Ovo zvuči predobro da bi bilo istinito, pa u čemu je problem? Zavarivanje je obično potrebno za izradu gotovo svega od jedne od više od 150 vrsta nehrđajućeg čelika. Zavarivanje nehrđajućeg čelika složen je zadatak. Neka od tih pitanja uključuju prisutnost kromovog oksida, kako kontrolirati unos topline, koji postupak zavarivanja koristiti, kako rukovati šesterovalentnim kromom i kako to ispravno izvesti.
Unatoč poteškoćama zavarivanja i završne obrade ovog materijala, nehrđajući čelik ostaje popularna, a ponekad i jedina opcija za mnoge industrije. Poznavanje sigurnog korištenja i vremena korištenja svakog postupka zavarivanja ključno je za uspješno zavarivanje. To može biti ključ uspješne karijere.
Zašto je zavarivanje nehrđajućeg čelika tako težak zadatak? Odgovor počinje s načinom na koji je nastao. Meki čelik, također poznat kao blagi čelik, miješa se s najmanje 10,5% kroma za proizvodnju nehrđajućeg čelika. Dodani krom tvori sloj kromovog oksida na površini čelika, koji sprječava većinu vrsta korozije i hrđe. Proizvođači dodaju različite količine kroma i drugih elemenata čeliku kako bi promijenili kvalitetu konačnog proizvoda, a zatim koriste troznamenkasti sustav za razlikovanje stupnjeva.
Često korišteni nehrđajući čelici uključuju 304 i 316. Najjeftiniji od njih je 304, koji sadrži 18 posto kroma i 8 posto nikla te se koristi u svemu, od automobilskih ukrasa do kuhinjskih aparata. Nehrđajući čelik 316 sadrži manje kroma (16%) i više nikla (10%), ali također sadrži 2% molibdena. Ovaj spoj daje nehrđajućem čeliku 316 dodatnu otpornost na kloride i otopine klora, što ga čini najboljim izborom za morske okoliše te kemijsku i farmaceutsku industriju.
Sloj kromovog oksida može osigurati kvalitetu nehrđajućeg čelika, ali to je ono što toliko uznemiruje zavarivače. Ova korisna barijera povećava površinsku napetost metala, usporavajući stvaranje tekuće zavarivačke kupke. Uobičajena pogreška je povećanje unosa topline, jer više topline povećava fluidnost zavarivačke kupke. Međutim, to može negativno utjecati na nehrđajući čelik. Previše topline može uzrokovati daljnju oksidaciju i deformaciju ili progorijevanje osnovnog metala. U kombinaciji s limom koji se koristi u velikim industrijama poput automobilskih ispušnih plinova, ovo postaje glavni prioritet.
Toplina savršeno uništava otpornost nehrđajućeg čelika na koroziju. Previše topline se koristi kada zavar ili okolna zona utjecaja topline (HAZ) postanu iridescentni. Oksidirani nehrđajući čelik proizvodi nevjerojatne boje u rasponu od blijedo zlatne do tamnoplave i ljubičaste. Ove boje pružaju lijepu ilustraciju, ali mogu ukazivati ​​na zavare koji možda ne zadovoljavaju neke zahtjeve zavarivanja. Najstrožim specifikacijama se ne sviđa obojenost zavara.
Općenito je prihvaćeno da je zavarivanje volframovim elektrolučnim zavarivanjem u zaštićenom plinu (GTAW) najprikladnije za nehrđajući čelik. Povijesno gledano, to je općenito bilo istina. To je i dalje istina kada pokušavamo unijeti te smjele boje u umjetničko tkanje kako bismo zadovoljili najviše standarde kvalitete u industrijama poput nuklearne energije i zrakoplovstva. Međutim, moderna tehnologija inverterskog zavarivanja učinila je zavarivanje elektrolučnim zavarivanjem u zaštićenom plinu (GMAW) standardom za proizvodnju nehrđajućeg čelika, a ne samo automatiziranim ili robotskim sustavima.
Budući da je GMAW poluautomatski proces dodavanja žice, omogućuje visoku brzinu taloženja, što pomaže u smanjenju unosa topline. Neki profesionalci kažu da je lakši za korištenje od GTAW-a jer se manje oslanja na vještinu zavarivača, a više na vještinu izvora napajanja za zavarivanje. Ovo je sporno, ali većina modernih GMAW napajanja koristi unaprijed programirane sinergijske linije. Ovi programi dizajnirani su za postavljanje parametara poput struje i napona, ovisno o dodatnom metalu koji je korisnik unio, debljini materijala, vrsti plina i promjeru žice.
Neki inverteri mogu podešavati luk tijekom cijelog procesa zavarivanja kako bi dosljedno proizvodili precizan luk, upravljali razmacima između dijelova i održavali visoke brzine kretanja kako bi zadovoljili standarde proizvodnje i kvalitete. To se posebno odnosi na automatizirano ili robotsko zavarivanje, ali se odnosi i na ručno zavarivanje. Neki izvori napajanja na tržištu nude sučelje zaslona osjetljivog na dodir i kontrole plamenika za jednostavno postavljanje.
Zavarivanje nehrđajućeg čelika složen je zadatak. Neka od tih pitanja uključuju prisutnost kromovog oksida, kako kontrolirati unos topline, koji postupak zavarivanja koristiti, kako rukovati šesterovalentnim kromom i kako to ispravno izvesti.
Odabir pravog plina za GTAW obično ovisi o iskustvu ili primjeni ispitivanja zavarivanja. GTAW, također poznat kao volframov inertni plin (TIG), u većini slučajeva koristi samo inertni plin, obično argon, helij ili mješavinu oba. Nepravilno ubrizgavanje zaštitnog plina ili topline može uzrokovati da bilo koji zavar postane pretjerano kupolast ili nalik užetu, a to će spriječiti njegovo miješanje s okolnim metalom, što rezultira ružnim ili neprikladnim zavarom. Određivanje koja je mješavina najbolja za svaki zavar može značiti puno pokušaja i pogrešaka. Zajedničke GMAW proizvodne linije pomažu u smanjenju gubitka vremena u novim primjenama, ali kada je potrebna najstroža kvaliteta, GTAW metoda zavarivanja ostaje preferirana metoda.
Zavarivanje nehrđajućeg čelika predstavlja opasnost za zdravlje osoba koje koriste plamenik. Najveću opasnost predstavljaju isparenja koja se oslobađaju tijekom procesa zavarivanja. Zagrijani krom proizvodi spoj nazvan šesterovalentni krom, za koji se zna da oštećuje dišni sustav, bubrege, jetru, kožu i oči te uzrokuje rak. Zavarivači moraju uvijek nositi zaštitnu opremu, uključujući respirator, i osigurati da je prostorija dobro prozračena prije početka zavarivanja.
Problemi s nehrđajućim čelikom ne prestaju nakon završetka zavarivanja. Nehrđajući čelik također zahtijeva posebnu pažnju u procesu završne obrade. Korištenje čelične četke ili jastučića za poliranje kontaminiranog ugljičnim čelikom može oštetiti zaštitni sloj kromovog oksida. Čak i ako oštećenja nisu vidljiva, ovi kontaminanti mogu učiniti gotov proizvod osjetljivim na hrđu ili drugu vrstu korozije.
Terrence Norris je viši inženjer za aplikacije u tvrtki Fronius USA LLC, 6797 Fronius Drive, Portage, IN 46368, 219-734-5500, www.fronius.us.
Rhonda Zatezalo je slobodna spisateljica za Crearies Marketing Design LLC, 248-783-6085, www.crearies.com.
Moderna inverterska tehnologija zavarivanja učinila je plinsko GMAW standardom za proizvodnju nehrđajućeg čelika, ne samo automatskim ili robotskim sustavima.
WELDER, prije poznat kao Praktično zavarivanje danas, predstavlja stvarne ljude koji proizvode proizvode koje koristimo i s kojima radimo svaki dan. Ovaj časopis služi zajednici zavarivača u Sjevernoj Americi već više od 20 godina.
Sada s punim pristupom digitalnom izdanju The FABRICATOR, jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Digitalno izdanje časopisa The Tube & Pipe Journal sada je u potpunosti dostupno, omogućujući jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Ostvarite potpuni digitalni pristup časopisu STAMPING, koji sadrži najnoviju tehnologiju, najbolje prakse i vijesti iz industrije za tržište štancanja metala.
Sada s potpunim digitalnim pristupom časopisu The Fabricator en Español, imate jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.