Keluli tahan karat tidak semestinya sukar untuk digunakan, tetapi mengimpalnya memerlukan perhatian yang teliti terhadap perincian. Ia tidak menghilangkan haba seperti keluli lembut atau aluminium, dan ia mungkin kehilangan sedikit rintangan kakisan jika anda memasukkan terlalu banyak haba ke dalamnya. Amalan terbaik membantu mengekalkan rintangan kakisannya. Imej: Miller Electric
Ketahanan kakisan keluli tahan karat menjadikannya pilihan yang menarik untuk banyak aplikasi tiub kritikal, termasuk makanan dan minuman berketulenan tinggi, farmaseutikal, bekas tekanan dan aplikasi petrokimia. Walau bagaimanapun, bahan ini tidak menghilangkan haba seperti keluli lembut atau aluminium, dan kimpalan yang tidak betul boleh mengurangkan rintangan kakisannya. Menggunakan terlalu banyak input haba dan menggunakan logam pengisi yang salah adalah dua puncanya.
Mengikuti beberapa amalan terbaik untuk kimpalan keluli tahan karat boleh membantu meningkatkan hasil dan memastikan logam mengekalkan ketahanan kakisannya. Selain itu, menaik taraf proses kimpalan boleh membawa manfaat produktiviti tanpa menjejaskan kualiti.
Dalam kimpalan keluli tahan karat, pemilihan logam pengisi adalah penting untuk mengawal kandungan karbon. Logam pengisi yang digunakan untuk kimpalan paip keluli tahan karat harus meningkatkan prestasi kimpalan dan memenuhi keperluan aplikasi.
Cari logam pengisi dengan gelaran "L", seperti ER308L, kerana ia memberikan kandungan karbon maksimum yang lebih rendah yang membantu mengekalkan rintangan kakisan aloi keluli tahan karat rendah karbon. Mengimpal logam asas karbon rendah dengan logam pengisi standard meningkatkan kandungan karbon pada sambungan yang dikimpal, sekali gus meningkatkan risiko kakisan. Elakkan logam pengisi yang ditanda dengan "H" kerana ia memberikan kandungan karbon yang lebih tinggi dan direka bentuk untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan yang lebih tinggi pada suhu tinggi.
Semasa mengimpal keluli tahan karat, adalah penting juga untuk memilih logam pengisi dengan tahap surih unsur yang rendah (juga dikenali sebagai bendasing). Ini adalah unsur sisa dalam bahan mentah yang digunakan untuk membuat logam pengisi, termasuk antimoni, arsenik, fosforus dan sulfur. Ia boleh mempengaruhi ketahanan kakisan bahan tersebut dengan ketara.
Oleh kerana keluli tahan karat sangat sensitif terhadap input haba, penyediaan sambungan dan pemasangan yang betul memainkan peranan penting dalam mengawal haba bagi mengekalkan sifat bahan. Disebabkan oleh jurang antara bahagian atau padanan yang tidak sekata, obor mesti berada di satu lokasi lebih lama dan lebih banyak logam pengisi diperlukan untuk mengisi jurang tersebut. Ini boleh menyebabkan haba terkumpul di kawasan yang terjejas, yang boleh memanaskan bahagian tersebut secara berlebihan. Padanan yang tidak baik juga boleh menjadikannya lebih sukar untuk merapatkan jurang dan mendapatkan penembusan kimpalan yang diperlukan. Berhati-hati untuk memastikan bahagian-bahagian itu muat ke dalam keluli tahan karat sedekat mungkin dengan sempurna.
Kebersihan bahan ini juga sangat penting. Sedikit pencemaran atau kotoran pada sambungan kimpalan boleh menyebabkan kecacatan yang mengurangkan kekuatan dan rintangan kakisan produk akhir. Untuk membersihkan substrat sebelum mengimpal, gunakan berus khas keluli tahan karat yang belum pernah digunakan pada keluli karbon atau aluminium.
Dalam keluli tahan karat, pemekaan merupakan punca utama kehilangan rintangan kakisan. Ini boleh berlaku apabila suhu kimpalan dan kadar penyejukan turun naik terlalu banyak, sekali gus mengubah mikrostruktur bahan.
Kimpalan OD pada paip keluli tahan karat ini, yang dikimpal menggunakan GMAW dan pemendapan logam terkawal (RMD) tanpa penyiraman balik laluan akar, adalah serupa dari segi rupa dan kualiti dengan kimpalan yang dibuat dengan GTAW penyiraman balik.
Bahagian penting dalam rintangan kakisan keluli tahan karat ialah kromium oksida. Tetapi jika kandungan karbon dalam kimpalan terlalu tinggi, kromium karbida akan terbentuk. Ini mengikat kromium dan menghalang pembentukan kromium oksida yang diingini, yang memberikan rintangan kakisan keluli tahan karat. Jika kromium oksida tidak mencukupi, bahan tersebut tidak akan mempunyai sifat yang diingini dan kakisan akan berlaku.
Pencegahan pemekaan bergantung kepada pemilihan logam pengisi dan kawalan input haba. Seperti yang dinyatakan sebelum ini, adalah penting untuk memilih logam pengisi karbon rendah untuk kimpalan keluli tahan karat. Walau bagaimanapun, karbon kadangkala diperlukan untuk memberikan kekuatan untuk aplikasi tertentu. Kawalan haba amat penting apabila logam pengisi karbon rendah bukan satu pilihan.
Minimumkan jumlah masa kimpalan dan zon yang terjejas haba kekal pada suhu tinggi—biasanya dianggap sebagai 950 hingga 1,500 darjah Fahrenheit (500 hingga 800 darjah Celsius). Lebih sedikit masa pematerian dalam julat ini, lebih sedikit haba yang dihasilkannya. Sentiasa periksa dan perhatikan suhu antara laluan dalam prosedur pematerian aplikasi.
Satu lagi pilihan ialah menggunakan logam pengisi yang direka bentuk dengan komponen pengaloi seperti titanium dan niobium untuk mencegah pembentukan kromium karbida. Oleh kerana komponen ini juga mempengaruhi kekuatan dan ketahanan, logam pengisi ini tidak boleh digunakan dalam semua aplikasi.
Kimpalan arka tungsten gas (GTAW) untuk laluan akar adalah kaedah tradisional kimpalan paip keluli tahan karat. Ini biasanya memerlukan pembilasan balik argon untuk membantu mencegah pengoksidaan pada bahagian belakang kimpalan. Walau bagaimanapun, penggunaan proses kimpalan dawai dalam tiub keluli tahan karat menjadi semakin biasa. Dalam aplikasi ini, adalah penting untuk memahami bagaimana pelbagai gas pelindung mempengaruhi rintangan kakisan bahan.
Apabila mengimpal keluli tahan karat menggunakan proses kimpalan arka logam gas (GMAW), argon dan karbon dioksida, campuran argon dan oksigen, atau campuran tiga gas (helium, argon dan karbon dioksida) secara tradisinya digunakan. Biasanya, campuran ini terutamanya mengandungi argon atau helium dan kurang daripada 5% karbon dioksida, kerana karbon dioksida menyumbang karbon kepada himpunan kimpalan dan meningkatkan risiko pemekaan. Argon tulen tidak disyorkan untuk GMAW pada keluli tahan karat.
Wayar teras fluks untuk keluli tahan karat direka bentuk untuk dijalankan dengan campuran tradisional 75% argon dan 25% karbon dioksida. Fluks mengandungi bahan-bahan yang direka untuk menghalang karbon daripada gas pelindung daripada mencemari kimpalan.
Seiring dengan perkembangan proses GMAW, ia telah memudahkan kimpalan tiub dan paip keluli tahan karat. Walaupun sesetengah aplikasi mungkin masih memerlukan proses GTAW, proses dawai lanjutan boleh memberikan kualiti yang serupa dan produktiviti yang lebih tinggi dalam banyak aplikasi keluli tahan karat.
Kimpalan ID keluli tahan karat yang dibuat dengan GMAW RMD adalah serupa dari segi kualiti dan rupa dengan kimpalan OD yang sepadan.
Laluan akar menggunakan proses GMAW litar pintas yang diubah suai seperti Miller's Regulated Metal Deposition (RMD) menghapuskan pembilasan balik dalam beberapa aplikasi keluli tahan karat austenit. Laluan akar RMD boleh diikuti dengan laluan isian dan penutup GMAW berdenyut atau kimpalan arka teras fluks—perubahan yang menjimatkan masa dan wang berbanding menggunakan GTAW dengan penyingkiran balik, terutamanya pada paip yang lebih besar.
RMD menggunakan pemindahan logam litar pintas yang dikawal dengan tepat untuk menghasilkan arka dan lopak kimpalan yang tenang dan stabil. Ini memberikan kurang peluang pusingan sejuk atau kekurangan pelakuran, kurang percikan dan laluan akar paip yang berkualiti tinggi. Pemindahan logam yang dikawal dengan tepat juga menyediakan pemendapan titisan yang seragam, menjadikannya lebih mudah untuk mengawal kolam kimpalan dan oleh itu input haba dan kelajuan kimpalan.
Proses yang tidak konvensional boleh meningkatkan produktiviti kimpalan. Apabila menggunakan RMD, kelajuan kimpalan boleh menjadi 6 hingga 12 inci/min. Oleh kerana proses ini meningkatkan produktiviti tanpa pemanasan tambahan pada bahagian, ia membantu mengekalkan sifat dan rintangan kakisan keluli tahan karat. Input haba yang dikurangkan dalam proses ini juga membantu mengawal ubah bentuk substrat.
Proses GMAW berdenyut ini memberikan panjang arka yang lebih pendek, kon arka yang lebih sempit dan input haba yang lebih sedikit berbanding pemindahan denyut semburan konvensional. Memandangkan proses ini gelung tertutup, hanyutan arka dan variasi jarak hujung ke bahan kerja hampir dihapuskan. Ini menyediakan kawalan lopak yang lebih mudah untuk kimpalan di tempat dan di luar tempat. Akhir sekali, gandingan GMAW berdenyut untuk manik isi dan penutup dengan RMD untuk manik akar membolehkan prosedur kimpalan dilakukan menggunakan satu wayar dan satu gas, menghapuskan masa pertukaran proses.
Tube & Pipe Journal menjadi majalah pertama yang dikhaskan untuk industri paip logam pada tahun 1990. Hari ini, ia kekal sebagai satu-satunya penerbitan di Amerika Utara yang dikhaskan untuk industri ini dan telah menjadi sumber maklumat paling dipercayai untuk profesional paip.
Kini dengan akses penuh kepada edisi digital The 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.
Nikmati akses penuh kepada edisi digital STAMPING Journal, yang menyediakan kemajuan teknologi terkini, amalan terbaik dan berita industri untuk pasaran setem logam.
Kini dengan akses penuh kepada edisi digital The Fabricator en Español, akses mudah kepada sumber industri yang berharga.