این می‌تواند یک تجربه ناامیدکننده و گیج‌کننده باشد: شما فولاد ضد زنگ 304 را به خاطر مقاومت مشهورش در برابر خوردگی انتخاب کرده‌اید، اما پس از جوشکاری با زنگ‌زدگی مواجه می‌شوید. این مسئله رایج بسیاری از سازندگان و مهندسان را به این سوال سوق می‌دهد که چرا ورق فولاد ضد زنگ 304 پس از جوشکاری زنگ می‌زند؟ پاسخ این نیست که جنس ماده معیوب است، بلکه گرمای شدید جوشکاری اساساً ریزساختار فولاد را در ناحیه آسیب‌دیده تغییر می‌دهد. درک این واکنش شیمیایی اولین و مهم‌ترین گام برای جلوگیری از آن و تضمین طول عمر و یکپارچگی محصول نهایی شماست.
آشنایی با لایه محافظ استیل ضد زنگ 304
قبل از اینکه به اثرات جوشکاری بپردازیم، درک این نکته ضروری است که چه چیزی فولاد ضد زنگ 304 را در وهله اول "ضد زنگ" می‌کند. این آلیاژ محبوب در درجه اول از آهن، کروم و نیکل تشکیل شده است. ماده جادویی برای مقاومت در برابر خوردگی، کروم است. کروم روی سطح فولاد، هنگامی که در معرض اکسیژن موجود در جو قرار می‌گیرد، یک لایه غیرفعال بسیار نازک، نامرئی و بادوام از اکسید کروم تشکیل می‌دهد. این لایه غیرفعال همان چیزی است که آهن زیرین را از واکنش با اکسیژن و رطوبت محافظت می‌کند، که در غیر این صورت باعث زنگ زدگی می‌شود. این لایه همچنین خود ترمیم شونده است. اگر خراشیده یا آسیب ببیند، تا زمانی که اکسیژن وجود داشته باشد، به سرعت ترمیم می‌شود. این ویژگی قابل توجه دلیل تکیه ما بر فولاد ضد زنگ برای همه چیز، از سینک ظرفشویی گرفته تا اجزای حیاتی صنعتی است.
چرا ورق استیل ضد زنگ 304 پس از جوشکاری زنگ می‌زند؟
مشکل از زمانی شروع می‌شود که گرمای زیادی وارد می‌شود، همانطور که برای جوشکاری ضروری است. این مشکل خاص به عنوان پوسیدگی یا حساسیت جوش شناخته می‌شود. هنگامی که فولاد ضد زنگ 304 تا محدوده دمایی بین تقریباً 800 درجه فارنهایت و 1500 درجه فارنهایت (425 درجه سانتیگراد تا 815 درجه سانتیگراد) گرم می‌شود، یک تغییر مضر رخ می‌دهد. کربن موجود در آلیاژ فولاد بسیار واکنش‌پذیر می‌شود و با کروم پیوند برقرار می‌کند و کاربیدهای کروم را در امتداد مرز دانه‌های فولاد تشکیل می‌دهد. این فرآیند به طور مؤثر کروم را از ناحیه اطراف "می‌دزدد" و آن را از عنصری که برای تشکیل لایه غیرفعال محافظ مورد نیاز است، تهی می‌کند. این ناحیه تهی از کروم، که درست در کنار مهره جوش قرار دارد، خواص ضد زنگ خود را از دست می‌دهد و به شدت مستعد خوردگی می‌شود. هنگامی که در معرض رطوبت قرار می‌گیرد، این ناحیه تحت تأثیر گرما شروع به زنگ زدن می‌کند، پدیده‌ای که به عنوان خوردگی بین دانه‌ای شناخته می‌شود. عوامل دیگری نیز می‌توانند در این امر نقش داشته باشند، مانند استفاده از ابزارهای فولادی کربنی (مانند برس‌های سیمی یا چکش) روی فولاد ضد زنگ، که می‌تواند ذرات آهن را در خود جای دهد که بعداً زنگ می‌زنند و سطح را به خطر می‌اندازند.
اقدامات پیشگیرانه: چگونه قبل و در حین جوشکاری از آن جلوگیری کنیم
خوشبختانه، چندین استراتژی مؤثر برای جلوگیری از زنگ‌زدگی وجود دارد و این فرآیند خیلی قبل از تمیزکاری نهایی شروع می‌شود. پاسخ به این سوال که چگونه از آن جلوگیری کنیم؟ شامل یک رویکرد چندوجهی است که انتخاب مواد، آماده‌سازی و تکنیک را در بر می‌گیرد. ابتدا، استفاده از درجه کم کربن فولاد ضد زنگ، مانند 304L را در نظر بگیرید. 'L' مخفف 'کم کربن' است و این نوع فولاد حاوی کربن بسیار کمتری نسبت به استاندارد 304 است. با کربن کمتر موجود، تشکیل کاربیدهای کروم در حین جوشکاری به شدت کاهش می‌یابد و مقاومت فولاد در برابر خوردگی حفظ می‌شود. دوم، تمیزکاری دقیق غیرقابل انکار است. ناحیه جوش باید عاری از هرگونه آلودگی مانند روغن، رنگ، گریس و خاک باشد. علاوه بر این، استفاده از ابزارهایی که منحصراً برای فولاد ضد زنگ اختصاص داده شده‌اند تا از آلودگی متقاطع ناشی از فولاد کربنی جلوگیری شود، بسیار مهم است. در نهایت، کنترل خود فرآیند جوشکاری می‌تواند کمک کند. به حداقل رساندن ورودی گرما با استفاده از آمپراژ پایین‌تر، افزایش سرعت حرکت یا استفاده از تکنیک‌هایی که گرما را متمرکز می‌کنند، می‌تواند مدت زمانی را که فولاد در محدوده دمای حساس شدن صرف می‌کند، کاهش دهد.
عملیات پس از جوشکاری برای بازیابی مقاومت در برابر خوردگی
حتی با بهترین روش‌ها، ممکن است مقداری رنگ حرارتی و حساسیت ایجاد شود. بنابراین، عملیات پس از جوشکاری مناسب، گام نهایی و حیاتی برای تضمین یک سطح بدون زنگ‌زدگی است. اولین اقدام، تمیزکاری مکانیکی است. ناحیه تغییر رنگ داده شده تحت تأثیر حرارت، که به عنوان رنگ حرارتی شناخته می‌شود، باید کاملاً برداشته شود، زیرا این لایه مقاومت ضعیفی در برابر خوردگی دارد. این کار را می‌توان با استفاده از یک برس سیمی از جنس استیل ضد زنگ (هرگز از جنس استیل کربنی نباشد) یا یک دیسک سنگ‌زنی/فلپ مخصوص انجام داد. پس از تمیز کردن مکانیکی سطح، اغلب یک عملیات شیمیایی ضروری است. این شامل استفاده از خمیر یا محلول اسیدشویی است. این محصولات اسیدی برای از بین بردن رنگ حرارتی و حل کردن هرگونه ذرات آهن و کاربیدهای کروم تعبیه شده طراحی شده‌اند و به طور موثر لایه سطحی آسیب دیده را از بین می‌برند. پس از اسیدشویی، ناحیه باید کاملاً با آب تمیز شسته شود. مرحله آخر غیرفعال‌سازی است که شامل استفاده از یک اکسیدان ملایم، معمولاً محلول اسید نیتریک، برای کمک به اصلاح سریع و یکنواخت لایه اکسید کروم محافظ در کل سطح و بازیابی پتانسیل کامل مقاومت در برابر خوردگی فولاد است.
انتخاب مواد با کیفیت بالا برای نتایج برتر
در نهایت، دستیابی به یک محصول جوشکاری شده بی‌عیب و نقص، بادوام و عاری از خوردگی به ترکیبی از دانش، تکنیک و کیفیت مواد اولیه شما بستگی دارد. در حالی که روش صحیح می‌تواند بسیاری از مشکلات را حل کند، شروع با یک ماده پایه برتر، مزیت غیرقابل انکاری را ارائه می‌دهد. ورق‌های فولادی براق و مهندسی‌شده دقیق ما با بالاترین استانداردهای استحکام و ثبات تولید می‌شوند. مقاومت استثنایی آنها در برابر تغییر شکل و ضخامت یکنواخت آنها، عملکرد بهینه و قابل پیش‌بینی را در فرآیندهای ساخت حساس مانند جوشکاری تضمین می‌کند. با انتخاب یک محصول ممتاز با پرداخت عالی، شما فقط روی زیبایی‌شناسی سرمایه‌گذاری نمی‌کنید؛ شما در حال ایجاد پایه‌ای از کیفیت هستید که اقدامات پیشگیرانه را مؤثرتر و نتایج نهایی را قابل اعتمادتر می‌کند. از استحکام و ظرافت این ورق‌های فولادی پیشرفته برای پروژه بعدی خود استفاده کنید تا اوج فناوری متالورژی مدرن را تجربه کنید و مطمئن شوید که کار شما در آزمون زمان سربلند بیرون می‌آید.
