ฟังดูดีเกินกว่าจะเป็นจริง ปัญหาคืออะไร?โดยปกติแล้วการเชื่อมจำเป็นต้องทำเกือบทุกอย่างจากเหล็กกล้าไร้สนิมหนึ่งในกว่า 150 ชนิดการเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิมเป็นงานที่ซับซ้อนบางส่วนของปัญหาเหล่านี้รวมถึงการมีอยู่ของโครเมียมออกไซด์ วิธีควบคุมความร้อนที่ป้อน กระบวนการเชื่อมที่จะใช้ วิธีจัดการกับโครเมียมเฮกซะวาเลนต์ และวิธีการที่ถูกต้อง
แม้จะมีความยุ่งยากในการเชื่อมและตกแต่งวัสดุนี้ เหล็กกล้าไร้สนิมยังคงเป็นที่นิยมและบางครั้งก็เป็นทางเลือกเดียวสำหรับหลายอุตสาหกรรมการรู้วิธีใช้งานอย่างปลอดภัยและเมื่อใดควรใช้กระบวนการเชื่อมแต่ละครั้งมีความสำคัญต่อการเชื่อมที่ประสบความสำเร็จนี่อาจเป็นกุญแจสู่ความสำเร็จในอาชีพการงาน
เหตุใดการเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิมจึงเป็นงานที่ยากเช่นนี้คำตอบเริ่มต้นจากวิธีการสร้างเหล็กเหนียวหรือที่เรียกว่าเหล็กเหนียวผสมกับโครเมียมอย่างน้อย 10.5% เพื่อผลิตเหล็กกล้าไร้สนิมโครเมียมที่เพิ่มเข้ามาจะสร้างชั้นของโครเมียมออกไซด์บนพื้นผิวเหล็ก ซึ่งป้องกันการกัดกร่อนและสนิมได้เกือบทุกชนิดผู้ผลิตเพิ่มโครเมียมและองค์ประกอบอื่นๆ ในปริมาณที่แตกต่างกันลงในเหล็กกล้าเพื่อเปลี่ยนคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย จากนั้นจึงใช้ระบบตัวเลขสามหลักเพื่อแยกเกรด
เหล็กกล้าไร้สนิมที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ 304 และ 316 ราคาถูกที่สุดคือ 304 ซึ่งมีโครเมียม 18 เปอร์เซ็นต์และนิกเกิล 8 เปอร์เซ็นต์ และใช้ในทุกอย่างตั้งแต่อุปกรณ์ตกแต่งรถยนต์ไปจนถึงเครื่องใช้ในครัวเหล็กกล้าไร้สนิม 316 มีโครเมียมน้อยกว่า (16%) และนิกเกิลมากกว่า (10%) แต่ยังมีโมลิบดีนัม 2%คอมพาวนด์นี้ทำให้เหล็กกล้าไร้สนิม 316 มีความทนทานต่อสารละลายคลอไรด์และคลอรีนเพิ่มขึ้น ทำให้เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับสภาพแวดล้อมทางทะเลและอุตสาหกรรมเคมีและเภสัชกรรม
ชั้นของโครเมียมออกไซด์สามารถรับประกันคุณภาพของเหล็กกล้าไร้สนิมได้ แต่สิ่งนี้ทำให้ช่างเชื่อมอารมณ์เสียมากสิ่งกีดขวางที่มีประโยชน์นี้จะเพิ่มแรงตึงผิวของโลหะ ชะลอการก่อตัวของบ่อเชื่อมเหลวข้อผิดพลาดทั่วไปคือการเพิ่มความร้อนเข้า เนื่องจากความร้อนมากขึ้นจะเพิ่มความลื่นไหลของแอ่งน้ำอย่างไรก็ตามสิ่งนี้อาจส่งผลเสียต่อเหล็กกล้าไร้สนิมความร้อนที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันและบิดงอหรือไหม้ผ่านโลหะฐานเมื่อรวมกับแผ่นโลหะที่ใช้ในอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เช่น ท่อไอเสียรถยนต์ สิ่งนี้จึงกลายเป็นสิ่งที่สำคัญที่สุด
ความร้อนจะทำลายความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิมได้อย่างสมบูรณ์แบบใช้ความร้อนมากเกินไปเมื่อรอยเชื่อมหรือบริเวณที่ได้รับความร้อนโดยรอบ (HAZ) เปลี่ยนเป็นสีรุ้งเหล็กกล้าไร้สนิมออกซิไดซ์สร้างสีที่น่าทึ่งตั้งแต่สีทองอ่อนไปจนถึงสีน้ำเงินเข้มและสีม่วงสีเหล่านี้เป็นภาพประกอบที่ดี แต่อาจบ่งบอกถึงรอยเชื่อมที่อาจไม่เป็นไปตามข้อกำหนดการเชื่อมบางประการข้อกำหนดที่เข้มงวดที่สุดไม่ชอบสีเชื่อม
เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าการเชื่อมอาร์กทังสเตนแบบป้องกันแก๊ส (GTAW) เหมาะที่สุดสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมในอดีต สิ่งนี้เป็นจริงในความหมายทั่วไปสิ่งนี้ยังคงเป็นจริงเมื่อเราพยายามนำสีที่โดดเด่นเหล่านี้มาใช้ในการทออย่างมีศิลปะเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพสูงสุดในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น พลังงานนิวเคลียร์และอวกาศอย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีการเชื่อมแบบอินเวอร์เตอร์สมัยใหม่ทำให้การเชื่อมอาร์กโลหะด้วยแก๊ส (GMAW) เป็นมาตรฐานสำหรับการผลิตเหล็กกล้าไร้สนิม ไม่ใช่แค่ระบบอัตโนมัติหรือระบบหุ่นยนต์เท่านั้น
เนื่องจาก GMAW เป็นกระบวนการป้อนลวดแบบกึ่งอัตโนมัติ จึงมีอัตราการสะสมตัวสูง ซึ่งช่วยลดความร้อนเข้าผู้เชี่ยวชาญบางคนบอกว่ามันใช้ง่ายกว่า GTAW เพราะอาศัยทักษะของช่างเชื่อมน้อยกว่าและต้องอาศัยทักษะของแหล่งพลังงานในการเชื่อมมากกว่านี่เป็นจุดที่สงสัย แต่อุปกรณ์จ่ายไฟ GMAW ที่ทันสมัยส่วนใหญ่ใช้สายการทำงานร่วมกันที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าโปรแกรมเหล่านี้ออกแบบมาเพื่อตั้งค่าพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น กระแสและแรงดัน โดยขึ้นอยู่กับโลหะเติมที่ผู้ใช้ป้อน ความหนาของวัสดุ ประเภทของก๊าซ และเส้นผ่านศูนย์กลางลวด
อินเวอร์เตอร์บางรุ่นสามารถปรับส่วนโค้งได้ตลอดกระบวนการเชื่อมเพื่อสร้างส่วนโค้งที่ถูกต้องอย่างสม่ำเสมอ จัดการกับช่องว่างระหว่างชิ้นส่วน และรักษาความเร็วในการเคลื่อนที่สูงเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานการผลิตและคุณภาพสิ่งนี้เป็นจริงอย่างยิ่งสำหรับการเชื่อมแบบอัตโนมัติหรือแบบหุ่นยนต์ แต่ยังใช้ได้กับการเชื่อมแบบแมนนวลด้วยพาวเวอร์ซัพพลายบางตัวในท้องตลาดมีส่วนต่อประสานกับหน้าจอสัมผัสและตัวควบคุมไฟฉายเพื่อการติดตั้งที่ง่ายดาย
การเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิมเป็นงานที่ซับซ้อนบางส่วนของปัญหาเหล่านี้รวมถึงการมีอยู่ของโครเมียมออกไซด์ วิธีควบคุมความร้อนที่ป้อน กระบวนการเชื่อมที่จะใช้ วิธีจัดการกับโครเมียมเฮกซะวาเลนต์ และวิธีการที่ถูกต้อง
การเลือกก๊าซที่เหมาะสมสำหรับ GTAW มักขึ้นอยู่กับประสบการณ์หรือการทดสอบการเชื่อมGTAW หรือที่เรียกว่าก๊าซเฉื่อยทังสเตน (TIG) ในกรณีส่วนใหญ่ใช้เฉพาะก๊าซเฉื่อย โดยปกติจะเป็นอาร์กอน ฮีเลียม หรือทั้งสองอย่างผสมกันการฉีดก๊าซป้องกันหรือความร้อนที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้รอยเชื่อมใด ๆ กลายเป็นรูปโดมมากเกินไปหรือคล้ายเชือก ซึ่งจะป้องกันไม่ให้ผสมกับโลหะที่อยู่รอบ ๆ ส่งผลให้เกิดการเชื่อมที่ไม่น่าดูหรือไม่เหมาะสมการพิจารณาว่าส่วนผสมใดดีที่สุดสำหรับการเชื่อมแต่ละครั้งอาจหมายถึงการลองผิดลองถูกมากมายสายการผลิต GMAW ที่ใช้ร่วมกันช่วยลดเวลาที่สูญเปล่าในการใช้งานใหม่ แต่เมื่อต้องการคุณภาพที่เข้มงวดที่สุด วิธีการเชื่อม GTAW ยังคงเป็นวิธีการที่ต้องการ
การเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิมเป็นอันตรายต่อสุขภาพสำหรับผู้ที่มีไฟฉายอันตรายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเกิดจากควันที่ปล่อยออกมาในระหว่างกระบวนการเชื่อมโครเมียมที่ได้รับความร้อนจะผลิตสารประกอบที่เรียกว่าเฮกซะวาเลนต์โครเมียม ซึ่งเป็นที่รู้กันว่าทำลายระบบทางเดินหายใจ ไต ตับ ผิวหนัง และดวงตา และก่อให้เกิดมะเร็งช่างเชื่อมต้องสวมอุปกรณ์ป้องกันเสมอ รวมทั้งเครื่องช่วยหายใจ และตรวจสอบให้แน่ใจว่าห้องมีการระบายอากาศที่ดีก่อนเริ่มการเชื่อม
ปัญหาสแตนเลสไม่จบหลังเชื่อมเสร็จเหล็กกล้าไร้สนิมยังต้องการความใส่ใจเป็นพิเศษในกระบวนการตกแต่งการใช้แปรงเหล็กหรือแผ่นขัดที่ปนเปื้อนด้วยเหล็กกล้าคาร์บอนอาจทำให้ชั้นโครเมียมออกไซด์ที่ป้องกันเสียหายได้แม้ว่าจะไม่สามารถมองเห็นความเสียหายได้ แต่สารปนเปื้อนเหล่านี้สามารถทำให้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปเกิดสนิมหรือการกัดกร่อนอื่นๆ ได้
Terrence Norris เป็นวิศวกรแอปพลิเคชันอาวุโสที่ Fronius USA LLC, 6797 Fronius Drive, Portage, IN 46368, 219-734-5500, www.fronius.us
Rhonda Zatezalo เป็นนักเขียนอิสระของ Crearies Marketing Design LLC, 248-783-6085, www.crearies.com
เทคโนโลยีการเชื่อมแบบอินเวอร์เตอร์สมัยใหม่ทำให้ GMAW เป็นมาตรฐานสำหรับการผลิตเหล็กกล้าไร้สนิม ไม่ใช่แค่ระบบอัตโนมัติหรือระบบหุ่นยนต์เท่านั้น
WELDER ซึ่งเดิมเรียกว่า Practical Welding Today เป็นตัวแทนของบุคลากรจริงๆ ที่สร้างผลิตภัณฑ์ที่เราใช้และทำงานด้วยทุกวันนิตยสารฉบับนี้ให้บริการแก่ชุมชนช่างเชื่อมในอเมริกาเหนือมากว่า 20 ปี
ขณะนี้สามารถเข้าถึง The FABRICATOR รุ่นดิจิทัลได้อย่างเต็มที่ เข้าถึงทรัพยากรอันมีค่าของอุตสาหกรรมได้อย่างง่ายดาย
The Tube & Pipe Journal ฉบับดิจิทัลสามารถเข้าถึงได้อย่างสมบูรณ์แล้ว ทำให้เข้าถึงทรัพยากรอันมีค่าของอุตสาหกรรมได้อย่างง่ายดาย
เข้าถึงวารสาร STAMPING Journal แบบดิจิทัลซึ่งมีเทคโนโลยีล่าสุด แนวปฏิบัติที่ดีที่สุด และข่าวอุตสาหกรรมสำหรับตลาดปั๊มโลหะ
ด้วยการเข้าถึง The Fabricator en Español แบบดิจิทัลอย่างเต็มรูปแบบ คุณจึงสามารถเข้าถึงทรัพยากรอันมีค่าในอุตสาหกรรมได้อย่างง่ายดาย