Ini kedengaran terlalu bagus untuk menjadi kenyataan, jadi apakah masalahnya? Kimpalan biasanya diperlukan untuk membuat hampir apa sahaja daripada salah satu daripada lebih 150 jenis keluli tahan karat. Kimpalan keluli tahan karat adalah tugas yang kompleks. Antara isu-isu ini termasuk kehadiran kromium oksida, cara mengawal input haba, proses kimpalan yang hendak digunakan, cara mengendalikan kromium heksavalen dan cara melakukannya dengan betul.
Walaupun terdapat kesukaran dalam mengimpal dan menyiapkan bahan ini, keluli tahan karat kekal sebagai pilihan yang popular dan kadangkala satu-satunya pilihan untuk banyak industri. Mengetahui cara menggunakannya dengan selamat dan bila perlu menggunakan setiap proses kimpalan adalah penting untuk kejayaan kimpalan. Ini boleh menjadi kunci kepada kerjaya yang berjaya.
Jadi mengapa kimpalan keluli tahan karat merupakan tugas yang begitu sukar? Jawapannya bermula dengan bagaimana ia dicipta. Keluli lembut, juga dikenali sebagai keluli lembut, dicampur dengan sekurang-kurangnya 10.5% kromium untuk menghasilkan keluli tahan karat. Kromium yang ditambah membentuk lapisan kromium oksida pada permukaan keluli, yang menghalang kebanyakan jenis kakisan dan karat. Pengilang menambah jumlah kromium dan unsur lain yang berbeza-beza pada keluli untuk mengubah kualiti produk akhir, dan kemudian menggunakan sistem tiga digit untuk membezakan gred.
Keluli tahan karat yang biasa digunakan termasuk 304 dan 316. Yang paling murah ialah 304, yang mengandungi 18 peratus kromium dan 8 peratus nikel dan digunakan dalam segala-galanya daripada kemasan kereta hinggalah peralatan dapur. Keluli tahan karat 316 mengandungi kurang kromium (16%) dan lebih banyak nikel (10%), tetapi juga mengandungi 2% molibdenum. Sebatian ini memberikan keluli tahan karat 316 rintangan tambahan terhadap larutan klorida dan klorin, menjadikannya pilihan terbaik untuk persekitaran marin dan industri kimia dan farmaseutikal.
Lapisan kromium oksida boleh memastikan kualiti keluli tahan karat, tetapi inilah yang membuatkan pengimpal begitu terganggu. Penghadang yang berguna ini meningkatkan tegangan permukaan logam, memperlahankan pembentukan kolam kimpalan cecair. Kesilapan yang biasa berlaku ialah meningkatkan input haba, kerana lebih banyak haba meningkatkan kebendairan lopak. Walau bagaimanapun, ini boleh menjejaskan keluli tahan karat secara negatif. Terlalu banyak haba boleh menyebabkan pengoksidaan selanjutnya dan meledingkan atau membakar logam asas. Digabungkan dengan kepingan logam yang digunakan dalam industri besar seperti ekzos automotif, ini menjadi keutamaan utama.
Haba memusnahkan rintangan kakisan keluli tahan karat dengan sempurna. Terlalu banyak haba digunakan apabila kimpalan atau zon terjejas haba di sekelilingnya (HAZ) bertukar menjadi warna-warni. Keluli tahan karat teroksida menghasilkan warna-warna yang menakjubkan daripada emas pucat hingga biru tua dan ungu. Warna-warna ini memberikan ilustrasi yang bagus, tetapi mungkin menunjukkan kimpalan yang mungkin tidak memenuhi beberapa keperluan kimpalan. Spesifikasi yang paling ketat tidak menyukai pewarnaan kimpalan.
Secara amnya diterima bahawa kimpalan arka tungsten berpelindung gas (GTAW) paling sesuai untuk keluli tahan karat. Dari segi sejarah, ini benar secara umum. Ini masih benar apabila kita cuba membawa warna-warna terang tersebut ke dalam tenunan artistik untuk memenuhi piawaian kualiti tertinggi dalam industri seperti kuasa nuklear dan aeroangkasa. Walau bagaimanapun, teknologi kimpalan inverter moden telah menjadikan kimpalan arka logam gas (GMAW) sebagai standard untuk pengeluaran keluli tahan karat, bukan sekadar sistem automatik atau robotik.
Memandangkan GMAW ialah proses suapan dawai separa automatik, ia memberikan kadar pemendapan yang tinggi, yang membantu mengurangkan input haba. Sesetengah pakar mengatakan ia lebih mudah digunakan berbanding GTAW kerana ia kurang bergantung pada kemahiran pengimpal dan lebih bergantung pada kemahiran sumber kuasa kimpalan. Ini adalah perkara yang tidak relevan, tetapi kebanyakan bekalan kuasa GMAW moden menggunakan talian sinergi yang telah diprogramkan terlebih dahulu. Program ini direka bentuk untuk menetapkan parameter seperti arus dan voltan, bergantung pada logam pengisi yang dimasukkan oleh pengguna, ketebalan bahan, jenis gas dan diameter dawai.
Sesetengah penyongsang boleh melaraskan arka sepanjang proses kimpalan untuk menghasilkan arka yang tepat secara konsisten, mengendalikan jurang antara bahagian dan mengekalkan kelajuan perjalanan yang tinggi untuk memenuhi piawaian pengeluaran dan kualiti. Ini terutamanya benar untuk kimpalan automatik atau robotik, tetapi juga terpakai untuk kimpalan manual. Sesetengah bekalan kuasa di pasaran menawarkan antara muka skrin sentuh dan kawalan obor untuk persediaan yang mudah.
Mengimpal keluli tahan karat merupakan tugas yang rumit. Antara isu-isu ini termasuk kehadiran kromium oksida, cara mengawal input haba, proses kimpalan yang hendak digunakan, cara mengendalikan kromium heksavalen dan cara melakukannya dengan betul.
Memilih gas yang sesuai untuk GTAW biasanya bergantung pada pengalaman atau aplikasi ujian kimpalan. GTAW, juga dikenali sebagai gas lengai tungsten (TIG), dalam kebanyakan kes hanya menggunakan gas lengai, biasanya argon, helium atau campuran kedua-duanya. Suntikan gas pelindung atau haba yang tidak betul boleh menyebabkan sebarang kimpalan menjadi terlalu berkubah atau seperti tali, dan ini akan menghalangnya daripada bercampur dengan logam di sekelilingnya, mengakibatkan kimpalan yang tidak sedap dipandang atau tidak sesuai. Menentukan campuran yang terbaik untuk setiap kimpalan boleh bermakna banyak percubaan dan kesilapan. Barisan pengeluaran GMAW yang dikongsi membantu mengurangkan masa yang terbuang dalam aplikasi baharu, tetapi apabila kualiti yang paling ketat diperlukan, kaedah kimpalan GTAW kekal sebagai kaedah yang diutamakan.
Kimpalan keluli tahan karat menimbulkan bahaya kesihatan kepada mereka yang mempunyai obor. Bahaya terbesar ditimbulkan oleh asap yang dilepaskan semasa proses kimpalan. Kromium yang dipanaskan menghasilkan sebatian yang dipanggil kromium heksavalen, yang diketahui merosakkan sistem pernafasan, buah pinggang, hati, kulit dan mata serta menyebabkan kanser. Pengimpal mesti sentiasa memakai peralatan pelindung, termasuk respirator, dan memastikan bilik itu mempunyai pengudaraan yang baik sebelum memulakan kimpalan.
Masalah dengan keluli tahan karat tidak berakhir selepas kimpalan selesai. Keluli tahan karat juga memerlukan perhatian khusus dalam proses kemasan. Menggunakan berus keluli atau pad penggilap yang tercemar dengan keluli karbon boleh merosakkan lapisan kromium oksida pelindung. Walaupun kerosakan tidak kelihatan, bahan cemar ini boleh menyebabkan produk siap mudah berkarat atau kakisan lain.
Terrence Norris ialah Jurutera Aplikasi Kanan di Fronius USA LLC, 6797 Fronius Drive, Portage, IN 46368, 219-734-5500, www.fronius.us.
Rhonda Zatezalo ialah seorang penulis bebas untuk Crearies Marketing Design LLC, 248-783-6085, www.crearies.com.
Teknologi kimpalan inverter moden telah menjadikan gas GMAW sebagai standard untuk pengeluaran keluli tahan karat, bukan sekadar sistem automatik atau robotik.
WELDER, dahulunya dikenali sebagai Practical Welding Today, mewakili orang sebenar yang menghasilkan produk yang kita gunakan dan gunakan setiap hari. Majalah ini telah berkhidmat untuk komuniti kimpalan di Amerika Utara selama lebih 20 tahun.
Kini dengan akses penuh kepada edisi digital FABRICATOR, akses mudah kepada sumber industri yang berharga.
Edisi digital The Tube & Pipe Journal kini boleh diakses sepenuhnya, menyediakan akses mudah kepada sumber industri yang berharga.
Dapatkan akses digital penuh ke Jurnal STAMPING, yang menampilkan teknologi terkini, amalan terbaik dan berita industri untuk pasaran setem logam.
Kini dengan akses digital penuh kepada The Fabricator en Español, anda mempunyai akses mudah kepada sumber industri yang berharga.