Dette høres for godt ut til å være sant, så hva er problemet? Sveising er vanligvis nødvendig for å lage nesten hva som helst fra en av de mer enn 150 typene rustfritt stål. Sveising av rustfritt stål er en kompleks oppgave. Noen av disse problemene inkluderer tilstedeværelsen av kromoksid, hvordan man kontrollerer varmetilførselen, hvilken sveiseprosess som skal brukes, hvordan man håndterer seksverdig krom og hvordan man gjør det riktig.
Til tross for vanskelighetene med sveising og etterbehandling av dette materialet, er rustfritt stål fortsatt et populært og noen ganger det eneste alternativet for mange bransjer. Å vite hvordan man bruker det trygt og når man skal bruke hver sveiseprosess er avgjørende for vellykket sveising. Dette kan være nøkkelen til en vellykket karriere.
Så hvorfor er sveising av rustfritt stål en så vanskelig oppgave? Svaret starter med hvordan det ble laget. Mykt stål, også kjent som mildt stål, blandes med minst 10,5 % krom for å produsere rustfritt stål. Det tilsatte kromet danner et lag med kromoksid på overflaten av stålet, noe som forhindrer de fleste typer korrosjon og rust. Produsenter tilsetter varierende mengder krom og andre elementer til stål for å endre kvaliteten på sluttproduktet, og bruker deretter et tresifret system for å skille mellom kvalitetene.
Vanlig brukte rustfrie ståltyper inkluderer 304 og 316. Den billigste av disse er 304, som inneholder 18 prosent krom og 8 prosent nikkel og brukes i alt fra bildetaljer til kjøkkenapparater. 316 rustfritt stål inneholder mindre krom (16 %) og mer nikkel (10 %), men inneholder også 2 % molybden. Denne forbindelsen gir 316 rustfritt stål ekstra motstand mot klorider og klorløsninger, noe som gjør det til det beste valget for marine miljøer og kjemisk og farmasøytisk industri.
Et lag med kromoksid kan sikre kvaliteten på rustfritt stål, men det er dette som gjør sveisere så opprørte. Denne nyttige barrieren øker overflatespenningen til metallet, noe som bremser dannelsen av et flytende sveisebad. En vanlig feil er å øke varmetilførselen, ettersom mer varme øker flyteevnen i sveisebadet. Dette kan imidlertid påvirke rustfritt stål negativt. For mye varme kan forårsake ytterligere oksidasjon og vridning eller brenning gjennom grunnmetallet. Kombinert med metallplater som brukes i store industrier, som for eksempel bileksos, blir dette en topprioritet.
Varme ødelegger korrosjonsmotstanden til rustfritt stål fullstendig. For mye varme brukes når sveisen eller den omkringliggende varmepåvirkede sonen (HAZ) blir iriserende. Oksidert rustfritt stål produserer fantastiske farger som spenner fra lysegull til mørkeblått og lilla. Disse fargene gir en fin illustrasjon, men kan indikere sveiser som kanskje ikke oppfyller visse sveisekrav. De strengeste spesifikasjonene liker ikke sveisefarging.
Det er generelt akseptert at gassbeskyttet wolframbuesveising (GTAW) er best egnet for rustfritt stål. Historisk sett har dette vært sant i generell forstand. Dette gjelder fortsatt når vi prøver å bringe disse dristige fargene inn i kunstnerisk veving for å møte de høyeste kvalitetsstandardene i industrier som kjernekraft og luftfart. Moderne invertersveiseteknologi har imidlertid gjort gassmetallbuesveising (GMAW) til standarden for produksjon av rustfritt stål, ikke bare automatiserte eller robotiske systemer.
Siden GMAW er en halvautomatisk trådmatingsprosess, gir den en høy avsetningshastighet, noe som bidrar til å redusere varmetilførselen. Noen eksperter sier at den er enklere å bruke enn GTAW fordi den er mindre avhengig av sveiserens ferdigheter og mer av sveisestrømkildens ferdigheter. Dette er et irrelevant poeng, men de fleste moderne GMAW-strømforsyninger bruker forhåndsprogrammerte synergilinjer. Disse programmene er utformet for å stille inn parametere som strøm og spenning, avhengig av tilsatsmaterialet som er lagt inn av brukeren, materialtykkelse, gasstype og tråddiameter.
Noen omformere kan justere lysbuen gjennom hele sveiseprosessen for å produsere en nøyaktig lysbue konsekvent, håndtere mellomrom mellom deler og opprettholde høye bevegelseshastigheter for å oppfylle produksjons- og kvalitetsstandarder. Dette gjelder spesielt for automatisert eller robotsveising, men gjelder også for manuell sveising. Noen strømforsyninger på markedet tilbyr et berøringsskjermgrensesnitt og brennerkontroller for enkelt oppsett.
Sveising av rustfritt stål er en kompleks oppgave. Noen av disse problemstillingene inkluderer tilstedeværelsen av kromoksid, hvordan man kontrollerer varmetilførselen, hvilken sveiseprosess som skal brukes, hvordan man håndterer seksverdig krom og hvordan man gjør det riktig.
Valg av riktig gass for GTAW avhenger vanligvis av erfaring eller anvendelse av sveisetesten. GTAW, også kjent som wolframinertgass (TIG), bruker i de fleste tilfeller bare en inert gass, vanligvis argon, helium eller en blanding av begge. Feil injeksjon av beskyttelsesgass eller varme kan føre til at en sveis blir for kuppelformet eller taulignende, og dette vil forhindre at den blandes med det omkringliggende metallet, noe som resulterer i en skjemmende eller uegnet sveis. Å bestemme hvilken blanding som er best for hver sveis kan bety mye prøving og feiling. Delte GMAW-produksjonslinjer bidrar til å redusere bortkastet tid i nye applikasjoner, men når den strengeste kvaliteten kreves, er GTAW-sveisemetoden fortsatt den foretrukne metoden.
Sveising av rustfritt stål utgjør en helsefare for de som bruker sveisebrenner. Den største faren er gasser som slippes ut under sveiseprosessen. Oppvarmet krom produserer en forbindelse kalt seksverdig krom, som er kjent for å skade luftveiene, nyrene, leveren, huden og øynene og forårsake kreft. Sveisere må alltid bruke verneutstyr, inkludert åndedrettsvern, og sørge for at rommet er godt ventilert før de starter sveising.
Problemene med rustfritt stål slutter ikke etter at sveisingen er fullført. Rustfritt stål krever også spesiell oppmerksomhet i etterbehandlingsprosessen. Bruk av stålbørste eller poleringspute som er forurenset med karbonstål kan skade det beskyttende kromoksidlaget. Selv om skaden ikke er synlig, kan disse forurensningene gjøre det ferdige produktet utsatt for rust eller annen korrosjon.
Terrence Norris er senior applikasjonsingeniør hos Fronius USA LLC, 6797 Fronius Drive, Portage, IN 46368, 219-734-5500, www.fronius.us.
Rhonda Zatezalo er frilansskribent for Crearies Marketing Design LLC, 248-783-6085, www.crearies.com.
Moderne invertersveiseteknologi har gjort gass-GMAW til standarden for produksjon av rustfritt stål, ikke bare automatiske eller robotiske systemer.
WELDER, tidligere kalt Practical Welding Today, representerer de virkelige menneskene som lager produktene vi bruker og jobber med hver dag. Dette magasinet har betjent sveisemiljøet i Nord-Amerika i over 20 år.
Nå med full tilgang til den digitale utgaven av FABRICATOR, enkel tilgang til verdifulle ressurser fra bransjen.
Den digitale utgaven av The Tube & Pipe Journal er nå fullt tilgjengelig, og gir enkel tilgang til verdifulle ressurser i bransjen.
Få full digital tilgang til STAMPING Journal, med den nyeste teknologien, beste praksis og bransjenyheter for metallstemplingsmarkedet.
Nå med full digital tilgang til The Fabricator på spansk, har du enkel tilgang til verdifulle ressurser i bransjen.