Lớp sơn lót để hàn thép không gỉ
5 thử thách thợ hàn phải vượt qua
Thép không gỉ được sử dụng phổ biến bao gồm 304 và 316. Loại rẻ nhất trong số đó là 304, chứa 18% crom và 8% niken và được sử dụng trong mọi thứ từ trang trí ô tô đến thiết bị nhà bếp.
Thép không gỉ có thể được tìm thấy ở khắp mọi nơi trong cuộc sống hiện đại của chúng ta, từ nhà bếp và quần áo đến bệnh viện, nhà hàng và xe hơi. Kim loại bảo dưỡng thấp này mang đến sự pha trộn giữa sức mạnh và khả năng chống ăn mòn mà các hợp kim khác không thể đánh bại.
Nghe gần như là quá tốt để trở thành sự thật, vậy điều bắt buộc là gì? Xây dựng hầu hết mọi thứ với một trong hơn 150 loại thép không gỉ thường yêu cầu hàn. Và hàn không gỉ là một thách thức. Một số thách thức đó bao gồm sự hiện diện của oxit crom, cách quản lý nhiệt đầu vào, lựa chọn quy trình hàn nào để sử dụng, xử lý crom hóa trị sáu và cách hoàn thành nó đúng cách.
Ngay cả với những khó khăn trong quá trình hàn và hoàn thiện vật liệu này, đối với nhiều ngành công nghiệp, thép không gỉ vẫn là sự lựa chọn phổ biến và đôi khi duy nhất. Biết cách làm việc với nó một cách an toàn và khi nào sử dụng mỗi quy trình hàn là rất quan trọng để có một mối hàn thành công. Và nó có thể là chìa khóa để thành công trong sự nghiệp.
Thử thách số 1: Chromium Oxide
Vì vậy, tại sao nó là một thách thức để hàn thép không gỉ? Câu trả lời bắt đầu với cách nó được tạo ra. Thép cacbon thấp, còn được gọi là thép nhẹ, được trộn với tối thiểu 10,5% crom để sản xuất thép không gỉ. Crom được thêm vào tạo thành một lớp oxit crom trên bề mặt thép giúp ngăn chặn hầu hết các loại ăn mòn và rỉ sét. Các nhà sản xuất thêm các lượng khác nhau của crom và các nguyên tố khác vào thép để thay đổi chất lượng của sản phẩm cuối cùng và sau đó sử dụng hệ thống đánh số ba chữ số để phân biệt các cấp.
Thép không gỉ được sử dụng phổ biến bao gồm 304 và 316. Loại rẻ nhất trong số đó là 304, chứa 18% crom và 8% niken và được sử dụng trong mọi thứ từ trang trí ô tô đến thiết bị nhà bếp. Thép không gỉ 316 chứa ít crôm hơn (16 phần trăm) và nhiều niken hơn (10 phần trăm) nhưng cũng có 2 phần trăm molypden. Lớp trang điểm này mang lại cho không gỉ 316 một khả năng chống lại các dung dịch clorua và clo, làm cho nó trở thành sự lựa chọn tốt hơn cho môi trường biển cũng như các ngành công nghiệp hóa chất và dược phẩm.
Thử thách số 2: Đầu vào nhiệt
Lớp oxit crom đó có thể cung cấp chất lượng không gỉ, nhưng nó cũng là thứ mang lại cho thợ hàn rất nhiều đau buồn. Rào cản hữu ích này làm tăng sức căng bề mặt của kim loại, làm chậm sự hình thành vũng hàn chất lỏng. Một sai lầm phổ biến là tăng nhiệt đầu vào vì nhiệt nhiều hơn sẽ làm tăng tính lưu động của vũng nước. Tuy nhiên, điều này có thể ảnh hưởng xấu đến không gỉ. Quá nhiều nhiệt sẽ gây ra quá trình oxy hóa tiếp tục và có thể làm cong hoặc cháy qua kim loại cơ bản. Thêm các tấm mỏng được sử dụng trong các ngành công nghiệp sản xuất cao như sản xuất khí thải ô tô và điều đó trở thành một thách thức cấp cao nhất.
Nhiệt có thể làm hỏng các đặc tính chống ăn mòn của thép không gỉ một cách đẹp đẽ. Khi mối hàn hoặc vùng ảnh hưởng nhiệt xung quanh (HAZ) tạo thành cầu vồng màu sắc, đó là một manh mối đang sử dụng quá nhiều nhiệt. Không gỉ được oxy hóa tạo ra màu sắc tuyệt vời từ vàng nhạt đến xanh lam đậm và tím. Màu sắc tạo nên tác phẩm nghệ thuật đẹp mắt, nhưng có thể chỉ ra một mối hàn có thể không vượt qua một số mã hàn nhất định. Các mã nghiêm ngặt nhất thích ít hoặc không có màu trong mối hàn.
Thử thách số 3: GMAW hay GTAW?
Có một giả định rộng rãi rằng hàn hồ quang vonfram khí (GTAW) là phù hợp nhất cho thép không gỉ. Trong lịch sử, điều này đúng theo nghĩa chung. Điều đó vẫn đúng khi cố gắng mang lại những màu sắc đậm nét cho một tác phẩm dệt nghệ thuật và để đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng cao nhất của các ngành công nghiệp như hạt nhân và hàng không vũ trụ. Tuy nhiên, công nghệ biến tần hàn hiện đại đã cho phép hàn hồ quang kim loại khí (GMAW) trở thành một tiêu chuẩn sản xuất cho thép không gỉ, và không chỉ cho các hệ thống tự động hoặc robot.
Vì GMAW là quy trình cấp dây bán tự động nên nó cung cấp tốc độ lắng đọng nhanh, giúp giảm nhiệt đầu vào. Một số chuyên gia nói rằng nó dễ sử dụng hơn GTAW vì nó phụ thuộc ít hơn vào kỹ năng của thợ hàn và nhiều hơn vào công nghệ của nguồn điện hàn. Điều đó còn gây tranh cãi, nhưng hầu hết các nguồn điện GMAW hiện đại đều sử dụng các đường hợp lực được lập trình trước. Các chương trình này được phát triển đặc biệt để điều chỉnh các thông số như cường độ dòng điện và điện áp dựa trên đầu vào của người dùng về kim loại phụ, độ dày vật liệu, loại khí và đường kính dây.
Một số biến tần có thể điều chỉnh hồ quang trong suốt mối hàn để cung cấp hồ quang chính xác một cách nhất quán, xử lý các khe hở của bộ phận và duy trì tốc độ di chuyển cao để đáp ứng các tiêu chuẩn sản xuất và chất lượng. Điều này đặc biệt đúng với hàn tự động hoặc rô bốt, nhưng cũng áp dụng cho hàn thủ công. Một số nguồn điện trên thị trường cung cấp giao diện màn hình cảm ứng và điều khiển trên ngọn đuốc để điều chỉnh đơn giản.
Hàn không gỉ là một thách thức. Một số thách thức đó bao gồm sự hiện diện của oxit crom, cách quản lý nhiệt đầu vào, lựa chọn quy trình hàn nào để sử dụng, xử lý crom hóa trị sáu và cách hoàn thành nó đúng cách.
Một lợi ích khác của việc sử dụng dây chuyền tổng hợp GMAW là khả năng sử dụng hỗn hợp khí ít tốn kém hơn mà không làm giảm chất lượng. Một máy GMAW tiêu chuẩn có thể yêu cầu một trimix như heli / argon / carbon dioxide để tạo ra hồ quang tốt nhất. Trong các máy tiên tiến hơn, dây chuyền hiệp đồng có thể đảm bảo cung cấp ổn định, chính xác với hỗn hợp 98% argon / 2% carbon dioxide hoặc 2% oxy. Các nhà sản xuất đã phát triển các dây chuyền tổng hợp cho hầu hết mọi hỗn hợp khí mà ứng dụng yêu cầu.
Việc chọn loại khí phù hợp cho GTAW thường được quyết định thông qua kinh nghiệm hoặc thử nghiệm mối hàn của ứng dụng. GTAW, còn được gọi là khí trơ vonfram (TIG), chỉ sử dụng khí trơ, thường là argon, heli hoặc một số hỗn hợp của cả hai, cho hầu hết các ứng dụng. Việc che chắn khí hoặc nhiệt đầu vào không đúng cách có thể làm cho bất kỳ mối hàn nào bị lồi hoặc xoắn quá mức và ngăn không cho nó hòa vào kim loại xung quanh, gây ra một mối hàn không đẹp hoặc không phù hợp. Quyết định hỗn hợp nào hoạt động tốt nhất cho mỗi mối hàn có thể đồng nghĩa với việc mất thời gian để thử và sai. Các dây chuyền tổng hợp GMAW giúp giảm thời gian bị mất với một ứng dụng mới, nhưng khi yêu cầu chất lượng nghiêm ngặt nhất, GTAW vẫn là quy trình hàn được lựa chọn.
Thử thách số 4: Hexavalent Chromium
Hàn thép không gỉ gây nguy hiểm cho sức khỏe người cầm mỏ hàn. Mối nguy hiểm lớn nhất đến từ khói thải ra trong quá trình hàn. Crom bị nung nóng tạo ra hợp chất hóa học gọi là crom hóa trị sáu, được biết là gây hại cho hệ hô hấp, thận, gan, da, mắt và gây ung thư. Thợ hàn phải đảm bảo mặc đồ bảo hộ, bao gồm cả mặt nạ phòng độc, và đảm bảo khu vực được thông gió thích hợp trước khi bắt đầu hàn.
Thử thách số 5: Kết thúc
Những thách thức của thép không gỉ không kết thúc khi quá trình hàn hoàn tất. Thép không gỉ cũng cần được xem xét đặc biệt trong quá trình hoàn thiện. Sử dụng bàn chải thép hoặc miếng đánh bóng bị nhiễm thép cacbon có thể làm hỏng lớp oxit crom bảo vệ. Ngay cả khi không nhìn thấy được hư hỏng, những chất bẩn đó có thể làm cho thành phẩm dễ bị gỉ hoặc ăn mòn khác.
0247.303.8678
