Η συγκόλληση ανοξείδωτου χάλυβα διαφέρει θεμελιωδώς από αυτή άλλων υλικών. Η διαφορά ξεκινά με τη μοναδική χημική σύνθεση του ανοξείδωτου χάλυβα.
Πριν από λίγο καιρό, η ομάδα μηχανικών του EASIAHOME Ένας πελάτης ρώτησε αν τα παξιμάδια από ανοξείδωτο χάλυβα μπορούσαν να συγκολληθούν σε σύρμα από ανθρακούχο χάλυβα. Η σύντομη απάντηση είναι «Ναι, μπορείτε, αλλά πιθανώς δεν θέλετε». Στις περισσότερες περιπτώσεις, εάν χρειάζεστε ένα ανθεκτικό στη διάβρωση σύρμα, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε εξ ολοκλήρου σύρμα από ανοξείδωτο χάλυβα αντί να αναμίξετε και να ταιριάξετε μέταλλο.
Τι είναι ο ανοξείδωτος χάλυβας;
Η συγκόλληση του ανοξείδωτο ατσάλι είναι θεμελιωδώς διαφορετικό από αυτό άλλων υλικών. Η διαφορά ξεκινά με τη μοναδική χημική σύνθεση του ανοξείδωτου χάλυβα. Όπως και άλλοι χάλυβες, ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι κράμα σιδήρου και άνθρακα. Ο ανοξείδωτος χάλυβας, ωστόσο, διαφέρει στο ότι περιέχει τουλάχιστον 10.5% χρώμιο, ένα στοιχείο που καθιστά το προκύπτον κράμα ανθεκτικό στη διάβρωση. Διάφορες μορφές ανοξείδωτου χάλυβα, όπως φύλλο ανοξείδωτου χάλυβα, πλάκα ανοξείδωτου χάλυβα, σωλήνας ανοξείδωτου χάλυβα και ράβδος ανοξείδωτου χάλυβα.
Υπάρχουν πέντε τύποι ανοξείδωτου χάλυβα, αλλά μόνο τρεις από αυτούς βρίσκονται συνήθως στο εργαστήριο κατασκευής - ωστενιτικός, μαρτενσιτικός και φερριτικός. Ο πιο συνηθισμένος είναι ο ωστενίτης. Ο μαρτενσιτικός ανοξείδωτος χάλυβας χρησιμοποιείται για εφαρμογές σε σκληρές επιφάνειες. Ο φερριτικός χάλυβας είναι η φθηνότερη επιλογή και χρησιμοποιείται περισσότερο σε καταναλωτικά προϊόντα. Κάθε ένας από αυτούς τους τύπους χάλυβα ταξινομείται ανάλογα με τη μικροδομή του, η οποία επηρεάζει την ολκιμότητα και την αντοχή του.
Η μικροδομή του χάλυβα εξαρτάται από τη χημική του σύνθεση. Για παράδειγμα, ο ωστενιτικός χάλυβας περιέχει 16-26% χρώμιο (Cr) και 8-22% νικέλιο (Ni). Η περιεκτικότητα σε Cr του μαρτενσιτικού χάλυβα κυμαίνεται από 11-28%. Ο φερριτικός χάλυβας περιέχει 12-18% Cr. Επομένως, το υλικό που συγκολλάται σε κάθε χάλυβα πρέπει να ταιριάζει με τη σύνθεση αυτού του χάλυβα.
Συγκόλληση ανοξείδωτου χάλυβα VS. Συγκόλληση ανθρακούχου χάλυβα
Η συγκόλληση από ανοξείδωτο χάλυβα είναι πιο περίπλοκη από τη συγκόλληση από ανθρακούχο χάλυβα. Πρώτον, ο ανοξείδωτος χάλυβας συγκρατεί αποτελεσματικά τη θερμότητα, προκαλώντας την παραμόρφωση του όταν εκτίθεται στις υψηλές θερμοκρασίες που παράγονται από τη συγκόλληση. Ο ανοξείδωτος χάλυβας μπορεί επίσης να παραμορφωθεί ή να ραγίσει κατά την ψύξη μετά τη θέρμανση από μια μηχανή συγκόλλησης. Ακόμα κι αν ένα κομμάτι ανοξείδωτου χάλυβα δεν ραγίσει ή δεν παραμορφωθεί μετά από μια κακή συγκόλληση, σχεδόν πάντα θα εμφανίζει γρατσουνιές και ατέλειες. Κάθε ανοξείδωτος χάλυβας παρουσιάζει μοναδικές προκλήσεις για τον συγκολλητή. Ο ωστενιτικός χάλυβας μπορεί να ραγίσει εάν εφαρμοστεί υψηλή θερμότητα ή εάν πραγματοποιηθεί κοίλη ή επίπεδη συγκόλληση. Ο μαρτενσιτικός χάλυβας θα ραγίσει εάν δεν προθερμανθεί σωστά. Με θερμοκρασίες έως και 300°F μεταξύ των άνω στρωμάτων, ο φερριτικός χάλυβας θα χάσει την αντοχή του εκτός εάν θερμανθεί με χαμηλή εισροή θερμότητας.
Το κλειδί για την επιτυχή συγκόλληση ανοξείδωτου χάλυβα είναι η επιλογή του σωστού υλικού πλήρωσης. Η ποιότητα του υλικού πλήρωσης πρέπει να ταιριάζει με την ποιότητα του βασικού υλικού, προκειμένου να επιτευχθούν καλά αποτελέσματα συγκόλλησης. Έτσι, κατά τη συγκόλληση ανοξείδωτου χάλυβα με άλλα μέταλλα, θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη και άλλοι τύποι συγκόλλησης εκτός από τη συγκόλληση αντίστασης. Για παράδειγμα, οι συγκολλήσεις MIG και TIG είναι οι προτιμώμενοι τύποι για τη συγκόλληση ανοξείδωτου χάλυβα με ανθρακούχο χάλυβα. Όταν συνδυάζονται διαφορετικά μέταλλα, όπως η συγκόλληση ανοξείδωτου χάλυβα με ανθρακούχο χάλυβα, απαιτούνται υλικά πλήρωσης για τον συνδυασμό των δύο μετάλλων. Στη συγκόλληση MIG, μια συνεχής τροφοδοσία ηλεκτροδίων τήκεται στη συγκόλληση, επιτρέποντας σε δύο διαφορετικά μέταλλα να ενωθούν χωρίς να θερμανθούν μέχρι το σημείο τήξης. Κατά τη συγκόλληση ανοξείδωτου χάλυβα χρησιμοποιώντας τη διαδικασία MIG, πρέπει να χρησιμοποιείται υλικό πλήρωσης, επειδή τα σημεία τήξης δύο διαφορετικών μετάλλων μπορεί να είναι πολύ διαφορετικά.
Για παράδειγμα, εάν ένα μέταλλο υπερθερμανθεί μέχρι το σημείο τήξης του άλλου, μπορεί να προκληθούν ρωγμές λόγω τάσης και μικρορωγμές. Είναι δυνατή η συγκόλληση δύο διαφορετικών μετάλλων, αλλά είναι μια πολύ δύσκολη διαδικασία και έχει πολλές επιπλοκές.
Υλικά και εξοπλισμός για συγκόλληση ανοξείδωτου χάλυβα
Ο ανοξείδωτος χάλυβας μπορεί να συγκολληθεί με ράβδους, συγκόλληση με θωρακισμένο τόξο μετάλλου (MIG) ή συγκόλληση με θωρακισμένο αέριο βολφραμίου (TIG). Η καλύτερη επιλογή εξαρτάται από το τι προσπαθείτε να επιτύχετε, καθώς κάθε διαδικασία παράγει διαφορετικά αποτελέσματα. Μπορείτε να συγκολλήσετε ανοξείδωτο χάλυβα με ράβδο, αλλά μάλλον δεν θα έπρεπε.
Υπάρχουν και άλλες, καλύτερες επιλογές. Οι συγκολλητές MIG σχηματίζουν τις πιο ισχυρές και αξιόπιστες συγκολλήσεις με ανοξείδωτο χάλυβα. Αυτή είναι μια ιδιαίτερα καλή επιλογή αν συγκολλάτε κάτι πιο παχύ. Οι συγκολλητές TIG μπορεί να είναι η σωστή επιλογή για λεπτότερα υλικά και συγκολλήσεις που απαιτούν αισθητική και ακρίβεια. Παρά ταύτα, η συγκόλληση TIG εξακολουθεί να είναι μια δύσκολη συγκόλληση, εκτός αν έχετε την εμπειρία και τον χρόνο για να την κάνετε σωστά. Οι άπειροι συγκολλητές TIG μπορεί να αφήσουν δυσάρεστα σημάδια ή κηλίδες στο ανοξείδωτο χάλυβα.
Αν και οι συγκολλήσεις που προκύπτουν δεν είναι πολύ λεπτές, οι μηχανές MIG είναι συνήθως η καλύτερη επιλογή για τη συγκόλληση ανοξείδωτου χάλυβα. Επιλέξτε μια μηχανή με πυρσό και σύρμα δείγματος. Οι περισσότερες μηχανές διαθέτουν πιστόλι, αλλά αν ψάχνετε για κάτι που παράγει πιο ακριβείς συγκολλήσεις, μπορείτε να αναβαθμίσετε το πιστόλι σας.
Θα χρειαστεί επίσης να αγοράσετε μερικές από τις κεφαλές του πυρσού, ώστε να μπορούν να αντικαθίστανται καθώς φθείρονται. Για να προστατεύσετε τον πυρσό, μπορείτε να αγοράσετε μια επένδυση, η οποία σας επιτρέπει να αλλάζετε γρήγορα και αποτελεσματικά μεταξύ διαφορετικών τύπων καλωδίων.
Για το ίδιο το σύρμα, πρέπει να χρησιμοποιήσετε ένα κατάλληλο σύρμα από ανοξείδωτο χάλυβα, το οποίο συνήθως έχει διάμετρο 0.030", αλλά σύρματα από 0.035 έως 0.045 μπορεί να είναι κατάλληλα για παχύτερα τεμάχια εργασίας. Δεδομένου ότι πρέπει να ελέγχετε τη θερμοκρασία κατά τη συγκόλληση ανοξείδωτου χάλυβα για να αποφύγετε προβλήματα απόδοσης, πρέπει να έχετε μια συσκευή παρακολούθησης θερμοκρασίας διαθέσιμη.
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα παραδοσιακό ραβδί, αλλά να έχετε κατά νου ότι έχει περιορισμένη εμβέλεια. Άλλες επιλογές περιλαμβάνουν ηλεκτρονικά θερμόμετρα υπέρυθρης ακτινοβολίας και ηλεκτρονικούς αισθητήρες θερμοκρασίας επιφάνειας. Θα χρειαστείτε επίσης προστατευτικό αέριο, το οποίο μπορεί να απαιτεί ένα μείγμα από 7.5% αργόν, 90% ήλιο και 2.5% διοξείδιο του άνθρακα.
Στη συνέχεια, θα χρειαστεί να προσθέσετε μια βούρτσα για ξύσιμο και καθαρισμό μετάλλου, ένα εργαλείο που μπορεί να σας βοηθήσει να προετοιμάσετε τον χώρο εργασίας σας και τελικά να επιτύχετε πιο ανθεκτικές συγκολλήσεις.
Τέλος, έτοιμοι για συγκόλληση, χρησιμοποιήστε μια μεταλλική βούρτσα για να αφαιρέσετε όλη τη σκόνη, τη βρωμιά, το λάδι, το γράσο ή το νερό από τον σταθμό. Μπορείτε επίσης να αποτρέψετε τη στρέβλωση και το ράγισμα σφίγγοντας ένα κομμάτι ορείχαλκου ή χαλκού πίσω από τη συγκόλληση. Αυτό το κόλπο βοηθά στην απορρόφηση της θερμότητας και διατηρεί τον ανοξείδωτο χάλυβα αρκετά ζεστό. Κρατήστε ένα ξεχωριστό σετ εργαλείων συγκόλλησης από ανοξείδωτο χάλυβα.
Μόλις τα εργαλεία σας έρθουν σε επαφή με ανθρακούχο χάλυβα, μπορούν να συσσωρεύσουν υπολείμματα άνθρακα. Αυτά τα υπολείμματα θα μεταφερθούν στον ανοξείδωτο χάλυβα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης, γεγονός που τελικά θα προκαλέσει σκουριά στο προϊόν.
Για να διασφαλίσουμε τα καλύτερα αποτελέσματα κατά τη συγκόλληση, συνοψίσαμε τις ακόλουθες συμβουλές:
1. Απαιτείται να έχετε όλο τον απαραίτητο εξοπλισμό ασφαλείας για να αποφύγετε πιθανούς τραυματισμούς λόγω θερμότητας κατά τη συγκόλληση.
2. Βεβαιωθείτε ότι το μέταλλο είναι καθαρό πριν από τη χύτευση. Η χρήση μιας βρώμικης μεταλλικής βάσης θα αποδυναμώσει την άρθρωσή σας.
3. Θα πρέπει να τοποθετήσετε τα μεταλλικά κομμάτια σε ένα γερό τραπέζι. Αυτό είναι απαραίτητο επειδή αν το τραπέζι είναι λεπτό και ασκείται μεγάλη πίεση κατά την τοποθέτηση και τη συγκόλληση του χονδροειδούς μετάλλου, το τραπέζι θα κινηθεί.
4 Αποφύγετε να κρατάτε πυρσούς και μέταλλο με άδεια χέρια μέχρι να τελειώσει η χύτευση. Επίσης, κρεμάστε τον φακό σας σε ένα ζεστό μέρος πριν τον τοποθετήσετε σε μια επίπεδη επιφάνεια.
5. Κατά τη συγκόλληση, διατηρήστε χαμηλή θερμοκρασία, επειδή ο ανοξείδωτος χάλυβας θα παραμορφωθεί από την υπερβολική θερμότητα. Επομένως, φροντίστε να ρυθμίσετε την ένταση ρεύματος ή τη θερμική ισχύ σε χαμηλά επίπεδα για να αποφύγετε αυτό το πρόβλημα.
6. Αποφύγετε τη χρήση συρμάτων ή ράβδων με χοντρή γέμιση, καθώς απαιτούν πολλή θερμότητα, η οποία δεν είναι απαραίτητη κατά τη συγκόλληση ανοξείδωτου χάλυβα.
7. Συναρμολογήστε σωστά, ώστε να μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη σωστή ποσότητα υλικού πλήρωσης και να αποφύγετε το γέμισμα κενών. Αφιερώστε χρόνο για να βελτιώσετε τις ρυθμίσεις του χώρου εργασίας σας, ώστε να αποτρέψετε την κακή εμφάνιση και την παραμόρφωση.
8. Μην κινείστε πολύ αργά, καθώς αυτό δημιουργεί υπερβολική θερμότητα στο μέταλλο. Επομένως, κατά τη συγκόλληση να έχετε μεγάλη ταχύτητα κίνησης.
9. Διατηρείτε τον χώρο εργασίας σας καθαρό, ασφαλή και καλά αεριζόμενο.
10. Αν και η συγκόλληση ανοξείδωτου χάλυβα είναι λίγο πιο περίπλοκη από άλλες συγκολλήσεις, είναι εφικτή. Μπορείτε ακόμη και να συγκολλήσετε ανοξείδωτο χάλυβα με μαλακό χάλυβα. Η χρήση του σωστού εξοπλισμού, ο έλεγχος της θερμοκρασίας και η απόκτηση του σωστού υλικού πλήρωσης μπορούν να οδηγήσουν σε μια ισχυρή και ανθεκτική συγκόλληση.
Βήματα για MIG/TIG
MIG 4 βήματα για συγκόλληση ανοξείδωτου χάλυβα σε μαλακό χάλυβα
1. Περάστε το καρούλι της μηχανής MIG μέσα από το σύρμα και αφαιρέστε το σύρμα χρησιμοποιώντας την άκρη του πυρσού. Επεκτείνετε το σύρμα περίπου XNUMX εκατοστά έξω από τον πυρσό. Μόλις τοποθετηθούν τα σύρματα, ξεκινήστε τη συγκόλληση με αέριο και στη συνέχεια ξεκινήστε τη συγκόλληση.
2. Κατά τη συγκόλληση, ξεκινήστε από οποιοδήποτε άκρο της ένωσης. Θα πρέπει να κρατάτε τον φακό σε γωνία 30 μοιρών πάνω από την άκρη της ένωσης. Κρατήστε τον φακό κοφτερό έτσι ώστε να χτυπά το μέταλλο στην άκρη της φλόγας. Όταν η θερμότητα αυξηθεί, σταματήστε και περιμένετε να γίνουν ξανά διαχειρίσιμες οι χάντρες.
3. Μετακινήστε αργά τον πυρσό για να γεμίσετε την ένωση, διασφαλίζοντας ότι ο πυρσός βρίσκεται σε σταθερή γωνία. Όταν αφαιρείτε τον πυρσό, η φλόγα μετακινεί τη χάντρα προς την ένωση, λιώνοντας το γύρω μέταλλο.
4. Αφήστε το χυτό υλικό να κρυώσει. Αφήστε τη θερμότητα από το μέταλλο και τον πυρσό να κρυώσουν. Αποφύγετε να ανακινήσετε το μέταλλο πριν κρυώσει. Διαφορετικά, η ένωση θα ανοίξει.
Συγκόλληση TIG από ανοξείδωτο χάλυβα και μαλακό χάλυβα σε 6 βήματα
Αν έχετε λεπτό μέταλλο, η συγκόλληση TIG είναι η καλύτερη επιλογή. Αυτή η προσέγγιση λειτουργεί επίσης για μικρά έργα. Οι μηχανές συγκόλλησης TIG διατίθενται σε μια ποικιλία ρυθμίσεων, επομένως πρέπει να χρησιμοποιήσετε τις κατάλληλες ρυθμίσεις για το έργο σας. Ένα άλλο πράγμα που πρέπει να σημειωθεί είναι ότι η συγκόλληση TIG τείνει να είναι μια πιο αργή διαδικασία συγκόλλησης. Σε κάθε περίπτωση, ακολουθήστε τα παρακάτω βήματα:
1. Τοποθετήστε ένα αιχμηρό ραβδί βολφραμίου στον φακό. Το σύρμα πρέπει να έχει διάμετρο περίπου 1/16 της ίντσας και θα πρέπει να το τοποθετήσετε στη μέση του μεταλλικού κυλίνδρου. Μετακινήστε το ηλεκτρόδιο περίπου ¼ της ίντσας έξω από το ακροφύσιο του φακού.
2. Αφού τοποθετήσετε τη ράβδο βολφραμίου, ενεργοποιήστε το συνεχές ρεύμα της μηχανής συγκόλλησης. Οι μηχανές συγκόλλησης TIG έχουν δύο ρυθμίσεις, δηλαδή αρνητικό και θετικό ηλεκτρόδιο. Για αρνητικές ρυθμίσεις, το μηχάνημά σας θα πρέπει να φέρει την ένδειξη «DCEN». Βεβαιωθείτε ότι έχετε τις σωστές ρυθμίσεις για να πραγματοποιήσετε σωστή συγκόλληση.
3. Η μηχανή συγκόλλησης TIG είναι έτοιμη να θέσει σε λειτουργία τον πυρσό με τη σωστή ρύθμιση. Ανάψτε τον φακό και κρατήστε την άκρη του περίπου 75 εκατοστά πάνω από τη μεταλλική σύνδεση. Ξεκινήστε από κάθε άκρο της σύνδεσης και βεβαιωθείτε ότι κρατάτε τον πυρσό σε γωνία XNUMX μοιρών κατά τη συγκόλληση.
4. Η μηχανή συγκόλλησης TIG είναι εξοπλισμένη με πεντάλ ποδιού, πρέπει να πιέσετε δυνατά για να θερμάνετε τον πυρσό. Κρατήστε τον πυρσό και γεμίστε την ένωση μέχρι να λιώσει το μέταλλο. Θα πρέπει να εισάγετε την ένταση ρεύματος στον πίνακα και να αποφύγετε την υπερβολική χρήση ενέργειας κατά την τήξη του μετάλλου.
5. Όταν γεμίζετε ραφές, χτυπήστε ελαφρά τη ράβδο πλήρωσης στο υγρό μέταλλο. Κρατήστε τη ράβδο κόντρα στον φακό και μετακινήστε τη σφαίρα υγρού χάλυβα κατά μήκος της μεταλλικής ένωσης. Βεβαιωθείτε ότι ο πυρσός κοπής είναι στερεωμένος για να διασφαλίσετε ότι το παρέμβυσμα δεν θα λιώσει λόγω θερμότητας.
6. Αφήστε το να κρυώσει πριν αφαιρέσετε τον πυρσό κοπής και συγκολλήσετε το μέταλλο. Αποφύγετε να μετακινείτε το μέταλλο μέχρι να ασφαλίσει η σύνδεση.
Συμπέρασμα
Ο ανοξείδωτος χάλυβας μπορεί να συγκολληθεί σε μαλακό χάλυβα χρησιμοποιώντας μεθόδους συγκόλλησης MIG ή TIG. Η συγκόλληση MIG μπορεί να χρησιμοποιηθεί εάν συγκολλάτε παχιά μέταλλα ή έχετε μεγάλα έργα. Από την άλλη πλευρά, εάν έχετε λεπτά μεταλλικά κομμάτια ή μικρά έργα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε συγκόλληση TIG. Η συγκόλληση ανοξείδωτου χάλυβα σε μαλακό χάλυβα δεν είναι δύσκολη επειδή έχουν παρόμοιες ιδιότητες που καθιστούν εύκολη τη συγκόλληση.
Για τη συγκόλληση TIG, πρέπει να γνωρίζετε πώς να χρησιμοποιείτε τις σωστές ρυθμίσεις για να επιτύχετε συγκόλληση υψηλής ποιότητας. Κατά τη συγκόλληση, βεβαιωθείτε ότι διαθέτετε όλο τον απαραίτητο εξοπλισμό και τις συσκευές ασφαλείας για την αποφυγή τραυματισμών. Για καλά αποτελέσματα συγκόλλησης, χρησιμοποιήστε ταινίες καλωδίωσης E309L-16 για να αποφύγετε ρωγμές. Επίσης, φροντίστε να χρησιμοποιήσετε μέταλλο πλήρωσης 309 για να αποτρέψετε τη διάβρωση και να αποφύγετε ρωγμές κατά τη συγκόλληση.
