvernig á að nota það á öruggan hátt og hvenær á að nota hverja suðuaðferð er lykilatriði fyrir farsæla suðu. Þetta getur verið lykillinn að farsælum ferli.
Hvers vegna er suðu á ryðfríu stáli svona erfitt verkefni? Svarið byrjar á því hvernig það var búið til. Mjúkt stál, einnig þekkt sem mjúkt stál, er blandað með að minnsta kosti 10,5% krómi til að framleiða ryðfrítt stál. Viðbætt króm myndar lag af krómoxíði á yfirborði stálsins, sem kemur í veg fyrir flestar gerðir tæringar og ryðs. Framleiðendur bæta mismunandi magni af krómi og öðrum frumefnum við stál til að breyta gæðum lokaafurðarinnar og nota síðan þriggja stafa kerfi til að greina á milli gæða.
Algeng ryðfrí stáltegund er 304 og 316. Ódýrasta stáltegundin er 304, sem inniheldur 18 prósent króm og 8 prósent nikkel og er notuð í allt frá bílaáklæði til eldhústækja. 316 ryðfrítt stál inniheldur minna króm (16%) og meira nikkel (10%), en inniheldur einnig 2% mólýbden. Þetta efnasamband gefur 316 ryðfríu stáli aukna mótstöðu gegn klóríðum og klórlausnum, sem gerir það að besta valinu fyrir sjávarumhverfi og efna- og lyfjaiðnaðinn.
Lag af krómoxíði getur tryggt gæði ryðfríu stáli, en það er það sem gerir suðumenn svo pirraða. Þessi gagnlega hindrun eykur yfirborðsspennu málmsins og hægir á myndun fljótandi suðulaugar. Algeng mistök eru að auka varmainntakið, þar sem meiri hiti eykur flæði laugarinnar. Hins vegar getur þetta haft neikvæð áhrif á ryðfrítt stál. Of mikill hiti getur valdið frekari oxun og afmyndun eða bruna í gegnum grunnmálminn. Í bland við plötur sem notaðar eru í stórum iðnaði eins og útblásturslofti bíla, verður þetta forgangsverkefni.
Hiti eyðileggur tæringarþol ryðfrítt stáls fullkomlega. Of mikill hiti er notaður þegar suðan eða nærliggjandi hitaáhrifasvæði (HAZ) verður gljáandi. Oxað ryðfrítt stál gefur frá sér ótrúlega liti, allt frá fölgylltum til dökkbláum og fjólubláum. Þessir litir gefa góða myndskreytingu en geta bent til suðu sem uppfyllir hugsanlega ekki sumar suðukröfur. Ströngustu forskriftirnar eru óánægðar með litun suðu.
Almennt er viðurkennt að gasvarinn wolframbogasveining (GTAW) henti best fyrir ryðfrítt stál. Sögulega séð hefur þetta verið satt í almennum skilningi. Þetta á enn við þegar við reynum að færa þessa djörfu liti inn í listræna vefnað til að uppfylla ströngustu gæðastaðla í atvinnugreinum eins og kjarnorku og geimferðaiðnaði. Hins vegar hefur nútíma invertersveiningatækni gert gasmálmbogasveiningu (GMAW) að staðlinum fyrir framleiðslu á ryðfríu stáli, ekki bara sjálfvirk eða vélmennabundin kerfi.
Þar sem GMAW er hálfsjálfvirk vírfóðrunaraðferð veitir hún mikla útfellingarhraða, sem hjálpar til við að draga úr hitainntaki. Sumir sérfræðingar segja að það sé auðveldara í notkun en GTAW vegna þess að það treystir minna á hæfni suðumannsins og meira á hæfni suðuaflgjafans. Þetta er óljóst atriði, en flestir nútíma GMAW aflgjafar nota forstilltar samverkunarlínur. Þessi forrit eru hönnuð til að stilla breytur eins og straum og spennu, allt eftir fyllingarefninu sem notandinn slær inn, þykkt efnis, tegund gass og þvermál vírsins.
Sumir inverterar geta stillt bogann allan tímann sem suðuferlið stendur yfir til að framleiða nákvæman boga, meðhöndla bil á milli hluta og viðhalda miklum hraða til að uppfylla framleiðslu- og gæðastaðla. Þetta á sérstaklega við um sjálfvirka eða vélræna suðu, en á einnig við um handvirka suðu. Sumir aflgjafar á markaðnum bjóða upp á snertiskjá og brennarastýringar fyrir auðvelda uppsetningu.
Að suða ryðfrítt stál er flókið verkefni. Meðal þessara atriða eru tilvist krómoxíðs, hvernig á að stjórna hitainnstreymi, hvaða suðuferli á að nota, hvernig á að meðhöndla sexgilt króm og hvernig á að gera það rétt.
Val á réttu gasi fyrir GTAW-suðu fer venjulega eftir reynslu eða notkun suðuprófsins. GTAW, einnig þekkt sem wolfram-óvirk gas (TIG), notar í flestum tilfellum aðeins óvirk gas, venjulega argon, helíum eða blöndu af hvoru tveggja. Óviðeigandi innspýting á hlífðargasi eða hita getur valdið því að suðan verði of kúpuð eða reipkennd og þetta kemur í veg fyrir að hún blandist við nærliggjandi málm, sem leiðir til ljótrar eða óhentugrar suðu. Að ákvarða hvaða blanda hentar best fyrir hverja suðu getur þýtt mikla tilraunamennsku og mistök. Sameiginlegar GMAW-framleiðslulínur hjálpa til við að draga úr tímasóun í nýjum forritum, en þegar ströngustu gæðakröfur eru nauðsynlegar er GTAW-suðuaðferðin enn ákjósanlegasta aðferðin.
Suða á ryðfríu stáli er heilsufarshættuleg þeim sem nota brennara. Mesta hættan stafar af gufum sem losna við suðuferlið. Hitað króm myndar efnasamband sem kallast sexgilt króm, sem er vitað að skaða öndunarfæri, nýru, lifur, húð og augu og valda krabbameini. Suðumenn verða alltaf að nota hlífðarbúnað, þar á meðal öndunargrímu, og tryggja að herbergið sé vel loftræst áður en suðu hefst.
Vandamálin með ryðfríu stáli enda ekki eftir að suðu er lokið. Ryðfrítt stál krefst einnig sérstakrar athygli í frágangsferlinu. Notkun stálbursta eða fægispúða sem mengast af kolefnisstáli getur skemmt verndandi krómoxíðlagið. Jafnvel þótt skemmdir séu ekki sýnilegar geta þessi mengunarefni gert fullunna vöruna viðkvæma fyrir ryði eða annarri tæringu.
Terrence Norris er yfirverkfræðingur í forritaiðnaði hjá Fronius USA LLC, 6797 Fronius Drive, Portage, IN 46368, 219-734-5500, www.fronius.us.
Rhonda Zatezalo er sjálfstætt starfandi rithöfundur hjá Crearies Marketing Design LLC, 248-783-6085, www.crearies.com.
Nútíma inverter-suðutækni hefur gert gas-GMAW að staðlinum fyrir framleiðslu á ryðfríu stáli, ekki bara sjálfvirkum eða vélmennabundnum kerfum.
WELDER, áður kallað Practical Welding Today, stendur fyrir raunverulegt fólk sem framleiðir vörurnar sem við notum og vinnum með á hverjum degi. Þetta tímarit hefur þjónað suðusamfélaginu í Norður-Ameríku í yfir 20 ár.
Nú með fullum aðgangi að stafrænu útgáfunni af FABRICATOR, auðveldum aðgangi að verðmætum auðlindum fyrir atvinnulífið.
Stafræna útgáfan af The Tube & Pipe Journal er nú aðgengileg að fullu og veitir auðveldan aðgang að verðmætum auðlindum í greininni.
Fáðu aðgang að STAMPING tímaritinu með stafrænum upplýsingum um nýjustu tækni, bestu starfsvenjur og fréttir af málmstimplunarmarkaðinum.
Nú með fullum stafrænum aðgangi að The Fabricator á spænsku hefur þú auðveldan aðgang að verðmætum auðlindum í greininni.