Люди часто покупают предварительно обработанную нержавеющую сталь, что усложняет работу с материалом, который приходится учитывать операторам.
Как и большинство материалов, нержавеющая сталь имеет много преимуществ и недостатков. Сталь считается «нержавеющей сталью», если сплав содержит не менее 10,5% хрома, который образует оксидный слой, делающий ее кислотостойкой и коррозионностойкой. Эта коррозионная стойкость может быть улучшена за счет увеличения содержания хрома и добавления дополнительных легирующих присадок.
Свойства материала «нержавеющая сталь», низкие эксплуатационные расходы, долговечность и различная обработка поверхности делают его подходящим для таких отраслей, как строительство, производство мебели, продуктов питания и напитков, медицины и многих других областей применения, где требуется прочность и коррозионная стойкость стали.
Нержавеющая сталь, как правило, дороже, чем другие стали. Тем не менее, она предлагает преимущества в отношении прочности к весу, позволяя использовать более тонкие материалы по сравнению с обычными марками, что может привести к экономии средств. Из-за ее общей стоимости магазины должны убедиться, что они используют правильные инструменты, чтобы избежать дорогостоящих отходов и повторной обработки этого материала.
Нержавеющая сталь обычно считается сложной для сварки, поскольку она быстро рассеивает тепло и требует большой осторожности на этапах окончательной отделки и полировки.
Работа с нержавеющей сталью, как правило, требует более опытного сварщика или оператора, чем работа с углеродистой сталью, которая имеет тенденцию быть более упругой. Ее широта может быть уменьшена при введении определенных параметров, особенно во время сварки. Из-за высокой стоимости нержавеющей стали имеет смысл использовать ее более опытным операторам.
«Люди обычно покупают нержавеющую сталь из-за ее отделки, — говорит Джонатан Дувилль, старший менеджер по международным исследованиям и разработкам компании Walter Surface Technologies в Пуэнт-Клер, Квебек. — Это добавляет ограничений, которые приходится учитывать операторам».
Будь то покрытие с линейной текстурой размера 4 или зеркальное покрытие размера 8, оператор должен убедиться, что материал бережно относится к материалу, а покрытие не повреждено во время обращения и обработки. Это также может ограничить возможности подготовки и очистки, которые имеют решающее значение для обеспечения качественного производства детали.
«При работе с этим материалом первое, что нужно сделать, — это убедиться, что он чистый, чистый и еще раз чистый», — сказал Рик Хателт, региональный менеджер PFERD в Канаде, Онтарио, Миссиссауга, Онтарио. «Очень важно убедиться, что у вас чистая (без углерода) атмосфера, очищая нержавеющую сталь, чтобы удалить примеси, которые впоследствии могут вызвать окисление (ржавление), и предотвратить восстановление пассивирующего слоя, создавая защитный слой для минимизации окисления».
При использовании нержавеющей стали материал и окружающая среда должны быть очищены. Удаление остатков масла и пластика с материалов — хорошее начало для начала. Загрязнения на нержавеющей стали могут вызвать окисление, но они также могут создавать проблемы во время сварки и вызывать дефекты. Поэтому важно очистить поверхность перед началом пайки.
Среда в мастерской не всегда самая чистая, и перекрестное загрязнение может быть проблемой при работе с нержавеющей и углеродистой сталью. Часто в магазине работает много вентиляторов или используются кондиционеры для охлаждения рабочих, которые могут выталкивать загрязняющие вещества на пол или вызывать конденсацию капель или накопление на сырье. Это особенно сложно, когда частицы углеродистой стали выдуваются на нержавеющую сталь. Разделение этих материалов и содержание их в чистой среде имеет большое значение, когда речь идет об эффективной сварке.
Важно удалить обесцвечивание, чтобы гарантировать, что ржавчина не накапливается со временем и не ослабляет общую структуру. Также хорошо удалить воронение, чтобы выровнять цвет поверхности.
В Канаде из-за экстремальных холодов и зимней погоды выбор правильной марки нержавеющей стали имеет важное значение. Дувилль объяснил, что большинство магазинов изначально выбрали 304 из-за ее цены. Но если магазин будет использовать этот материал на улице, он порекомендует перейти на 316, даже несмотря на то, что он стоит в два раза дороже. 304 подвержен коррозии при использовании или хранении на открытом воздухе. снова.
«Подготовка к сварке важна по ряду фундаментальных причин, — говорит Габи Михоликс, специалист по разработке приложений отдела абразивных систем компании 3M Canada, Лондон, Онтарио. — Удаление ржавчины, краски и фасок необходимо для правильной сварки.На поверхности сварки не должно быть загрязнений, которые могут ослабить соединение».
Хательт добавляет, что очистка области необходима, но подготовка перед сваркой может также включать снятие фаски с материала, чтобы обеспечить надлежащую адгезию и прочность сварного шва.
Для сварки нержавеющей стали важно выбрать правильный присадочный металл для используемой марки. Нержавеющая сталь особенно чувствительна и требует сертификации сварных швов с использованием материала того же типа. Например, для основного металла 316 требуется присадочный металл 316. Сварщики не могут просто использовать любой тип присадочного металла, для каждой марки нержавеющей стали требуется определенный присадочный материал для правильной сварки.
«При сварке нержавеющей стали сварщик действительно должен следить за температурой», — сказал Майкл Радаэлли, менеджер по продукции Norton |Saint-Gobain Abrasives, Вустер, Массачусетс. «Существует множество различных устройств, которые можно использовать для измерения температуры сварного шва и детали по мере нагрева сварщика, потому что, если в нержавеющей стали появляется трещина, деталь практически разрушается».
Радаэлли добавил, что сварщику необходимо убедиться, что он не остается в одном и том же месте в течение длительного времени. Многослойная сварка — отличный способ уберечь подложку от перегрева. Длительная сварка базовой нержавеющей стали может привести к ее перегреву и растрескиванию.
«Сварка нержавеющей стали может занять больше времени, но это также искусство, требующее опытных рук», — сказал Радаэлли.
Подготовка после сварки действительно зависит от конечного продукта и его применения. В некоторых случаях, как объяснил Михоликс, сварной шов никогда не виден, поэтому требуется лишь ограниченная очистка после сварки, а любые заметные брызги быстро удаляются. Или может потребоваться выравнивание или очистка сварного шва, но никакой специальной подготовки поверхности не требуется. Если требуется чистовая или зеркальная отделка, могут потребоваться более сложные этапы полировки.
«Проблема не в цвете, — сказал Миголич. — Это обесцвечивание поверхности указывает на то, что свойства металла изменились и теперь он может окисляться/ржаветь».
Выбор инструмента для чистовой обработки с переменной скоростью сэкономит время и деньги и позволит оператору добиться идеального результата.
Важно удалить обесцвечивание, чтобы гарантировать, что ржавчина не накапливается со временем и не ослабляет общую структуру. Также хорошо удалить воронение, чтобы выровнять цвет поверхности.
Процесс очистки может повредить поверхности, особенно при использовании агрессивных химикатов. Неправильная очистка может предотвратить образование пассивирующего слоя. Вот почему многие специалисты рекомендуют ручную очистку этих сварных деталей.
«Когда вы выполняете ручную очистку, если вы не позволяете кислороду реагировать с поверхностью в течение 24 или 48 часов, у вас нет времени для создания пассивной поверхности», — сказал Дувилль. Он объяснил, что поверхности нужен кислород для реакции с хромом в сплаве для образования пассивирующего слоя. Некоторые магазины, как правило, чистят, упаковывают детали и отправляют их немедленно, что замедляет процесс и увеличивает риск коррозии.
Производители и сварщики обычно используют несколько материалов. Однако, как упоминалось ранее, использование нержавеющей стали накладывает некоторые ограничения. Потратить время на очистку детали — это хороший первый шаг, но он хорош настолько, насколько хороша среда, в которой она находится.
Хательт сказал, что он продолжает видеть загрязненные рабочие зоны. Устранение присутствия углерода в рабочей среде из нержавеющей стали является ключевым моментом. Магазины, использующие сталь, нередко переходят на нержавеющую сталь без надлежащей подготовки рабочей среды для этого материала. Это ошибка, особенно если они не могут разделить два материала или купить собственный набор инструментов.
«Если у вас есть проволочная щетка для шлифовки или подготовки нержавеющей стали, и вы используете ее для обработки углеродистой стали, вы больше не можете использовать нержавеющую сталь, — сказал Радаэлли. — Теперь щетки загрязнены углеродом и ржавчиной.Как только щетки перекрестно загрязнены, их нельзя очистить».
По словам Хателта, магазины должны использовать отдельные инструменты для подготовки материалов, но они также должны маркировать инструменты «только из нержавеющей стали», чтобы избежать ненужного загрязнения.
При выборе инструментов для подготовки к сварке из нержавеющей стали цехам следует учитывать множество факторов, включая параметры рассеивания тепла, тип минерала, скорость и размер зерна.
«Начнем с выбора абразива с теплорассеивающим покрытием, — сказал Михолич. — Нержавеющая сталь очень твердая и при шлифовании выделяет больше тепла, чем мягкая сталь.Тепло должно куда-то уходить, поэтому есть покрытие, которое позволяет теплу течь к краю диска, а не просто оставаться там, где вы шлифуете. В тот момент это было идеально».
Выбор абразива также зависит от того, как должна выглядеть общая отделка, добавляет она. Это действительно в глазах смотрящего. Минералы глинозема в абразивах, безусловно, являются наиболее распространенным типом, используемым на этапах чистовой обработки. Чтобы нержавеющая сталь казалась синей на поверхности, следует использовать минеральный карбид кремния.
«RPM — это большая проблема, — сказал Хателт. — Разным инструментам требуются разные RPM, и они часто работают слишком быстро.Использование правильного RPM обеспечивает наилучшие результаты как с точки зрения скорости выполнения работы, так и с точки зрения ее качества.Знайте, какую отделку вы хотите и как измерять».
Дувиль добавил, что инвестирование в инструменты для чистовой обработки с переменной скоростью — это один из способов решить проблемы со скоростью. Многие операторы пробуют обычную шлифовальную машину для чистовой обработки, но она имеет только высокую скорость для резки. Для завершения процесса требуется замедление.
Кроме того, при выборе абразива важна зернистость. Оператор должен начать с наилучшей зернистости для конкретного применения.
Начиная с зернистости 60 или 80 (средняя), оператор может почти сразу перейти к зернистости 120 (мелкая) и к зернистости 220 (очень мелкая), что придаст нержавеющей стали 4-е место.
«Это может быть всего лишь три шага, — сказал Радаэлли. — Однако, если оператор имеет дело с большими сварными швами, он не может начать с зернистости 60 или 80 и может выбрать зернистость 24 (очень крупная) или 36 (грубая).Это добавляет дополнительный шаг, и его может быть трудно удалить из материала. На нем есть глубокие царапины».
Кроме того, добавление спрея или геля для защиты от брызг может быть лучшим другом сварщика, но его часто упускают из виду при сварке нержавеющей стали, говорит Доувилль. Детали с брызгами необходимо удалять, что может поцарапать поверхность, потребовать дополнительных этапов шлифовки и затратить больше времени. Этот шаг можно легко устранить с помощью системы защиты от брызг.
Линдси Луминосо, помощник редактора, вносит свой вклад в Metal Fabrication Canada и Fabrication and Welding Canada. С 2014 по 2016 год она была помощником редактора / веб-редактором в Metal Fabrication Canada, а в последнее время - помощником редактора по проектированию.
Луминосо имеет степень бакалавра гуманитарных наук Карлтонского университета, степень бакалавра образования Университета Оттавы и сертификат о высшем образовании в области книг, журналов и цифровых изданий колледжа Сентенниал.
Будьте в курсе последних новостей, событий и технологий по всем металлам из наших двух ежемесячных информационных бюллетеней, написанных исключительно для канадских производителей!
Теперь с полным доступом к цифровому изданию Canadian Metalworking, легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Теперь с полным доступом к цифровому изданию «Сделано в Канаде» и «Сварка» вы получаете легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Выполняйте больше отверстий за один день с меньшими усилиями. Slugger JCM200 Auto оснащен автоматической подачей для серийного сверления, мощной двухскоростной реверсивной магнитной дрелью диаметром 2 дюйма, сварным швом ¾ дюйма, интерфейсом MT3 и множеством функций безопасности.Корончатые сверла, спиральные сверла, метчики, зенкеры и др.