Znie to príliš dobre na to, aby to bola pravda, takže v čom je problém? Zváranie je zvyčajne potrebné na výrobu takmer čohokoľvek z jedného z viac ako 150 druhov nehrdzavejúcej ocele. Zváranie nehrdzavejúcej ocele je zložitá úloha. Medzi tieto problémy patrí prítomnosť oxidu chrómu, ako kontrolovať príkon tepla, ktorý zvárací proces použiť, ako manipulovať so šesťmocným chrómom a ako to robiť správne.
Napriek ťažkostiam so zváraním a povrchovou úpravou tohto materiálu zostáva nehrdzavejúca oceľ obľúbenou a niekedy jedinou možnosťou pre mnohé odvetvia. Vedieť, ako ju bezpečne používať a kedy použiť ktorý zvárací proces, je kľúčové pre úspešné zváranie. To môže byť kľúčom k úspešnej kariére.
Prečo je teda zváranie nehrdzavejúcej ocele takou náročnou úlohou? Odpoveď začína tým, ako bola vytvorená. Mäkká oceľ, tiež známa ako mäkká oceľ, sa mieša s najmenej 10,5 % chrómu na výrobu nehrdzavejúcej ocele. Pridaný chróm tvorí na povrchu ocele vrstvu oxidu chrómu, ktorá zabraňuje väčšine typov korózie a hrdze. Výrobcovia pridávajú do ocele rôzne množstvá chrómu a ďalších prvkov, aby zmenili kvalitu konečného produktu, a potom používajú trojmiestny systém na rozlíšenie tried.
Medzi bežne používané nehrdzavejúce ocele patria 304 a 316. Najlacnejšia z nich je 304, ktorá obsahuje 18 percent chrómu a 8 percent niklu a používa sa vo všetkom od obloženia automobilov až po kuchynské spotrebiče. Nehrdzavejúca oceľ 316 obsahuje menej chrómu (16 %) a viac niklu (10 %), ale obsahuje aj 2 % molybdénu. Táto zlúčenina dodáva nehrdzavejúcej oceli 316 dodatočnú odolnosť voči chloridom a roztokom chlóru, vďaka čomu je najlepšou voľbou pre morské prostredie a chemický a farmaceutický priemysel.
Vrstva oxidu chrómu môže zaručiť kvalitu nehrdzavejúcej ocele, ale práve to zváračov tak rozčuľuje. Táto užitočná bariéra zvyšuje povrchové napätie kovu a spomaľuje tvorbu tekutého zvarového kúpeľa. Častou chybou je zvyšovanie prívodu tepla, pretože viac tepla zvyšuje tekutosť zvarového kúpeľa. To však môže nepriaznivo ovplyvniť nehrdzavejúcu oceľ. Príliš veľa tepla môže spôsobiť ďalšiu oxidáciu a deformáciu alebo prepálenie základného kovu. V kombinácii s plechom používaným vo veľkých priemyselných odvetviach, ako sú napríklad automobilové výfukové systémy, sa to stáva najvyššou prioritou.
Teplo dokonale ničí odolnosť nehrdzavejúcej ocele voči korózii. Príliš veľa tepla sa použije, keď sa zvar alebo okolitá tepelne ovplyvnená zóna (HAZ) zmení na dúhovú. Oxidovaná nehrdzavejúca oceľ vytvára úžasné farby od svetlozlatej po tmavomodrú a fialovú. Tieto farby slúžia ako pekná ilustrácia, ale môžu naznačovať zvary, ktoré nemusia spĺňať niektoré požiadavky na zváranie. Najprísnejšie špecifikácie nemajú rady sfarbenie zvarov.
Všeobecne sa uznáva, že zváranie volfrámovou elektródou v ochrannej atmosfére (GTAW) je najvhodnejšie pre nehrdzavejúcu oceľ. Historicky to vo všeobecnosti platilo. Stále to platí, keď sa snažíme vniesť tieto výrazné farby do umeleckého tkania, aby sme splnili najvyššie štandardy kvality v odvetviach, ako je jadrová energia a letecký priemysel. Moderná technológia invertorového zvárania však urobila z oblúkového zvárania v ochrannej atmosfére (GMAW) štandard pre výrobu nehrdzavejúcej ocele, nielen z automatizovaných alebo robotických systémov.
Keďže GMAW je poloautomatický proces podávania drôtu, poskytuje vysokú rýchlosť odtavenia, čo pomáha znižovať príkon tepla. Niektorí odborníci tvrdia, že je jednoduchší na používanie ako GTAW, pretože sa menej spolieha na zručnosť zvárača a viac na zručnosť zdroja zváracieho prúdu. Toto je bezpredmetné, ale väčšina moderných zdrojov GMAW používa predprogramované synergické čiary. Tieto programy sú navrhnuté tak, aby nastavovali parametre, ako je prúd a napätie, v závislosti od prídavného materiálu zadaného používateľom, hrúbky materiálu, typu plynu a priemeru drôtu.
Niektoré invertory dokážu upravovať oblúk počas celého procesu zvárania, aby konzistentne vytvárali presný oblúk, zvládali medzery medzi dielmi a udržiavali vysoké rýchlosti posuvu, aby spĺňali výrobné a kvalitatívne štandardy. Platí to najmä pre automatizované alebo robotické zváranie, ale platí to aj pre manuálne zváranie. Niektoré zdroje napájania na trhu ponúkajú dotykové rozhranie a ovládacie prvky horáka pre jednoduché nastavenie.
Zváranie nehrdzavejúcej ocele je zložitá úloha. Medzi tieto problémy patrí prítomnosť oxidu chrómu, ako regulovať príkon tepla, aký zvárací proces použiť, ako manipulovať so šesťmocným chrómom a ako to robiť správne.
Výber správneho plynu pre GTAW zvyčajne závisí od skúseností alebo použitia zváracieho testu. GTAW, tiež známy ako volfrámový inertný plyn (TIG), vo väčšine prípadov používa iba inertný plyn, zvyčajne argón, hélium alebo zmes oboch. Nesprávne vstreknutie ochranného plynu alebo tepla môže spôsobiť, že akýkoľvek zvar sa stane nadmerne klenutým alebo lanovitým, čo zabráni jeho zmiešaniu s okolitým kovom, čo má za následok nevzhľadný alebo nevhodný zvar. Určenie, ktorá zmes je pre každý zvar najlepšia, môže znamenať veľa pokusov a omylov. Zdieľané výrobné linky GMAW pomáhajú znižovať stratený čas v nových aplikáciách, ale keď sa vyžaduje najprísnejšia kvalita, metóda zvárania GTAW zostáva preferovanou metódou.
Zváranie nehrdzavejúcej ocele predstavuje zdravotné riziko pre osoby pracujúce s horákom. Najväčšie nebezpečenstvo predstavujú výpary uvoľňované počas procesu zvárania. Zahriaty chróm vytvára zlúčeninu nazývanú šesťmocný chróm, o ktorej je známe, že poškodzuje dýchací systém, obličky, pečeň, pokožku a oči a spôsobuje rakovinu. Zvárači musia vždy nosiť ochranné prostriedky vrátane respirátora a pred začatím zvárania zabezpečiť dobré vetranie miestnosti.
Problémy s nehrdzavejúcou oceľou nekončia po dokončení zvárania. Nehrdzavejúca oceľ si vyžaduje osobitnú pozornosť aj pri konečnej úprave. Použitie oceľovej kefy alebo leštiacej podložky kontaminovanej uhlíkovou oceľou môže poškodiť ochrannú vrstvu oxidu chrómu. Aj keď poškodenie nie je viditeľné, tieto nečistoty môžu spôsobiť, že hotový výrobok bude náchylný na hrdzu alebo inú koróziu.
Terrence Norris je hlavný aplikačný inžinier v spoločnosti Fronius USA LLC, 6797 Fronius Drive, Portage, IN 46368, 219-734-5500, www.fronius.us.
Rhonda Zatezalo je nezávislá spisovateľka pre Crearies Marketing Design LLC, 248-783-6085, www.crearies.com.
Moderná technológia invertorového zvárania urobila z plynového GMAW štandard pre výrobu nehrdzavejúcej ocele, nielen z automatických alebo robotických systémov.
Časopis WELDER, predtým známy ako Practical Welding Today, predstavuje skutočných ľudí, ktorí vyrábajú produkty, ktoré používame a s ktorými pracujeme každý deň. Tento časopis slúži zváračskej komunite v Severnej Amerike už viac ako 20 rokov.
Teraz s plným prístupom k digitálnej edícii The FABRICATOR, jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.
Digitálne vydanie časopisu The Tube & Pipe Journal je teraz plne dostupné a poskytuje jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.
Získajte plný digitálny prístup k časopisu STAMPING, ktorý obsahuje najnovšie technológie, osvedčené postupy a novinky z odvetvia lisovania kovov.
Teraz s plným digitálnym prístupom k The Fabricator en Español máte jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.