چالش خوردگی پس از جوش
جوشکاری یک فرآیند مهم در ساخت اجزای فلزی است ، به خصوص هنگام کار با موادی مانند صفحات استیل ضد زنگ که به گونه ای طراحی شده اند که از دوام و از نظر زیبایی شناسی جذاب باشند. با این حال ، یک مشکل رایج و مهم که پس از جوشکاری با آن روبرو می شود ، ظاهر غیر منتظره زنگ زدگی یا خورنده است. این امر به ویژه برای تولید کنندگان و کاربران نهایی که به دلیل مقاومت ذاتی آن در برابر این تخریب ، فولاد ضد زنگ را دقیقاً انتخاب کرده اند ، گیج کننده است. دانستن اینکه چرا این اتفاق می افتد و مهمتر از همه ، چگونگی جلوگیری از زنگ زدگی برای حفظ یکپارچگی ، زندگی و ظاهر ساختارها و محصولات استیل ضد زنگ جوش داده شده بسیار مهم است. در این مقاله به دلایل رایج زنگ زدگی پس از جوشکاری حفر می شود و یک راه حل جامع برای اطمینان از این که پروژه فولاد ضد زنگ شما هنوز هم اصلی است ، ارائه می شود.
زنگ زدگی را بعد از جوشکاری فولاد ضد زنگ درک کنید
مقاومت در برابر خوردگی قابل توجه از جنس استنلس استیل عمدتاً به دلیل لایه های نازک ، نامرئی و خود درمانی اکسید کروم در سطح آن است. این لایه منفعل از فلز پایه در برابر حملات محیطی محافظت می کند. با این حال ، گرمای قوی ایجاد شده در هنگام جوشکاری می تواند لایه محافظ را از بین ببرد و صفحه استیل ضد زنگ را آسیب پذیر می کند. عوامل مختلفی در این آسیب پذیری نقش دارند. یک پدیده اصلی "حساسیت" است که در آن الیاف کربن در مرزهای دانه در محدوده دمای خاصی رسوب می کنند (معمولاً 450-850 درجه سانتیگراد). این کروم را از مناطق مجاور تخلیه می کند ، در نتیجه ایجاد لایه اکسید کروم و تشکیل مناطق محلی که مستعد ابتلا به خوردگی هستند ، اختلال ایجاد می کند. مشکل دیگر تشکیل "رنگ های گرم" یا مقیاس اکسید است که مناطقی هستند که در نزدیکی جوش به طور قابل توجهی تغییر رنگ می کنند. اجزای این مقیاس ها دارای ترکیبات مختلف و محتوای کروم پایین تر از فلزات قلیایی هستند و باعث می شوند که آنها از خوردگی کمتری برخوردار باشند. علاوه بر این ، ابزارهای فولادی کربن ، گرد و غبار سنگ زنی یا آلاینده های جوش داده شده می توانند ذرات آهن را روی سطح فولاد ضد زنگ جاسازی کنند ، که در این صورت زنگ زدگی و می تواند خوردگی را در خود فولاد ضد زنگ آغاز کند. حتی آلاینده های جوی که پس از جوشکاری روی سطوح آسیب دیده مستقر می شوند ، می توانند باعث ایجاد عوارض جانبی شوند.
استراتژی های قبل از جوشکاری برای جلوگیری از زنگ زدگی
پیشگیری مؤثر از زنگ زدگی حتی قبل از جوشکاری اثرات قوس شروع می شود. آماده سازی مناسب صفحات استیل ضد زنگ و محیط های جوشکاری می تواند خطر خوردگی پس از جوش را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. اول ، برای تمیز کردن دقیق سطح برای جوشکاری بسیار مهم است. هر گونه چربی ، روغن ، رنگ ، برش مایعات یا مقیاس های موجود باید کاملاً برداشته شود. با استفاده از حلال های مناسب ، این حلال ها هیچ باقیمانده ای را پشت سر نمی گذارند و اطمینان حاصل می کنند که خود ابزار تمیز کننده از فولاد ضد زنگ یا مواد اسید آمینه غیر مقاوم است. از استفاده از برس های سیم فولادی کربن یا چرخ های سنگ زنی که قبلاً روی فولاد کربن استفاده شده بود ، خودداری کنید ، زیرا این یک منبع مشترک آلودگی آهن است. دوم ، درجه مناسب فولاد ضد زنگ برای کاربرد انتخاب شده و روند جوشکاری بسیار مهم است. نمرات خاصی ، مانند فولاد ضد زنگ پایدار (به عنوان مثال 321 یا 347) یا نمرات کربن کم (به عنوان مثال 304L یا 316L) ، نسبت به حساسیت کمتر مستعد هستند. همچنین استفاده از مواد پرکننده مناسب که مقاومت در برابر خوردگی فلزی قلیایی را مطابقت یا تقویت می کند ، بسیار مهم است. طراحی و دکوراسیون مناسب مفصل همچنین می تواند ورودی گرما و استرس باقیمانده را به حداقل برساند و بیشتر به مقاومت در برابر خوردگی بهتر کمک می کند.
بهترین روشها در طول جوشکاری برای به حداقل رساندن خطر خوردگی
فرآیند جوشکاری خود نقش مهمی در مقاومت در برابر خوردگی بعدی صفحات استیل ضد زنگ دارد. کنترل ورودی گرما یک عامل اصلی است. ورودی بیش از حد گرمای احتمال حساسیت را افزایش می دهد و منطقه گرم شده (HAZ) را گسترش می دهد ، بنابراین مناطق بزرگتر را مستعد ابتلا به خوردگی می کند. استفاده از تکنیک های جوشکاری که به حداقل می رسد ورودی گرما ، مانند استفاده از کمترین آمپرهای عملی ، برای سفر سریعتر و استفاده از مهره های پرتو طولی به جای دانه های بندهای گسترده مفید است. کنترل دمای متقابل نیز مهم است. اجازه دادن به قطعه کار به اندازه کافی بین کانال های جوشکاری به جلوگیری از ایجاد بیش از حد گرمای کمک می کند. علاوه بر این ، اطمینان از پوشش کافی گاز محافظ (معمولاً مخلوط آرگون یا آرگون) برای محافظت از استخر جوشکاری ذوب و سطوح گرم مجاور از اکسیژن جوی و نیتروژن بسیار مهم است که می تواند اکسیدهای مضر و نیتریدها را تشکیل دهد. جریان هوا مناسب و فاصله نازل باید حفظ شود. برای کاربردهای مهم ، از بین بردن پشت جوش با گاز بی اثر ، از اکسیداسیون در سطح داخلی لوله یا مخزن آب جلوگیری می کند ، که برای حفظ یکپارچگی کل مواد بسیار مهم است.
درمان مؤثر پس از جوشکاری: چگونه می توان به طور مؤثر از زنگ زدگی جلوگیری کرد
حتی در بهترین فرآیند جوشکاری و جوشکاری ، تغییرات سطح پس از جوشکاری اجتناب ناپذیر است. بنابراین ، درمان پس از جوش برای بازگرداندن مقاومت در برابر خوردگی در مناطق آسیب دیده و نحوه جلوگیری از زنگ زدگی در دراز مدت بسیار مهم است. اهداف اصلی این درمانها ، از بین بردن هرگونه آلودگی ، رنگ گرما ، مقیاس اکسید و بازگرداندن لایه اکسید کروم منفعل است. روشهای تمیز کردن مکانیکی مانند جلا دادن ، انفجار با برس های استیل ضد زنگ (فقط برای فولاد ضد زنگ) یا با ساینده های تمیز و بدون آهن مانند دانه های شیشه ای یا پوسته های گردو می توانند نقص و مقیاس روی سطح را از بین ببرند. با این حال ، تمیز کردن مکانیکی به تنهایی ممکن است برای بازگرداندن مقاومت در برابر خوردگی کامل کافی نباشد ، زیرا گاهی اوقات آلودگی ها را تعبیه می کند یا سطح را بدون از بین بردن کامل لایه آسیب دیده اعمال می کند.
درمان شیمیایی معمولاً مؤثرتر است. مارینگ شامل استفاده از محلول اسیدی (معمولاً ترکیبی از اسید نیتریک و اسید هیدروفلوئوریک) برای از بین بردن رنگ گرما ، مقیاس اکسید و ذرات آهن تعبیه شده است. این فرآیند سطح فلز بسیار نازک را ایجاد می کند و یک سطح تازه و تمیز را با محتوای اصلی کروم خود در معرض دید قرار می دهد. پس از مارپیچ ، یک شستشوی کامل برای از بین بردن تمام باقیمانده های اسید ضروری است. انفعال یکی دیگر از درمان های مهم شیمیایی است که باعث شکل گیری خود به خودی لایه های منفعل محافظ می شود. این شامل درمان سطوح استیل ضد زنگ با محلول اسید اکسید شده (معمولاً اسید نیتریک یا سیتریک) است. انفعال مانند ترشی فلز را از بین نمی برد. در عوض ، آهن آزاد و سایر آلاینده ها را از سطح خارج می کند و رشد فیلم های ضخیم تر ، یکنواخت تر و محافظ تر اکسید کروم را ترویج می کند. برای بسیاری از برنامه ها ، تمیز کردن مکانیکی ، سپس مارپیچ کردن و/یا انفعال قدرتمندترین راه حل را فراهم می کند. Electropolishing یکی دیگر از فرآیند های پیشرفته پیشرفته است که لایه های میکروسکوپی از مواد ، از جمله هر رنگ گرما و نقص سطح را از بین می برد و در نتیجه سطوح غیرمعمول صاف ، تمیز و بسیار مقاوم در برابر خوردگی ایجاد می شود. انتخاب صحیح درمان پس از جوش بستگی به درجه فولاد ضد زنگ ، شدت رنگ گرما ، محیط خورنده و نیازهای زیبایی شناسی کاربرد دارد. پس از جوشکاری ، هر مرحله برای تمیز کردن و انفعال مواد مؤثر است که به دستیابی به بهترین نتیجه کمک می کند.
مقاومت در برابر خوردگی: انتخاب و نگهداری مواد
علاوه بر درمان های مستقیم پس از جوشکاری که نشان می دهد نحوه جلوگیری از زنگ زدگی ، عملکرد طولانی مدت تولید فولاد ضد زنگ جوش داده شده بستگی به انتخاب درجه مناسب از ابتدا برای محیط خدمات در نظر گرفته است. سطوح مختلف مقاومت در برابر خوردگی ارائه شده است. به عنوان مثال ، نمرات حاوی مولیبدن (به عنوان مثال 316 یا 316L) مقاومت بیشتری در برابر چاله های ناشی از کلرید و خوردگی نسبت به سطح استاندارد 304 یا 304L دارند و آنها را برای محیط های دریایی یا برنامه های مربوط به محلول های کلر شده مناسب تر می کند. اگر برای درمان های پیچیده پس از جوش یا نگهداری آینده بسیار کاهش یابد ، استفاده از مواد با کیفیت بالاتر که کاملاً ضروری هستند ، گاهی اوقات می تواند یک استراتژی مقرون به صرفه باشد. علاوه بر این ، بازرسی منظم و تمیز کردن سازه های فولاد ضد زنگ ، به ویژه در محیط های تهاجمی ، می تواند قبل از شدید بودن ، به شناسایی و کاهش مشکلات احتمالی خوردگی کمک کند. به آرامی با مواد شوینده و آب ملایم تمیز کنید ، سپس با آب تمیز بشویید ، که می تواند رسوبات سطح را از بین ببرد ، که ممکن است رطوبت و آلاینده ها را به دام بیندازد و در نتیجه خوردگی موضعی باشد. جلوگیری از تماس با مواد شیمیایی خورنده یا فلزات مختلف که ممکن است باعث برقراری برق شوند نیز بخشی از روشهای نگهداری خوب است.
از یکپارچگی طولانی مدت از فولاد ضد زنگ جوش داده شده اطمینان حاصل کنید
جلوگیری از زنگ زدگی از جنس استنلس استیل ، به ویژه در مناطق چالش برانگیز تحت تأثیر جوشکاری ، نیاز به یک رویکرد چند وجهی دارد. از تهیه جوشکاری دقیق و تکنیک های جوشکاری بهینه شده گرفته تا تمیز کردن کامل پس از جوش و درمان های شیمیایی مانند ترشی و انفعال ، هر مرحله بسیار مهم است. درک مکانیسم هایی که جوشکاری می تواند به قابلیت های دفاعی طبیعی فولاد ضد زنگ آسیب برساند ، به تولید کنندگان این امکان را می دهد تا استراتژی های مؤثر را اجرا کنند. با تمرکز بر اقدامات مثبت ، می توان از مزایای ذاتی فولاد ضد زنگ (قدرت ، دوام و جذابیت زیبایی آن) در امید به زندگی برنامه حفظ شد. سرمایه گذاری در روشهای مناسب برای اطمینان از یکپارچگی بلند مدت و عملکرد اجزای فولاد ضد زنگ جوش داده شده ، قیمت کمی است ، بنابراین آنها را از اثرات مضر خوردگی محافظت می کند.
