Chuma cha pua si vigumu kufanya kazi nacho, lakini kulehemu kunahitaji uangalifu wa kina. Haiondoi joto kama chuma kidogo au alumini, na inaweza kupoteza upinzani wa kutu ikiwa utaweka joto nyingi ndani yake. Mbinu bora husaidia kudumisha upinzani wake wa kutu.Picha: Miller Electric
Upinzani wa kutu wa chuma cha pua huifanya kuwa chaguo la kuvutia kwa matumizi mengi muhimu ya mirija, ikiwa ni pamoja na chakula na vinywaji safi sana, dawa, vyombo vya shinikizo, na matumizi ya petrokemikali. Hata hivyo, nyenzo hii haitoi joto kama vile chuma kidogo au alumini, na kulehemu vibaya kunaweza kupunguza upinzani wake wa kutu. Kutumia ingizo kubwa la joto na kutumia chuma kisichofaa cha kujaza ni sababu mbili.
Kufuata baadhi ya mbinu bora za kulehemu chuma cha pua kunaweza kusaidia kuboresha matokeo na kuhakikisha chuma kinadumisha upinzani wake wa kutu. Zaidi ya hayo, kuboresha mchakato wa kulehemu kunaweza kuleta faida za uzalishaji bila kuathiri ubora.
Katika kulehemu chuma cha pua, uteuzi wa chuma cha kujaza ni muhimu ili kudhibiti kiwango cha kaboni. Vyuma vya kujaza vinavyotumika kwa kulehemu bomba la chuma cha pua vinapaswa kuongeza utendaji wa kulehemu na kukidhi mahitaji ya matumizi.
Tafuta metali za kujaza zenye umbo la "L", kama vile ER308L, kwani hutoa kiwango cha chini cha kaboni ambacho husaidia kudumisha upinzani wa kutu wa aloi za chuma cha pua zenye kaboni kidogo. Kulehemu metali ya msingi yenye kaboni kidogo kwa kutumia metali za kawaida za kujaza huongeza kiwango cha kaboni kwenye kiungo kilichounganishwa, na kuongeza hatari ya kutu. Epuka metali za kujaza zilizo na alama ya "H" kwani hizi hutoa kiwango cha juu cha kaboni na zimeundwa kwa matumizi yanayohitaji nguvu ya juu katika halijoto ya juu.
Wakati wa kulehemu chuma cha pua, ni muhimu pia kuchagua chuma cha kujaza chenye viwango vya chini vya uchafu (pia hujulikana kama uchafu) wa elementi. Hizi ni elementi zilizobaki katika malighafi zinazotumika kutengeneza metali za kujaza, ikiwa ni pamoja na antimoni, arseniki, fosforasi na salfa. Zinaweza kuathiri sana upinzani wa kutu wa nyenzo.
Kwa kuwa chuma cha pua ni nyeti sana kwa uingizaji joto, utayarishaji wa viungo na uunganishaji sahihi huchukua jukumu muhimu katika kudhibiti joto ili kudumisha sifa za nyenzo. Kutokana na mapengo kati ya sehemu au kutofaa kwa usawa, tochi lazima ikae katika eneo moja kwa muda mrefu na chuma zaidi cha kujaza kinahitajika ili kujaza mapengo hayo. Hii inaweza kusababisha joto kujikusanya katika eneo lililoathiriwa, ambalo linaweza kupasha moto kupita kiasi sehemu hiyo. Kutofaa vibaya kunaweza pia kufanya iwe vigumu zaidi kuziba pengo na kupata upenyo unaohitajika wa kulehemu. Kuwa mwangalifu kuhakikisha kwamba sehemu hizo zinaingia kwenye chuma cha pua karibu na ukamilifu iwezekanavyo.
Usafi wa nyenzo hii pia ni muhimu sana. Kiasi kidogo sana cha uchafu au uchafu katika viungo vilivyounganishwa vinaweza kusababisha kasoro zinazopunguza nguvu na upinzani wa kutu wa bidhaa ya mwisho. Ili kusafisha substrate kabla ya kulehemu, tumia brashi maalum ya chuma cha pua ambayo haijatumika kwenye chuma cha kaboni au alumini.
Katika chuma cha pua, unyeti ndio sababu kuu ya upotevu wa upinzani wa kutu. Hii inaweza kutokea wakati halijoto ya kulehemu na kiwango cha kupoeza hubadilika sana, na kubadilisha muundo mdogo wa nyenzo.
Uunganishaji huu wa OD kwenye bomba la chuma cha pua, uliounganishwa kwa kutumia GMAW na uwekaji wa chuma uliodhibitiwa (RMD) bila kusugua sehemu ya chini ya mzizi, una mwonekano na ubora sawa na uunganishaji uliotengenezwa kwa GTAW iliyosugua nyuma.
Sehemu muhimu ya upinzani dhidi ya kutu wa chuma cha pua ni oksidi ya kromiamu. Lakini ikiwa kiwango cha kaboni kwenye weld ni kikubwa mno, kabidi ya kromiamu itaundwa. Hizi hufunga kromiamu na kuzuia uundaji wa oksidi ya kromiamu inayotakiwa, ambayo hutoa upinzani dhidi ya kutu wa chuma cha pua. Ikiwa hakuna oksidi ya kromiamu ya kutosha, nyenzo haitakuwa na sifa zinazohitajika na kutu itatokea.
Kuzuia unyeti kunategemea uteuzi wa chuma cha kujaza na udhibiti wa uingizaji wa joto. Kama ilivyotajwa hapo awali, ni muhimu kuchagua chuma cha kujaza kaboni kidogo kwa ajili ya kulehemu chuma cha pua. Hata hivyo, kaboni wakati mwingine inahitajika ili kutoa nguvu kwa matumizi fulani. Udhibiti wa joto ni muhimu hasa wakati metali za kujaza kaboni kidogo si chaguo.
Punguza muda ambao ukanda wa kulehemu na ulioathiriwa na joto hubaki kwenye halijoto ya juu—ambayo kwa kawaida huchukuliwa kuwa nyuzi joto 950 hadi 1,500 Fahrenheit (nyuzi joto 500 hadi 800 Selsiasi). Kadiri uunganishaji wa solder unavyotumia muda mfupi katika kiwango hiki, ndivyo unavyozalisha joto kidogo. Daima angalia na uangalie halijoto ya kati katika utaratibu wa matumizi ya soldering.
Chaguo jingine ni kutumia metali za vijazaji zilizoundwa kwa vipengele vya aloi kama vile titani na niobiamu ili kuzuia uundaji wa kabidi ya kromiamu. Kwa sababu vipengele hivi pia huathiri nguvu na uimara, metali hizi za vijazaji haziwezi kutumika katika matumizi yote.
Kulehemu kwa arc ya tungsten ya gesi (GTAW) kwa ajili ya kupitisha mizizi ni njia ya kitamaduni ya kulehemu bomba la chuma cha pua. Hii kwa kawaida inahitaji kusugua argon ili kusaidia kuzuia oksidi upande wa nyuma wa kulehemu. Hata hivyo, matumizi ya michakato ya kulehemu kwa waya katika mirija ya chuma cha pua yanazidi kuwa ya kawaida. Katika matumizi haya, ni muhimu kuelewa jinsi gesi mbalimbali za kinga zinavyoathiri upinzani wa kutu wa nyenzo.
Wakati wa kulehemu chuma cha pua kwa kutumia mchakato wa kulehemu arc ya metali ya gesi (GMAW), argon na kaboni dioksidi, mchanganyiko wa argon na oksijeni, au mchanganyiko wa gesi tatu (heliamu, argon, na kaboni dioksidi) hutumiwa kijadi. Kwa kawaida, mchanganyiko huu una argon au heliamu na chini ya 5% ya kaboni dioksidi, kwani kaboni dioksidi huchangia kaboni kwenye bwawa la kulehemu na huongeza hatari ya unyeti. Argon safi haipendekezwi kwa GMAW kwenye chuma cha pua.
Waya wa chuma cha pua wenye msingi wa flux umeundwa kufanya kazi na mchanganyiko wa kitamaduni wa argon 75% na kaboni dioksidi 25%. Flux ina viambato vilivyoundwa kuzuia kaboni kutoka kwa gesi inayokinga isichafue weld.
Kadri michakato ya GMAW inavyobadilika, imerahisisha kulehemu kwa mirija na mabomba ya chuma cha pua. Ingawa baadhi ya programu bado zinaweza kuhitaji michakato ya GTAW, michakato ya waya ya hali ya juu inaweza kutoa ubora sawa na tija ya juu katika matumizi mengi ya chuma cha pua.
Vilehemu vya chuma cha pua vilivyotengenezwa kwa GMAW RMD vina ubora na mwonekano sawa na vilehemu vya OD vinavyolingana.
Kupitisha mzizi kwa kutumia mchakato wa GMAW wa mzunguko mfupi uliorekebishwa kama vile Miller's Regulated Metal Deposition (RMD) huondoa kurudisha nyuma katika baadhi ya matumizi ya chuma cha pua cha austenitic. Kupitisha mzizi kwa RMD kunaweza kufuatiwa na GMAW iliyopigwa au kurudisha nyuma kwa arc yenye mgandamizo wa flux-cored na kupitisha kifuniko—badiliko linalookoa muda na pesa ikilinganishwa na kutumia GTAW kwa kusafisha nyuma, hasa kwenye mabomba makubwa.
RMD hutumia uhamisho wa chuma wenye mzunguko mfupi unaodhibitiwa kwa usahihi ili kutoa tao tulivu na imara na dimbwi la kulehemu. Hii hutoa nafasi ndogo ya mizunguko baridi au ukosefu wa muunganiko, matone machache na kupitisha mzizi wa bomba la ubora wa juu. Uhamisho wa chuma unaodhibitiwa kwa usahihi pia hutoa uwekaji sawa wa matone, na hivyo kurahisisha kudhibiti bwawa la kulehemu na hivyo kuingiza joto na kasi ya kulehemu.
Michakato isiyo ya kawaida inaweza kuongeza tija ya kulehemu. Unapotumia RMD, kasi ya kulehemu inaweza kuwa inchi 6 hadi 12/min. Kwa sababu mchakato huongeza tija bila kuongeza joto la sehemu, husaidia kudumisha sifa na upinzani wa kutu wa chuma cha pua. Kupungua kwa joto kwa mchakato pia husaidia kudhibiti uundaji wa substrate.
Mchakato huu wa GMAW wenye mapigo hutoa urefu mfupi wa tao, koni nyembamba za tao na uingizaji mdogo wa joto kuliko uhamishaji wa kawaida wa mapigo ya kunyunyizia. Kwa kuwa mchakato huo ni wa kitanzi kilichofungwa, mabadiliko ya umbali wa tao na ncha-hadi-kipande cha kazi huondolewa kabisa. Hii hutoa udhibiti rahisi wa dimbwi kwa kulehemu mahali pake na nje ya mahali pake. Hatimaye, kuunganisha GMAW yenye mapigo kwa ajili ya kujaza na kufunika shanga na RMD kwa shanga ya mizizi huruhusu utaratibu wa kulehemu kufanywa kwa kutumia waya mmoja na gesi moja, na kuondoa nyakati za mabadiliko ya mchakato.
Jarida la Tube & Pipe likawa jarida la kwanza lililojitolea kuhudumia tasnia ya mabomba ya chuma mnamo 1990. Leo, linabaki kuwa chapisho pekee Amerika Kaskazini lililojitolea kwa tasnia hiyo na limekuwa chanzo kinachoaminika zaidi cha habari kwa wataalamu wa mabomba.
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.
Furahia ufikiaji kamili wa toleo la kidijitali la STAMPING Journal, ambalo hutoa maendeleo ya kiteknolojia ya hivi karibuni, mbinu bora na habari za tasnia kwa soko la upigaji chapa wa chuma.
Sasa ukiwa na ufikiaji kamili wa toleo la kidijitali la The Fabricator en Español, ufikiaji rahisi wa rasilimali muhimu za tasnia.