Baja tahan karat tidak selalu sulit untuk dikerjakan, tetapi pengelasannya membutuhkan perhatian yang cermat terhadap detail. Baja tahan karat tidak menghilangkan panas seperti baja ringan atau aluminium, dan mungkin kehilangan ketahanan korosi jika Anda memasukkan terlalu banyak panas ke dalamnya. Praktik terbaik membantu mempertahankan ketahanan korosinya. Gambar: Miller Electric
Ketahanan korosi dari baja tahan karat menjadikannya pilihan yang menarik untuk banyak aplikasi tubing kritis, termasuk aplikasi makanan dan minuman dengan kemurnian tinggi, farmasi, bejana tekan, dan petrokimia. Namun, bahan ini tidak menghilangkan panas seperti baja ringan atau aluminium, dan pengelasan yang tidak tepat dapat mengurangi ketahanan korosinya. Menerapkan terlalu banyak input panas dan menggunakan logam pengisi yang salah adalah dua penyebabnya.
Mengikuti beberapa praktik terbaik untuk pengelasan baja tahan karat dapat membantu meningkatkan hasil dan memastikan logam mempertahankan ketahanan korosinya. Selain itu, meningkatkan proses pengelasan dapat memberikan manfaat produktivitas tanpa mengorbankan kualitas.
Dalam pengelasan baja tahan karat, pemilihan logam pengisi sangat penting untuk mengontrol kandungan karbon. Logam pengisi yang digunakan untuk pengelasan pipa baja tahan karat harus meningkatkan kinerja las dan memenuhi persyaratan aplikasi.
Carilah logam pengisi dengan penandaan “L”, seperti ER308L, karena mereka memberikan kandungan karbon maksimum yang lebih rendah yang membantu menjaga ketahanan korosi paduan baja tahan karat rendah karbon. Mengelas logam dasar rendah karbon dengan logam pengisi standar meningkatkan kandungan karbon pada sambungan las, sehingga meningkatkan risiko korosi. Hindari logam pengisi yang ditandai dengan “H” karena ini memberikan kandungan karbon yang lebih tinggi dan dirancang untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan lebih tinggi pada suhu tinggi.
Saat mengelas baja tahan karat, penting juga untuk memilih logam pengisi dengan tingkat jejak rendah (juga dikenal sebagai pengotor). Ini adalah elemen sisa dalam bahan baku yang digunakan untuk membuat logam pengisi, termasuk antimon, arsenik, fosfor, dan belerang. Mereka dapat sangat mempengaruhi ketahanan korosi material.
Karena baja tahan karat sangat sensitif terhadap masukan panas, persiapan sambungan dan perakitan yang tepat memainkan peran kunci dalam mengendalikan panas untuk menjaga sifat material. Karena celah di antara bagian-bagian atau pemasangan yang tidak rata, obor harus berada di satu lokasi lebih lama dan lebih banyak logam pengisi diperlukan untuk mengisi celah tersebut. Hal ini dapat menyebabkan panas menumpuk di area yang terpengaruh, yang dapat membuat bagian menjadi terlalu panas. Pemasangan yang buruk juga dapat membuat lebih sulit untuk menjembatani celah dan mendapatkan penetrasi las yang diperlukan. Berhati-hatilah untuk memastikan bahwa bagian-bagian tersebut cocok dengan baja tahan karat sedekat mungkin dengan sempurna.
Kebersihan material ini juga sangat penting.Kontaminasi atau kotoran yang sangat kecil pada sambungan las dapat menyebabkan cacat yang mengurangi kekuatan dan ketahanan korosi produk akhir.Untuk membersihkan substrat sebelum pengelasan, gunakan sikat khusus baja tahan karat yang belum pernah digunakan pada baja karbon atau aluminium.
Pada baja tahan karat, sensitisasi adalah penyebab utama hilangnya ketahanan korosi. Hal ini dapat terjadi ketika suhu pengelasan dan laju pendinginan terlalu berfluktuasi, mengubah struktur mikro material.
Lasan OD pada pipa baja tahan karat ini, dilas menggunakan GMAW dan deposisi logam teregulasi (RMD) tanpa backflushing dari root pass, memiliki penampilan dan kualitas yang serupa dengan las yang dibuat dengan GTAW backflushed.
Bagian penting dari ketahanan korosi baja tahan karat adalah kromium oksida. Tetapi jika kandungan karbon dalam lasan terlalu tinggi, karbida kromium akan terbentuk. Ini mengikat kromium dan mencegah pembentukan kromium oksida yang diinginkan, yang memberikan ketahanan korosi pada baja tahan karat. Jika kromium oksida tidak cukup, material tidak akan memiliki sifat yang diinginkan dan korosi akan terjadi.
Pencegahan sensitisasi bermuara pada pemilihan logam pengisi dan kontrol input panas. Seperti disebutkan sebelumnya, penting untuk memilih logam pengisi karbon rendah untuk pengelasan baja tahan karat. Namun, karbon kadang-kadang diperlukan untuk memberikan kekuatan untuk aplikasi tertentu. Kontrol panas sangat penting ketika logam pengisi karbon rendah bukan merupakan pilihan.
Minimalkan jumlah waktu las dan zona yang terpengaruh panas tetap berada pada suhu tinggi—biasanya dianggap 950 hingga 1.500 derajat Fahrenheit (500 hingga 800 derajat Celcius). Semakin sedikit waktu yang dihabiskan untuk penyolderan dalam kisaran ini, semakin sedikit panas yang dihasilkan. Selalu periksa dan amati suhu interpass dalam prosedur penyolderan aplikasi.
Pilihan lainnya adalah menggunakan logam pengisi yang dirancang dengan komponen paduan seperti titanium dan niobium untuk mencegah pembentukan kromium karbida. Karena komponen ini juga memengaruhi kekuatan dan ketangguhan, logam pengisi ini tidak dapat digunakan di semua aplikasi.
Pengelasan busur tungsten gas (GTAW) untuk root pass adalah metode tradisional untuk mengelas pipa baja tahan karat. Hal ini biasanya membutuhkan pembilasan argon untuk membantu mencegah oksidasi di bagian belakang lasan. Namun, penggunaan proses pengelasan kawat pada pipa baja tahan karat menjadi semakin umum. Dalam aplikasi ini, penting untuk memahami bagaimana berbagai gas pelindung mempengaruhi ketahanan korosi material.
Saat mengelas baja tahan karat menggunakan proses pengelasan busur logam gas (GMAW), argon dan karbon dioksida, campuran argon dan oksigen, atau campuran tiga gas (helium, argon, dan karbon dioksida) secara tradisional digunakan. Biasanya, campuran ini sebagian besar mengandung argon atau helium dan kurang dari 5% karbon dioksida, karena karbon dioksida menyediakan karbon ke kolam las dan meningkatkan risiko sensitisasi. Argon murni tidak disarankan untuk GMAW pada baja tahan karat.
Kawat berinti fluks untuk baja tahan karat dirancang untuk beroperasi dengan campuran tradisional 75% argon dan 25% karbon dioksida. Fluks mengandung bahan yang dirancang untuk mencegah karbon dari gas pelindung mengkontaminasi lasan.
Seiring berkembangnya proses GMAW, mereka telah menyederhanakan pengelasan tabung dan pipa baja tahan karat. Sementara beberapa aplikasi mungkin masih memerlukan proses GTAW, proses kawat canggih dapat memberikan kualitas yang sama dan produktivitas yang lebih tinggi di banyak aplikasi baja tahan karat.
Lasan ID stainless steel yang dibuat dengan GMAW RMD memiliki kualitas dan penampilan yang serupa dengan las OD yang sesuai.
Root pass menggunakan proses GMAW hubung singkat yang dimodifikasi seperti Miller's Regulated Metal Deposition (RMD) meniadakan backflushing pada beberapa aplikasi baja tahan karat austenitik. Root pass RMD dapat diikuti oleh GMAW berdenyut atau las pengisi dan penutup busur berinti fluks—perubahan yang menghemat waktu dan uang dibandingkan dengan menggunakan GTAW dengan back-purging, terutama pada pipa yang lebih besar​​ .
RMD menggunakan transfer logam hubung singkat yang dikontrol dengan tepat untuk menghasilkan genangan las dan busur yang tenang dan stabil. Hal ini mengurangi kemungkinan lap dingin atau kurangnya fusi, percikan yang lebih sedikit, dan lintasan akar pipa berkualitas lebih tinggi. Transfer logam yang dikontrol dengan tepat juga memberikan pengendapan tetesan yang seragam dan kontrol kolam las yang lebih mudah dan oleh karena itu input panas dan kecepatan pengelasan.
Proses yang tidak konvensional dapat meningkatkan produktivitas pengelasan. Saat menggunakan RMD, kecepatan pengelasan dapat mencapai 6 hingga 12 in./mnt. Karena proses tersebut meningkatkan produktivitas tanpa pemanasan tambahan pada bagian, ini membantu menjaga sifat dan ketahanan korosi baja tahan karat. Input panas yang berkurang dari proses juga membantu mengontrol deformasi substrat.
Proses GMAW berdenyut ini memberikan panjang busur yang lebih pendek, kerucut busur yang lebih sempit, dan input panas yang lebih sedikit daripada transfer pulsa semprot konvensional. Karena prosesnya adalah loop tertutup, pergeseran busur dan variasi jarak ujung ke benda kerja hampir dihilangkan. Ini memberikan kontrol genangan yang lebih mudah untuk pengelasan di tempat dan di luar tempat. Terakhir, penggandengan GMAW berdenyut untuk mengisi dan menutup manik dengan RMD untuk manik akar memungkinkan prosedur pengelasan dilakukan menggunakan satu kawat dan satu gas, menghilangkan waktu pergantian proses.
Pipe & Tube Memphis 2022 adalah konferensi bagi para profesional yang bekerja dalam teknologi tanpa sambungan dan pengelasan. Tidak ada acara lain di Amerika Utara yang menyatukan begitu banyak pemimpin jalur pipa untuk berbagi keahlian. Jangan lewatkan!
Kini dengan akses penuh ke edisi digital The FABRICATOR, akses mudah ke sumber daya industri yang berharga.
Edisi digital The Tube & Pipe Journal sekarang dapat diakses sepenuhnya, menyediakan akses mudah ke sumber daya industri yang berharga.
Nikmati akses penuh ke edisi digital STAMPING Journal, yang menyediakan kemajuan teknologi terkini, praktik terbaik, dan berita industri untuk pasar metal stamping.
Sekarang dengan akses penuh ke edisi digital The Fabricator en Español, akses mudah ke sumber daya industri yang berharga.