Ini kedengaran terlalu bagus untuk menjadi kenyataan, jadi apa masalahnya? Kimpalan biasanya diperlukan untuk membuat hampir apa sahaja daripada salah satu daripada lebih daripada 150 jenis keluli tahan karat. Kimpalan keluli tahan karat adalah tugas yang kompleks. Beberapa isu ini termasuk kehadiran kromium oksida, cara mengawal input haba, proses kimpalan yang akan digunakan, cara mengendalikan kromium heksavalen dan cara melakukannya dengan betul.
Walaupun kesukaran mengimpal dan menyelesaikan bahan ini, keluli tahan karat kekal popular dan kadangkala satu-satunya pilihan untuk banyak industri. Mengetahui cara menggunakannya dengan selamat dan masa untuk menggunakan setiap proses kimpalan adalah penting untuk kejayaan kimpalan. Ini boleh menjadi kunci kepada kerjaya yang berjaya.
Jadi mengapa kimpalan keluli tahan karat adalah tugas yang sukar? Jawapannya bermula dengan bagaimana ia dicipta. Keluli lembut, juga dikenali sebagai keluli lembut, diadun dengan sekurang-kurangnya 10.5% kromium untuk menghasilkan keluli tahan karat. Kromium tambahan membentuk lapisan kromium oksida pada permukaan keluli, yang menghalang kebanyakan jenis kakisan dan karat. Pengilang menambah jumlah kromium dan unsur lain yang berbeza-beza kepada keluli untuk menukar kualiti produk akhir, dan kemudian menggunakan sistem tiga digit untuk membezakan gred.
Keluli tahan karat yang biasa digunakan termasuk 304 dan 316. Yang paling murah ialah 304, yang mengandungi 18 peratus kromium dan 8 peratus nikel dan digunakan dalam segala-galanya daripada kemasan kereta hingga peralatan dapur. Keluli tahan karat 316 mengandungi kurang kromium (16%) dan lebih banyak nikel (10%), tetapi juga mengandungi 2% molibdenum. Kompaun ini memberikan rintangan tambahan 316 keluli tahan karat terhadap larutan klorida dan klorin, menjadikannya pilihan terbaik untuk persekitaran marin dan industri kimia dan farmaseutikal.
Lapisan kromium oksida boleh memastikan kualiti keluli tahan karat, tetapi inilah yang membuatkan pengimpal sangat kecewa. Penghalang berguna ini meningkatkan ketegangan permukaan logam, memperlahankan pembentukan kolam kimpalan cecair. Kesilapan biasa ialah meningkatkan input haba, kerana lebih banyak haba meningkatkan kecairan lopak. Walau bagaimanapun, ini boleh menjejaskan keluli tahan karat. Terlalu banyak haba boleh menyebabkan pengoksidaan selanjutnya dan meledingkan atau terbakar melalui logam asas. Digabungkan dengan kepingan logam yang digunakan dalam industri besar seperti ekzos automotif, ini menjadi keutamaan.
Haba memusnahkan rintangan kakisan keluli tahan karat dengan sempurna. Terlalu banyak haba digunakan apabila kimpalan atau zon terjejas haba sekeliling (HAZ) bertukar warna-warni. Keluli tahan karat teroksida menghasilkan warna yang menakjubkan daripada emas pucat hingga biru tua dan ungu. Warna-warna ini memberikan ilustrasi yang bagus, tetapi mungkin menunjukkan kimpalan yang mungkin tidak memenuhi beberapa keperluan kimpalan. Spesifikasi yang paling ketat tidak menyukai pewarnaan kimpalan.
Secara amnya diterima bahawa kimpalan arka tungsten terlindung gas (GTAW) paling sesuai untuk keluli tahan karat. Dari segi sejarah, ini adalah benar dalam erti kata umum. Ini masih benar apabila kami cuba membawa warna berani tersebut ke dalam tenunan artistik untuk memenuhi piawaian kualiti tertinggi dalam industri seperti tenaga nuklear dan aeroangkasa. Walau bagaimanapun, teknologi kimpalan penyongsang moden telah menjadikan kimpalan arka logam gas (GMAW) sebagai standard untuk pengeluaran keluli tahan karat, bukan hanya sistem automatik atau robotik.
Memandangkan GMAW ialah proses suapan wayar separa automatik, ia memberikan kadar pemendapan yang tinggi, yang membantu mengurangkan input haba. Sesetengah pakar mengatakan ia lebih mudah digunakan daripada GTAW kerana ia kurang bergantung pada kemahiran pengimpal dan lebih kepada kemahiran sumber kuasa kimpalan. Ini adalah perkara yang boleh dipertikaikan, tetapi kebanyakan bekalan kuasa GMAW moden menggunakan talian sinergi yang telah diprogramkan. Program ini direka bentuk untuk menetapkan parameter seperti arus dan voltan, bergantung pada logam pengisi yang dimasukkan oleh pengguna, ketebalan bahan, jenis gas dan diameter wayar.
Sesetengah penyongsang boleh melaraskan arka sepanjang proses kimpalan untuk menghasilkan arka yang tepat secara konsisten, mengendalikan jurang antara bahagian, dan mengekalkan kelajuan perjalanan yang tinggi untuk memenuhi piawaian pengeluaran dan kualiti. Ini terutama berlaku untuk kimpalan automatik atau robotik, tetapi juga digunakan untuk kimpalan manual. Sesetengah bekalan kuasa di pasaran menawarkan antara muka skrin sentuh dan kawalan obor untuk persediaan mudah.
Kimpalan keluli tahan karat adalah tugas yang kompleks. Beberapa isu ini termasuk kehadiran kromium oksida, cara mengawal input haba, proses kimpalan yang akan digunakan, cara mengendalikan kromium heksavalen dan cara melakukannya dengan betul.
Memilih gas yang sesuai untuk GTAW biasanya bergantung pada pengalaman atau aplikasi ujian kimpalan. GTAW, juga dikenali sebagai gas lengai tungsten (TIG), dalam kebanyakan kes hanya menggunakan gas lengai, biasanya argon, helium, atau campuran kedua-duanya. Suntikan gas pelindung atau haba yang tidak betul boleh menyebabkan sebarang kimpalan menjadi terlalu kubah atau seperti tali, dan ini akan menghalangnya daripada bercampur dengan logam sekeliling, mengakibatkan kimpalan yang tidak sedap dipandang atau tidak sesuai. Menentukan campuran yang terbaik untuk setiap kimpalan boleh bermakna banyak percubaan dan kesilapan. Barisan pengeluaran GMAW yang dikongsi membantu mengurangkan masa terbuang dalam aplikasi baharu, tetapi apabila kualiti yang paling ketat diperlukan, kaedah kimpalan GTAW kekal sebagai kaedah pilihan.
Kimpalan keluli tahan karat menimbulkan bahaya kesihatan kepada mereka yang menggunakan obor. Bahaya terbesar adalah disebabkan oleh asap yang dikeluarkan semasa proses kimpalan. Kromium yang dipanaskan menghasilkan sebatian yang dipanggil kromium heksavalen, yang diketahui merosakkan sistem pernafasan, buah pinggang, hati, kulit dan mata serta menyebabkan kanser. Jurukimpal mesti sentiasa memakai peralatan perlindungan, termasuk alat pernafasan, dan memastikan bilik mempunyai pengudaraan yang baik sebelum memulakan kimpalan.
Masalah dengan keluli tahan karat tidak berakhir selepas kimpalan selesai. Keluli tahan karat juga memerlukan perhatian khusus dalam proses penamat. Menggunakan berus keluli atau pad penggilap yang tercemar dengan keluli karbon boleh merosakkan lapisan pelindung kromium oksida. Walaupun kerosakan tidak kelihatan, bahan cemar ini boleh menjadikan produk siap terdedah kepada karat atau kakisan lain.
Terrence Norris ialah Jurutera Aplikasi Kanan di Fronius USA LLC, 6797 Fronius Drive, Portage, IN 46368, 219-734-5500, www.fronius.us.
Rhonda Zatezalo ialah seorang penulis bebas untuk Crearies Marketing Design LLC, 248-783-6085, www.crearies.com.
Teknologi kimpalan penyongsang moden telah menjadikan gas GMAW sebagai standard untuk pengeluaran keluli tahan karat, bukan hanya sistem automatik atau robotik.
WELDER, dahulunya dikenali sebagai Practical Welding Today, mewakili orang sebenar yang membuat produk yang kami gunakan dan bekerjasama setiap hari. Majalah ini telah berkhidmat kepada komuniti kimpalan di Amerika Utara selama lebih 20 tahun.
Kini dengan akses penuh kepada The FABRICATOR edisi digital, akses mudah kepada sumber industri yang berharga.
Edisi digital The Tube & Pipe Journal kini boleh diakses sepenuhnya, menyediakan akses mudah kepada sumber industri yang berharga.
Dapatkan akses digital penuh ke Jurnal STAMPING, yang menampilkan teknologi terkini, amalan terbaik dan berita industri untuk pasaran pengecapan logam.
Kini dengan akses digital penuh kepada The Fabricator en Español, anda mempunyai akses mudah kepada sumber industri yang berharga.