เหล็กกล้าไร้สนิมนั้นไม่ได้ยากต่อการใช้งานเสมอไป แต่การเชื่อมต้องใช้ความใส่ใจเป็นพิเศษ มันไม่ระบายความร้อนได้ดีเท่าเหล็กกล้าอ่อนหรืออะลูมิเนียม และอาจสูญเสียความต้านทานการกัดกร่อนหากได้รับความร้อนมากเกินไป แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดจะช่วยรักษาความต้านทานการกัดกร่อนของมันไว้ได้ ภาพ: Miller Electric
ความทนทานต่อการกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิมทำให้เป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับการใช้งานท่อที่สำคัญหลายประเภท รวมถึงอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่มที่มีความบริสุทธิ์สูง อุตสาหกรรมยา ภาชนะรับแรงดัน และอุตสาหกรรมปิโตรเคมี อย่างไรก็ตาม วัสดุนี้ไม่สามารถระบายความร้อนได้ดีเท่าเหล็กกล้าอ่อนหรืออะลูมิเนียม และการเชื่อมที่ไม่เหมาะสมอาจลดความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ การใช้ความร้อนมากเกินไปและการใช้ลวดเชื่อมที่ไม่เหมาะสมเป็นสองสาเหตุหลัก
การปฏิบัติตามหลักการเชื่อมสแตนเลสที่ดีที่สุดบางประการจะช่วยปรับปรุงผลลัพธ์และรับประกันได้ว่าความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะจะยังคงอยู่ นอกจากนี้ การปรับปรุงกระบวนการเชื่อมยังสามารถเพิ่มผลผลิตโดยไม่ลดทอนคุณภาพได้
ในการเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิม การเลือกใช้ลวดเชื่อมมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการควบคุมปริมาณคาร์บอน ลวดเชื่อมที่ใช้เชื่อมท่อเหล็กกล้าไร้สนิมต้องช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเชื่อมและเหมาะสมกับการใช้งาน
มองหาลวดเชื่อมที่มีสัญลักษณ์ “L” เช่น ER308L เพราะมีปริมาณคาร์บอนสูงสุดต่ำกว่า ซึ่งช่วยรักษาความต้านทานการกัดกร่อนในโลหะผสมสแตนเลสคาร์บอนต่ำ การเชื่อมโลหะฐานคาร์บอนต่ำด้วยลวดเชื่อมมาตรฐานจะเพิ่มปริมาณคาร์บอนในรอยเชื่อม ทำให้ความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนเพิ่มขึ้น หลีกเลี่ยงลวดเชื่อมที่มีสัญลักษณ์ “H” เพราะมีปริมาณคาร์บอนสูงกว่าและมีไว้สำหรับงานที่ต้องการความแข็งแรงสูงที่อุณหภูมิสูง
ในการเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิม สิ่งสำคัญอีกประการหนึ่งคือการเลือกลวดเชื่อมที่มีปริมาณธาตุเจือปนต่ำ (หรือที่เรียกว่าสิ่งเจือปน) ธาตุเหล่านี้เป็นธาตุตกค้างในวัตถุดิบที่ใช้ทำลวดเชื่อม ได้แก่ พลวง สารหนู ฟอสฟอรัส และกำมะถัน ซึ่งอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อความต้านทานการกัดกร่อนของวัสดุ
เนื่องจากเหล็กกล้าไร้สนิมมีความไวต่อความร้อนมาก การเตรียมรอยต่อและการประกอบที่ถูกต้องจึงมีบทบาทสำคัญในการควบคุมความร้อนเพื่อรักษาคุณสมบัติของวัสดุ ช่องว่างระหว่างชิ้นส่วนหรือการประกอบที่ไม่สม่ำเสมอจะทำให้หัวเชื่อมต้องอยู่ ณ จุดเดิมนานขึ้น และต้องใช้โลหะเติมมากขึ้นเพื่อเติมช่องว่างเหล่านั้น ซึ่งอาจทำให้ความร้อนสะสมในบริเวณที่ได้รับผลกระทบ และอาจทำให้ชิ้นส่วนร้อนเกินไป การประกอบที่ไม่ดีอาจทำให้ยากต่อการเชื่อมช่องว่างและได้การแทรกซึมของรอยเชื่อมที่ต้องการ ควรระมัดระวังในการจับคู่ชิ้นส่วนกับเหล็กกล้าไร้สนิมให้ใกล้เคียงกันมากที่สุด
ความบริสุทธิ์ของวัสดุนี้ก็มีความสำคัญมากเช่นกัน สารปนเปื้อนหรือสิ่งสกปรกเพียงเล็กน้อยในรอยเชื่อมอาจทำให้เกิดข้อบกพร่องที่ลดความแข็งแรงและความต้านทานการกัดกร่อนของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้ ในการทำความสะอาดพื้นผิวก่อนการเชื่อม ให้ใช้แปรงสแตนเลสชนิดพิเศษที่ไม่เคยใช้กับเหล็กกล้าคาร์บอนหรืออะลูมิเนียมมาก่อน
ในเหล็กกล้าไร้สนิม การเกิดปฏิกิริยาไวต่อการกัดกร่อนเป็นสาเหตุหลักของการสูญเสียความต้านทานการกัดกร่อน ซึ่งอาจเกิดขึ้นเมื่ออุณหภูมิในการเชื่อมและอัตราการเย็นตัวผันผวนมากเกินไป ส่งผลให้โครงสร้างจุลภาคของวัสดุเปลี่ยนแปลงไป
รอยเชื่อมภายนอกบนท่อสแตนเลสนี้ ซึ่งเชื่อมด้วยเทคนิค GMAW และการควบคุมการสะสมโลหะ (RMD) โดยไม่มีการย้อนกลับของรอยเชื่อมที่โคน มีลักษณะและคุณภาพคล้ายกับรอยเชื่อม GTAW ที่มีการย้อนกลับของรอยเชื่อม
ส่วนประกอบสำคัญที่ทำให้เหล็กกล้าไร้สนิมทนต่อการกัดกร่อนคือโครเมียมออกไซด์ แต่ถ้าปริมาณคาร์บอนในรอยเชื่อมสูงเกินไป จะเกิดโครเมียมคาร์ไบด์ขึ้น ซึ่งจะไปจับกับโครเมียมและขัดขวางการก่อตัวของโครเมียมออกไซด์ที่จำเป็น ซึ่งเป็นส่วนสำคัญที่ทำให้เหล็กกล้าไร้สนิมทนต่อการกัดกร่อน หากมีโครเมียมออกไซด์ไม่เพียงพอ วัสดุจะไม่มีคุณสมบัติที่ต้องการและจะเกิดการกัดกร่อนขึ้น
การป้องกันการเกิดปฏิกิริยาไวต่อการกัดกร่อนนั้นขึ้นอยู่กับการเลือกใช้ลวดเชื่อมและการควบคุมความร้อน ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น การเลือกลวดเชื่อมที่มีปริมาณคาร์บอนต่ำเป็นสิ่งสำคัญเมื่อทำการเชื่อมสแตนเลส อย่างไรก็ตาม ในบางครั้งอาจจำเป็นต้องใช้คาร์บอนเพื่อเพิ่มความแข็งแรงสำหรับการใช้งานบางประเภท การควบคุมอุณหภูมิมีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อไม่สามารถใช้ลวดเชื่อมที่มีปริมาณคาร์บอนต่ำได้
ลดระยะเวลาที่รอยเชื่อมและบริเวณที่ได้รับความร้อนสัมผัสกับอุณหภูมิสูงให้น้อยที่สุด โดยทั่วไปอยู่ที่ 950 ถึง 1500 องศาฟาเรนไฮต์ (500 ถึง 800 องศาเซลเซียส) ยิ่งใช้เวลาในการบัดกรีในช่วงอุณหภูมินี้น้อยลงเท่าใด ความร้อนที่เกิดขึ้นก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น ตรวจสอบและสังเกตอุณหภูมิระหว่างการบัดกรีทุกครั้ง
อีกทางเลือกหนึ่งคือการใช้ลวดเชื่อมที่มีส่วนประกอบของโลหะผสม เช่น ไทเทเนียมและไนโอเบียม เพื่อป้องกันการเกิดโครเมียมคาร์ไบด์ เนื่องจากส่วนประกอบเหล่านี้ส่งผลต่อความแข็งแรงและความเหนียวด้วย จึงไม่สามารถใช้ลวดเชื่อมเหล่านี้ได้ในทุกการใช้งาน
การเชื่อมแบบอาร์คทังสเตน (GTAW) เป็นวิธีการเชื่อมแบบดั้งเดิมสำหรับท่อเหล็กสแตนเลส โดยปกติแล้วจะต้องใช้การไล่ก๊าซอาร์กอนเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันที่ด้านล่างของรอยเชื่อม อย่างไรก็ตาม การใช้กระบวนการเชื่อมด้วยลวดในท่อเหล็กสแตนเลสกำลังเป็นที่นิยมมากขึ้น ในกรณีเหล่านี้ การทำความเข้าใจว่าก๊าซปกคลุมชนิดต่างๆ ส่งผลต่อความต้านทานการกัดกร่อนของวัสดุอย่างไรจึงเป็นสิ่งสำคัญ
ในการเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิมโดยใช้การเชื่อมด้วยแก๊สอาร์ค (GMAW) นั้น โดยทั่วไปจะใช้ก๊าซอาร์กอนและคาร์บอนไดออกไซด์ หรือส่วนผสมของอาร์กอนและออกซิเจน หรือส่วนผสมของก๊าซสามชนิด (ฮีเลียม อาร์กอน และคาร์บอนไดออกไซด์) โดยปกติแล้ว ส่วนผสมเหล่านี้จะมีอาร์กอนหรือฮีเลียมเป็นส่วนใหญ่ และมีคาร์บอนไดออกไซด์น้อยกว่า 5% เนื่องจากคาร์บอนไดออกไซด์จะนำคาร์บอนเข้าไปในบ่อหลอมโลหะและเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดปฏิกิริยาไวต่อการกัดกร่อน ไม่แนะนำให้ใช้ก๊าซอาร์กอนบริสุทธิ์ในการเชื่อม GMAW กับเหล็กกล้าไร้สนิม
ลวดเชื่อมแบบมีไส้สำหรับสแตนเลสได้รับการออกแบบมาให้ใช้งานร่วมกับส่วนผสมแบบดั้งเดิมของอาร์กอน 75% และคาร์บอนไดออกไซด์ 25% ฟลักซ์ประกอบด้วยส่วนผสมที่ออกแบบมาเพื่อป้องกันการปนเปื้อนของคาร์บอนจากก๊าซปกคลุมในรอยเชื่อม
เมื่อกระบวนการเชื่อม GMAW พัฒนาขึ้น ก็ทำให้การเชื่อมท่อและท่อสแตนเลสทำได้ง่ายขึ้น แม้ว่าบางงานอาจยังคงต้องใช้กระบวนการเชื่อม GTAW แต่กระบวนการแปรรูปเส้นลวดขั้นสูงสามารถให้คุณภาพที่ใกล้เคียงกันและผลผลิตที่สูงขึ้นในงานสแตนเลสหลายประเภท
รอยเชื่อมสแตนเลสด้านในที่ทำด้วยกระบวนการ GMAW RMD มีคุณภาพและลักษณะคล้ายคลึงกับรอยเชื่อมด้านนอกที่เทียบเคียงกัน
การเชื่อมชั้นแรกโดยใช้กระบวนการเชื่อม GMAW แบบลัดวงจรที่ดัดแปลง เช่น การเชื่อมแบบควบคุมการสะสมโลหะ (RMD) ของมิลเลอร์ ช่วยขจัดปัญหาการไหลย้อนกลับในงานเชื่อมสแตนเลสออสเทนิติกบางประเภท การเชื่อมชั้นแรกด้วย RMD สามารถตามด้วยการเชื่อม GMAW แบบพัลส์หรือการเชื่อมแบบอาร์คด้วยลวดเชื่อมไส้ฟลักซ์เพื่อเติมและปิดรอยเชื่อม ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงที่ช่วยประหยัดเวลาและค่าใช้จ่ายเมื่อเทียบกับการใช้ GTAW แบบมีการไหลย้อนกลับ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในท่อขนาดใหญ่
เทคโนโลยี RMD ใช้การถ่ายโอนโลหะแบบลัดวงจรที่ควบคุมอย่างแม่นยำ เพื่อสร้างประกอเชื่อมที่เงียบและเสถียร รวมถึงบ่อหลอมโลหะที่ดี ส่งผลให้ลดโอกาสการเกิดการเชื่อมไม่ติดหรือการหลอมละลาย ลดการกระเด็นของโลหะ และได้คุณภาพการเชื่อมรอยต่อท่อที่ดีขึ้น การถ่ายโอนโลหะที่ควบคุมอย่างแม่นยำยังช่วยให้การวางหยดโลหะสม่ำเสมอ และควบคุมบ่อหลอมโลหะได้ง่ายขึ้น ส่งผลให้ควบคุมปริมาณความร้อนและความเร็วในการเชื่อมได้ดีขึ้น
กระบวนการเชื่อมแบบไม่ดั้งเดิมสามารถช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเชื่อมได้ เมื่อใช้ RMD ความเร็วในการเชื่อมสามารถอยู่ที่ 6 ถึง 12 นิ้วต่อนาที เนื่องจากกระบวนการนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพโดยไม่ต้องให้ความร้อนเพิ่มเติมแก่ชิ้นส่วน จึงช่วยรักษาคุณสมบัติและความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิม การลดความร้อนที่ป้อนเข้าไปในกระบวนการยังช่วยควบคุมการเสียรูปของวัสดุพื้นผิวได้อีกด้วย
กระบวนการเชื่อม GMAW แบบพัลส์นี้ให้ความยาวอาร์คที่สั้นกว่า กรวยอาร์คที่แคบกว่า และความร้อนที่ป้อนเข้าที่น้อยกว่าการเชื่อมแบบสเปรย์ถ่ายโอนแบบพัลส์ทั่วไป เนื่องจากกระบวนการเป็นแบบปิด การเบี่ยงเบนของอาร์คและความผันผวนของระยะห่างระหว่างปลายหัวเชื่อมกับชิ้นงานจึงแทบจะหมดไป ทำให้การจัดการบ่อหลอมโลหะทำได้ง่ายขึ้น ทั้งในกรณีที่มีและไม่มีการเชื่อมในสถานที่ สุดท้าย การผสมผสานระหว่างการเชื่อม GMAW แบบพัลส์สำหรับการเติมและการเชื่อมด้านบน กับการเชื่อม RMD สำหรับการเชื่อมด้านล่าง ทำให้สามารถทำการเชื่อมได้โดยใช้ลวดเชื่อมและแก๊สเพียงชนิดเดียว ลดเวลาในการเปลี่ยนกระบวนการ
Tube & Pipe Journal 于1990 年成为第一本致力于为金属管材行业服务的杂志。 Tube & Pipe Journal 于1990 Tube & Pipe Journal стал первым журналом, посвященным индустрии металлических труб в 1990 году. Tube & Pipe Journal เป็นนิตยสารฉบับแรกที่อุทิศให้กับอุตสาหกรรมท่อโลหะในปี 1990ปัจจุบัน นิตยสารฉบับนี้ยังคงเป็นสิ่งพิมพ์เดียวในอุตสาหกรรมนี้ในอเมริกาเหนือ และได้กลายเป็นแหล่งข้อมูลที่น่าเชื่อถือที่สุดสำหรับผู้เชี่ยวชาญด้านท่อ
ขณะนี้สามารถเข้าถึง The FABRICATOR ฉบับดิจิทัลได้อย่างเต็มรูปแบบ เข้าถึงแหล่งข้อมูลอุตสาหกรรมที่มีค่าได้อย่างง่ายดาย
วารสาร The Tube & Pipe Journal ฉบับดิจิทัลสามารถเข้าถึงได้อย่างเต็มรูปแบบแล้ว ทำให้เข้าถึงแหล่งข้อมูลอันมีค่าในอุตสาหกรรมได้อย่างง่ายดาย
รับสิทธิ์เข้าถึงวารสาร STAMPING Journal ฉบับดิจิทัลอย่างเต็มรูปแบบ ซึ่งนำเสนอเทคโนโลยีล่าสุด แนวปฏิบัติที่ดีที่สุด และข่าวสารในอุตสาหกรรมสำหรับตลาดการปั๊มโลหะ
ตอนนี้คุณสามารถเข้าถึง The Fabricator en Español ในรูปแบบดิจิทัลได้อย่างเต็มรูปแบบ ทำให้คุณเข้าถึงแหล่งข้อมูลอุตสาหกรรมที่มีค่าได้อย่างง่ายดาย