Hili linasikika vizuri sana kuwa kweli, kwa hivyo tatizo ni nini? Kulehemu kwa kawaida huhitajika ili kutengeneza karibu chochote kutoka kwa moja ya aina zaidi ya 150 za chuma cha pua. Kulehemu chuma cha pua ni kazi ngumu. Baadhi ya masuala haya ni pamoja na uwepo wa oksidi ya kromiamu, jinsi ya kudhibiti uingizaji wa joto, ni mchakato gani wa kulehemu wa kutumia, jinsi ya kushughulikia kromiamu yenye hexavalent na jinsi ya kuifanya ipasavyo.
Licha ya ugumu wa kulehemu na kumaliza nyenzo hii, chuma cha pua kinabaki kuwa chaguo maarufu na wakati mwingine chaguo pekee kwa tasnia nyingi. Kujua jinsi ya kuitumia kwa usalama na wakati wa kutumia kila mchakato wa kulehemu ni muhimu kwa kulehemu kwa mafanikio. Hii inaweza kuwa ufunguo wa kazi yenye mafanikio.
Kwa nini kulehemu chuma cha pua ni kazi ngumu sana? Jibu linaanza na jinsi ilivyoundwa. Chuma kidogo, pia kinachojulikana kama chuma kidogo, huchanganywa na angalau kromiamu 10.5% ili kutoa chuma cha pua. Kromiamu iliyoongezwa huunda safu ya oksidi ya kromiamu kwenye uso wa chuma, ambayo huzuia aina nyingi za kutu na kutu. Watengenezaji huongeza kiasi tofauti cha kromiamu na vipengele vingine kwenye chuma ili kubadilisha ubora wa bidhaa ya mwisho, na kisha hutumia mfumo wa tarakimu tatu kutofautisha daraja.
Chuma cha pua kinachotumika sana ni pamoja na 304 na 316. Cha bei nafuu zaidi kati ya hizi ni 304, ambacho kina asilimia 18 ya kromiamu na asilimia 8 ya nikeli na hutumika katika kila kitu kuanzia mapambo ya gari hadi vifaa vya jikoni. Chuma cha pua 316 kina kromiamu kidogo (16%) na nikeli zaidi (10%), lakini pia kina molybdenamu 2%. Kiwanja hiki hutoa 316 ya chuma cha pua upinzani wa ziada kwa kloridi na myeyusho wa klorini, na kuifanya kuwa chaguo bora kwa mazingira ya baharini na viwanda vya kemikali na dawa.
Safu ya oksidi ya kromiamu inaweza kuhakikisha ubora wa chuma cha pua, lakini hii ndiyo inayowafanya waunganishaji wa vyuma wavurugike sana. Kizuizi hiki muhimu huongeza mvutano wa uso wa chuma, na kupunguza kasi ya uundaji wa bwawa la kulehemu kioevu. Kosa la kawaida ni kuongeza uingizaji wa joto, kwani joto zaidi huongeza umajimaji wa dimbwi. Hata hivyo, hii inaweza kuathiri vibaya chuma cha pua. Joto kupita kiasi linaweza kusababisha oksidi zaidi na kukunja au kuchoma kupitia chuma cha msingi. Pamoja na karatasi ya chuma inayotumika katika tasnia kubwa kama vile moshi wa magari, hii inakuwa kipaumbele cha juu.
Joto huharibu upinzani wa kutu wa chuma cha pua kikamilifu. Joto nyingi hutumika wakati kulehemu au eneo linalozunguka lililoathiriwa na joto (HAZ) linapogeuka kuwa na rangi ya kung'aa. Chuma cha pua kilichooksidishwa hutoa rangi za kushangaza kuanzia dhahabu hafifu hadi bluu iliyokolea na zambarau. Rangi hizi hutoa mfano mzuri, lakini zinaweza kuonyesha kulehemu ambazo huenda zisifikie mahitaji fulani ya kulehemu. Vipimo vikali zaidi havipendi rangi ya kulehemu.
Inakubaliwa kwa ujumla kwamba kulehemu kwa arc ya tungsten inayokingwa na gesi (GTAW) kunafaa zaidi kwa chuma cha pua. Kihistoria, hii imekuwa kweli kwa ujumla. Hii bado ni kweli tunapojaribu kuleta rangi hizo kali katika ufumaji wa kisanii ili kufikia viwango vya ubora wa juu zaidi katika tasnia kama vile nguvu za nyuklia na anga za juu. Hata hivyo, teknolojia ya kisasa ya kulehemu ya inverter imefanya kulehemu kwa arc ya chuma cha gesi (GMAW) kuwa kiwango cha uzalishaji wa chuma cha pua, si mifumo ya kiotomatiki au ya roboti pekee.
Kwa kuwa GMAW ni mchakato wa kulisha waya wa nusu otomatiki, hutoa kiwango cha juu cha uwekaji, ambacho husaidia kupunguza uingizaji wa joto. Baadhi ya wataalamu wanasema ni rahisi kutumia kuliko GTAW kwa sababu haitegemei sana ujuzi wa fundi kulehemu na zaidi ujuzi wa chanzo cha umeme wa kulehemu. Hii ni hoja isiyoeleweka, lakini vifaa vingi vya umeme vya kisasa vya GMAW hutumia mistari ya ushirikiano iliyopangwa tayari. Programu hizi zimeundwa kuweka vigezo kama vile mkondo na volteji, kulingana na chuma cha kujaza kilichoingizwa na mtumiaji, unene wa nyenzo, aina ya gesi na kipenyo cha waya.
Baadhi ya vibadilishaji umeme vinaweza kurekebisha arc katika mchakato mzima wa kulehemu ili kutoa arc sahihi mara kwa mara, kushughulikia mapengo kati ya sehemu, na kudumisha kasi ya juu ya usafiri ili kukidhi viwango vya uzalishaji na ubora. Hii ni kweli hasa kwa kulehemu kiotomatiki au roboti, lakini pia inatumika kwa kulehemu kwa mikono. Baadhi ya vifaa vya umeme sokoni hutoa kiolesura cha skrini ya mguso na vidhibiti vya tochi kwa urahisi wa kusanidi.
Kuchomea chuma cha pua ni kazi ngumu. Baadhi ya masuala haya ni pamoja na uwepo wa oksidi ya kromiamu, jinsi ya kudhibiti uingizaji wa joto, mchakato gani wa kulehemu wa kutumia, jinsi ya kushughulikia kromiamu yenye hexavalent na jinsi ya kuifanya ipasavyo.
Kuchagua gesi sahihi kwa GTAW kwa kawaida hutegemea uzoefu au matumizi ya jaribio la kulehemu. GTAW, ambayo pia inajulikana kama gesi isiyo na tungsten (TIG), katika hali nyingi hutumia gesi isiyo na tu, kwa kawaida argon, heliamu, au mchanganyiko wa vyote viwili. Kuingiza gesi au joto lisilofaa kunaweza kusababisha kulehemu yoyote kuwa na dome kupita kiasi au kama kamba, na hii itaizuia kuchanganyika na chuma kinachozunguka, na kusababisha kulehemu isiyopendeza au isiyofaa. Kuamua ni mchanganyiko gani unaofaa kwa kila kulehemu kunaweza kumaanisha majaribio na hitilafu nyingi. Mistari ya uzalishaji ya GMAW inayoshirikiwa husaidia kupunguza muda uliopotea katika matumizi mapya, lakini ubora mkali zaidi unapohitajika, njia ya kulehemu ya GTAW inabaki kuwa njia inayopendelewa.
Kuchomea chuma cha pua huhatarisha afya kwa wale walio na tochi. Hatari kubwa zaidi husababishwa na moshi unaotolewa wakati wa mchakato wa kuchomea. Chromium yenye joto hutoa kiwanja kinachoitwa hexavalent chromium, ambacho kinajulikana kuharibu mfumo wa upumuaji, figo, ini, ngozi na macho na kusababisha saratani. Wachomea lazima kila wakati wavae vifaa vya kinga, ikiwa ni pamoja na kipumuaji, na kuhakikisha kwamba chumba kina hewa ya kutosha kabla ya kuanza kuchomea.
Matatizo ya chuma cha pua hayaishi baada ya kulehemu kukamilika. Chuma cha pua pia kinahitaji uangalifu maalum katika mchakato wa kumalizia. Kutumia brashi ya chuma au pedi ya kung'arisha iliyochafuliwa na chuma cha kaboni kunaweza kuharibu safu ya kinga ya oksidi ya kromiamu. Hata kama uharibifu hauonekani, uchafuzi huu unaweza kufanya bidhaa iliyomalizika iwe rahisi kuathiriwa na kutu au kutu nyingine.
Terrence Norris ni Mhandisi Mwandamizi wa Maombi katika Fronius USA LLC, 6797 Fronius Drive, Portage, IN 46368, 219-734-5500, www.fronius.us.
Rhonda Zatezalo ni mwandishi wa kujitegemea wa Crearies Marketing Design LLC, 248-783-6085, www.crearies.com.
Teknolojia ya kisasa ya kulehemu ya inverter imefanya GMAW ya gesi kuwa kiwango cha uzalishaji wa chuma cha pua, si mifumo ya kiotomatiki au roboti pekee.
WELEDHA, ambayo hapo awali iliitwa Practical Welding Today, inawakilisha watu halisi wanaotengeneza bidhaa tunazotumia na kufanya kazi nazo kila siku. Jarida hili limekuwa likihudumia jumuiya ya walehemu Amerika Kaskazini kwa zaidi ya miaka 20.
Sasa kwa ufikiaji kamili wa toleo la kidijitali la The FABRICATOR, ufikiaji rahisi wa rasilimali muhimu za tasnia.
Toleo la kidijitali la The Tube & Pipe Journal sasa linapatikana kikamilifu, na kutoa ufikiaji rahisi wa rasilimali muhimu za tasnia.
Pata ufikiaji kamili wa kidijitali wa Jarida la STAMPING, linaloangazia teknolojia ya kisasa, mbinu bora na habari za tasnia kwa soko la upigaji chapa wa chuma.
Sasa ukiwa na ufikiaji kamili wa kidijitali wa The Fabricator en Español, una ufikiaji rahisi wa rasilimali muhimu za tasnia.