זה נשמע טוב מכדי להיות אמיתי, אז מה הבעיה? ריתוך נדרש בדרך כלל כדי לייצר כמעט כל דבר מאחד מיותר מ-150 סוגי פלדת אל-חלד. ריתוך פלדת אל-חלד הוא משימה מורכבת. חלק מהבעיות הללו כוללות את נוכחות תחמוצת כרום, כיצד לשלוט בכניסת החום, איזה תהליך ריתוך להשתמש, כיצד לטפל בכרום משושה וכיצד לעשות זאת נכון.
למרות הקשיים בריתוך ובגימור של חומר זה, פלדת אל-חלד נותרה אפשרות פופולרית ולפעמים היחידה עבור תעשיות רבות. ידיעת אופן השימוש בה בבטחה ומתי להשתמש בכל תהליך ריתוך היא קריטית לריתוך מוצלח. זה יכול להיות המפתח לקריירה מצליחה.
אז מדוע ריתוך פלדות אל-חלד הוא משימה כה קשה? התשובה מתחילה באופן שבו היא נוצרה. פלדה רכה, המכונה גם פלדה רכה, מעורבבת עם לפחות 10.5% כרום כדי לייצר פלדת אל-חלד. הכרום הנוסף יוצר שכבה של תחמוצת כרום על פני הפלדה, אשר מונעת את רוב סוגי הקורוזיה והחלודה. יצרנים מוסיפים כמויות משתנות של כרום ויסודות אחרים לפלדה כדי לשנות את איכות המוצר הסופי, ולאחר מכן משתמשים במערכת תלת-ספרתית כדי להבדיל בין הדרגות.
פלדות אל-חלד נפוצות כוללות 304 ו-316. הזולה ביותר היא 304, המכילה 18 אחוז כרום ו-8 אחוז ניקל ומשמשת בכל דבר, החל מגימור מכוניות ועד מכשירי מטבח. פלדת אל-חלד 316 מכילה פחות כרום (16%) ויותר ניקל (10%), אך מכילה גם 2% מוליבדן. תרכובת זו מעניקה לפלדת אל-חלד 316 עמידות נוספת בפני תמיסות כלורידים וכלור, מה שהופך אותה לבחירה הטובה ביותר עבור סביבות ימיות ותעשיות הכימיות והפרמצבטיות.
שכבה של תחמוצת כרום יכולה להבטיח את איכות הפלדה אל חלד, אך זה מה שמרגיז רתכים כל כך. מחסום שימושי זה מגביר את מתח הפנים של המתכת, ומאט את היווצרות בריכת ריתוך נוזלית. טעות נפוצה היא להגדיל את קלט החום, שכן חום רב יותר מגביר את נוזליות השלולית. עם זאת, הדבר עלול להשפיע לרעה על פלדת אל חלד. חום רב מדי עלול לגרום לחמצון נוסף ולעוות או כוויה של מתכת הבסיס. בשילוב עם יריעות מתכת המשמשות בתעשיות גדולות כמו פליטה של ​​כלי רכב, זה הופך לעדיפות עליונה.
חום הורס את עמידות הקורוזיה של פלדת אל-חלד בצורה מושלמת. יותר מדי חום משמש כאשר הריתוך או האזור המושפע מחום (HAZ) שמסביבו הופכים ססגוניים. פלדת אל-חלד מחומצנת מייצרת צבעים מדהימים הנעים בין זהב חיוור לכחול כהה וסגול. צבעים אלה יוצרים המחשה יפה, אך עשויים להצביע על ריתוכים שעשויים לא לעמוד בדרישות הריתוך. המפרטים המחמירים ביותר אינם אוהבים את צבע הריתוך.
מקובל בדרך כלל שריתוך קשת טונגסטן מוגן גז (GTAW) מתאים ביותר לייצור פלדת אל-חלד. מבחינה היסטורית, זה היה נכון באופן כללי. זה עדיין נכון כשאנחנו מנסים לשלב את הצבעים הנועזים האלה באריגה אמנותית כדי לעמוד בתקני האיכות הגבוהים ביותר בתעשיות כמו אנרגיה גרעינית וחלל. עם זאת, טכנולוגיית ריתוך אינוורטר מודרנית הפכה את ריתוך קשת מתכת בגז (GMAW) לסטנדרט לייצור פלדת אל-חלד, לא רק למערכות אוטומטיות או רובוטיות.
מכיוון ש-GMAW הוא תהליך הזנת חוטים חצי אוטומטי, הוא מספק קצב שיקוע גבוה, המסייע בהפחתת קלט החום. חלק מהמומחים אומרים שקל יותר להשתמש בו מ-GTAW מכיוון שהוא מסתמך פחות על המיומנות של הרתך ויותר על המיומנות של מקור כוח הריתוך. זוהי נקודה חסרת מחלוקת, אך רוב ספקי הכוח המודרניים של GMAW משתמשים בקווי סינרגיה מתוכנתים מראש. תוכניות אלו נועדו לקבוע פרמטרים כגון זרם ומתח, בהתאם למתכת המילוי שהוזנה על ידי המשתמש, עובי החומר, סוג הגז וקוטר החוט.
חלק מהמהירים יכולים להתאים את קשת הריתוך לאורך תהליך הריתוך כדי לייצר קשת מדויקת באופן עקבי, להתמודד עם פערים בין חלקים ולשמור על מהירויות תנועה גבוהות כדי לעמוד בתקני ייצור ואיכות. זה נכון במיוחד עבור ריתוך אוטומטי או רובוטי, אך חל גם על ריתוך ידני. חלק מספקי הכוח בשוק מציעים ממשק מסך מגע ובקרות מבער להתקנה קלה.
ריתוך פלדת אל-חלד הוא משימה מורכבת. חלק מהנושאים הללו כוללים את נוכחות תחמוצת כרום, כיצד לשלוט בכניסת החום, איזה תהליך ריתוך להשתמש, כיצד לטפל בכרום משושה וכיצד לעשות זאת נכון.
בחירת הגז המתאים לריתוך GTAW תלויה בדרך כלל בניסיון או ביישום של בדיקת הריתוך. GTAW, המכונה גם גז אינרטי טונגסטן (TIG), משתמש ברוב המקרים רק בגז אינרטי, בדרך כלל ארגון, הליום או תערובת של שניהם. הזרקה לא נכונה של גז מגן או חום עלולה לגרום לכל ריתוך להפוך לכיפה יתר על המידה או דמוי חבל, וזה ימנע ממנו להתערבב עם המתכת שמסביב, וכתוצאה מכך לריתוך מכוער או לא מתאים. קביעת התערובת הטובה ביותר עבור כל ריתוך יכולה לדרוש הרבה ניסוי וטעייה. קווי ייצור משותפים של GMAW מסייעים בהפחתת זמן בזבוז ביישומים חדשים, אך כאשר נדרשת האיכות המחמירה ביותר, שיטת ריתוך GTAW נותרה השיטה המועדפת.
ריתוך פלדת אל-חלד מהווה סכנה בריאותית לאנשים עם מבער. הסכנה הגדולה ביותר היא אדים הנפלטים במהלך תהליך הריתוך. כרום מחומם מייצר תרכובת בשם כרום משושה, הידועה כפוגעת במערכת הנשימה, בכליות, בכבד, בעור ובעיניים וגורמת לסרטן. רתכים חייבים תמיד ללבוש ציוד מגן, כולל מסכת נשימה, ולוודא שהחדר מאוורר היטב לפני תחילת הריתוך.
הבעיות עם פלדת אל-חלד אינן מסתיימות לאחר סיום הריתוך. פלדת אל-חלד דורשת גם תשומת לב מיוחדת בתהליך הגימור. שימוש במברשת פלדה או במשטח ליטוש מזוהמים בפלדת פחמן עלול לפגוע בשכבת תחמוצת הכרום המגנה. גם אם הנזק אינו נראה לעין, מזהמים אלה עלולים להפוך את המוצר המוגמר לפגיע לחלודה או קורוזיה אחרת.
טרנס נוריס הוא מהנדס יישומים בכיר ב-Fronius USA LLC, 6797 Fronius Drive, Portage, IN 46368, 219-734-5500, www.fronius.us.
רונדה זאטזאלו היא כותבת עצמאית עבור Crearies Marketing Design LLC, 248-783-6085, www.crearies.com.
טכנולוגיית ריתוך אינוורטר מודרנית הפכה את GMAW בגז לסטנדרט לייצור פלדת אל-חלד, לא רק למערכות אוטומטיות או רובוטיות.
WELDER, שנקרא בעבר Practical Welding Today, מייצג את האנשים האמיתיים שמייצרים את המוצרים שאנו משתמשים בהם ועובדים איתם מדי יום. מגזין זה משרת את קהילת הריתוך בצפון אמריקה כבר למעלה מ-20 שנה.
כעת עם גישה מלאה למהדורה הדיגיטלית של The FABRICATOR, גישה נוחה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.
המהדורה הדיגיטלית של כתב העת The Tube & Pipe Journal נגישה כעת במלואה, ומספקת גישה נוחה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.
קבלו גישה דיגיטלית מלאה לכתב העת STAMPING, הכולל את הטכנולוגיה העדכנית ביותר, שיטות עבודה מומלצות וחדשות בתעשייה עבור שוק הטבעת המתכת.
כעת, עם גישה דיגיטלית מלאה ל-The Fabricator בספרדית, יש לכם גישה נוחה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.