Prednosti, mane i najbolji postupci zavarivanja nehrđajućeg čelika

Nehrđajući čelik popularan je građevinski materijal dugo najavljivan zbog svoje izdržljivosti i značajne otpornosti na koroziju. Međutim, zavarivanje ovog atraktivnog metala predstavlja neke jedinstvene izazove koje je potrebno razmotriti prije pokretanja projekta s nehrđajućim čelikom.

Prije nego što pobliže pogledamo prednosti i mane rada s ovom supstancom, bolje shvatimo s čime radimo.

Što je nehrđajući čelik?

Nehrđajući čelik je legura na bazi željeza koja sadrži različite količine kroma, što je element koji nehrđajućem čeliku daje reputaciju otpornosti na hrđu. Stupanj kroma može varirati od 11% do 30%, pri čemu svaka varijacija ima nešto drugačija kemijska svojstva koja utječu na njenu izvedbu.

Nehrđajući čelik nastavlja rasti u popularnosti jer je jak materijal koji je otporan na mnoge vrste tekuće, plinovite i kemijske korozije. Potrebno je puno da se potamni ova tvar, a dobro se ponaša u različitim primjenama materijala.

Zapravo, budući da mnoge vrste nehrđajućeg čelika mogu izdržati ekstremno visoke i niske temperature, to je popularan materijal izbora za industriju cijevi i nafte. Restorani, craft pivovare i tvrtke za medicinsku opremu oslanjaju se na njegovu otpornost na rast bakterija. To ga čini sigurnim izborom za pripremu hrane, medicinske potrebe i transport korozivnih kemikalija.

Koja je vrsta zavarivanja najbolja za nehrđajući čelik?

Ne tako jednostavan odgovor na ovo pitanje je da to ovisi o rezultatu koji pokušavate postići. Nehrđajući čelik može se zavarivati ​​elektrolučnim zavarivanjem zaštićenim metalom (MIG), elektrolučnim zavarivanjem s plinskim volframom (TIG) ili štapnim zavarivanjem, a svaki od ovih postupaka dat će nešto drugačiji rezultat.

Kako biste pronašli najbolji postupak zavarivanja za svoj projekt, razmotrite sljedeće čimbenike:

• Razina vještine zavarivača
• Estetika konačnog komada uključujući izgled zrna
• Debljina metala
• Troškovi i vremenski čimbenici projekta

Ako je umjetnost najvažnija, tada bi finoća TIG zavarivanja mogla dobro odgovarati, ali ako su brzina i učinkovitost prioritet, tada bi MIG zavarivanje mogao biti bolji postupak.

Kako biste saznali više o tome trebate li odabrati TIG zavarivanje ili MIG zavarivanje, možete pročitati naše nedavne članke koji uspoređuju dvije metode zavarivanja.

Možete li TIG zavariti nehrđajući čelik?

TIG zavarivanje je poznato po svojoj preciznosti, zbog čega je to glavni postupak za projekte koji zahtijevaju čiste, kontrolirane zavare. Posebno se koristi na manje otpornim materijalima poput legura nehrđajućeg čelika ili aluminija.

Iako proizvodi prekrasne varove, TIG je ujedno i najsporiji postupak zavarivanja. Potreban je iskusan zavarivač s izvrsnom tehnikom. Ovdje je također najlakše kontrolirati distorziju.

MIG zavarivanje bolji je izbor za poslove koji nisu toliko zabrinuti za estetiku, ali trebaju učinkovito i isplativo zavarivanje. MIG zavarivanje nehrđajućeg čelika koristi jednostavnu opremu koja se može lako transportirati. Zbog toga je popularan izbor za održavanje i popravke.

Ostali čimbenici koje treba uzeti u obzir:

• troškovi i karakteristike dodatnog materijala
• koliko je oprema složena
• razina iskustva zavarivača

Prednosti i mane zavarivanja nehrđajućeg čelika

Sada kada imamo više informacija o nehrđajućem čeliku i njegovoj primjeni, proći ćemo kroz neke od glavnih prednosti i mana zavarivanja nehrđajućeg čelika.

Pros

1.) Otpornost na koroziju

Kao što smo ranije spomenuli, nehrđajući čelik je otporan na mnoge vrste korozije zbog kroma koji stvara pasivni oksidni sloj na površini. Ovaj pasivni oksidni sloj djeluje kao zaštitna barijera, sprječavajući korozivne elemente kao što su voda, kemikalije i soli da čelik koji je ispod njega napadnu.

Nehrđajući čelik može izdržati oštra okruženja, uključujući izlaganje vlazi, kiselim ili alkalnim otopinama, pa čak i morskim okruženjima. Međutim, u ekstremnim okolnostima nehrđajući čelik može hrđati.

To se događa kada se sloj krom oksida uništi ili ukloni. Ponekad se to može dogoditi tijekom zavarivanja, bilo tijekom procesa zagrijavanja ili hlađenja. Čak i kod TIG zavarivanja, hrđa može biti jedan od najvećih izazova zavarivanja nehrđajućeg čelika. Zato je čišćenje i priprema nehrđajućeg čelika prije početka tako važno.

S pravilno očišćenim i pripremljenim komadom nehrđajućeg čelika, krom oksid iznutra djeluje kao zaštitna brtva protiv hrđe tijekom procesa zavarivanja. Može pomoći nehrđajućem metalu da se zaliječi od promjene boje i trajnih tragova.

2.) Čvrstoća i izdržljivost

Nehrđajući čelik je jak i izdržljiv materijal, a zavarivanje vam omogućuje stvaranje čvrstih spojeva između komponenti od nehrđajućeg čelika. Zavarene konstrukcije od nehrđajućeg čelika mogu izdržati velika opterećenja i otporne su na deformacije, što ih čini prikladnima za primjene u kojima su čvrstoća i izdržljivost ključni.

3.) Estetska privlačnost

Često se nehrđajući čelik visoko cijeni zbog svoje estetske privlačnosti. Ima čist, sjajan izgled koji dodaje dašak elegancije raznim primjenama, kao što su arhitektonski dizajni, kuhinjska oprema i ukrasni elementi. Zavarivanjem nehrđajućeg čelika možete stvoriti bešavne spojeve koji održavaju atraktivan izgled materijala.

4.) Otpornost na toplinu i vatru

Nehrđajući čelik pokazuje izvrsnu otpornost na toplinu i vatru. Ima visoko talište i ne deformira se lako niti slabi pod visokim temperaturama. Zavarivanje nehrđajućeg čelika omogućuje izradu komponenti koje mogu izdržati ekstremnu toplinu ili vatru, što ga čini prikladnim za primjenu u industrijama poput zrakoplovstva ili proizvodnje električne energije.

Protiv

1.) Osjetljivost na toplinu

Iako je nehrđajući čelik otporan na toplinu, ima veću toplinsku vodljivost u usporedbi s drugim metalima što ga čini osjetljivijim na toplinu tijekom zavarivanja. Također, njegova osjetljivost na toplinu znači da mu treba više vremena da se ohladi prije upotrebe.

Ova osjetljivost može dovesti do iskrivljenja, savijanja i zaostalih naprezanja u zavarenom spoju. Odgovarajuće tehnike zavarivanja, kao što je predgrijavanje, kontrola unosa topline i toplinska obrada nakon zavarivanja, neophodne su kako bi se ti problemi sveli na minimum.

2.) Specijalizirana oprema i vještine

Zavarivanje nehrđajućeg čelika zahtijeva specijaliziranu opremu i stručnost. Jedinstvena svojstva nehrđajućeg čelika zahtijevaju preciznu kontrolu parametara zavarivanja, kao što su struja, zaštitni plin i temperatura između prolaza. Osim toga, niži koeficijent toplinskog širenja nehrđajućeg čelika zahtijeva pažljivu pripremu spoja i dotjerivanje kako bi se izbjegle praznine ili neusklađenost tijekom zavarivanja.

Sve to znači da nehrđajući čelik ne oprašta previše kada je u pitanju skrivanje pogrešaka i daje prednost iskusnijim zavarivačima.

3.) Trošak

Nehrđajući čelik obično je skuplji od drugih metala, poput ugljičnog čelika. Veći trošak materijala, u kombinaciji s potrebom za posebnom opremom i vještinama, može pridonijeti povećanju ukupnih troškova zavarivanja. Međutim, dugoročne prednosti nehrđajućeg čelika, kao što su otpornost na koroziju i trajnost, često nadmašuju početna ulaganja.

4.) Rizik od kontaminacije

Nehrđajući čelik je osjetljiv na kontaminaciju tijekom zavarivanja, što može dovesti do smanjene otpornosti na koroziju i ugroženih mehaničkih svojstava. Do onečišćenja može doći korištenjem pogrešnog materijala za punjenje, neadekvatnog zaštitnog plina ili nedovoljnog čišćenja osnovnog metala. Ispravni postupci zavarivanja, uključujući temeljito čišćenje i korištenje odgovarajućih potrošnih materijala, ključni su za sprječavanje kontaminacije.

Također može biti vrlo neumoljiv estetski jer prikazuje svaku mrlju i ogrebotinu koja ostane. Slično tome, ako ste ikada varili na metalnom stolu, znate da morate poduzeti mjere opreza prije početka jer se lako ogrebe.

Najbolji postupci za zavarivanje nehrđajućeg čelika

Kako biste osigurali uspješno zavarivanje nehrđajućeg čelika, važno je slijediti nekoliko najboljih praksi.

Priprema je ključna

Temeljito očistite osnovni metal prije zavarivanja kako biste uklonili sva onečišćenja, poput ulja, masti, prljavštine ili oksida. Koristite namjensku žičanu četku od nehrđajućeg čelika ili otopinu za čišćenje posebno dizajniranu za nehrđajući čelik kako biste osigurali čistu površinu.

Trebali biste imati zaseban set alata samo za pripremu i čišćenje prije zavarivanja nehrđajućeg čelika jer je izuzetno osjetljiv na bilo koju količinu ugljičnog čelika.

Ne dopustite da bilo koji od vaših alata s ostacima ugljičnog čelika dođe u dodir s nehrđajućim čelikom. Te će se količine u tragovima ugraditi i uzrokovati hrđu vašeg konačnog proizvoda. Čak i čestice prašine od ugljičnog čelika mogu predstavljati prijetnju hrđanju nehrđajućeg čelika i treba ih držati u odvojenim radnim područjima.

Odaberite pravi zaštitni plin

Odaberite odgovarajući zaštitni plin za zavarivanje nehrđajućeg čelika. Obično se koristi plinska mješavina argona i helija ili argona i ugljičnog dioksida kako bi se osigurala odgovarajuća zaštita i spriječila oksidacija zavara. Za preporučeni sastav zaštitnog plina pogledajte propise ili smjernice za zavarivanje.

Spriječite savijanje

Jedan od načina za sprječavanje savijanja pri zavarivanju nehrđajućeg čelika je stezanje komada mesinga ili bakra iza šava zavara. To će služiti kao mehanizam za hlađenje ili “odvodnik topline” koji apsorbira toplinu i istovremeno sprječava izgaranje. Također vam može pomoći da zavarite cijeli šav kontinuirano.

Rezanje nehrđajućeg čelika

Sada kada smo obradili zavarivanje nehrđajućeg čelika, raspravimo ukratko o rezanju. Uostalom, vjerojatno će vaš projekt uključivati ​​oboje.

Sustavi za rezanje plazmom sposobni su za rezanje bilo kojeg električno vodljivog materijala, ali postoje određena razmatranja koja se moraju uzeti u obzir kada se pokušava rezati nehrđajući čelik.

Prilikom plazma rezanja nehrđajućeg čelika trebat ćete uzeti u obzir koji plin koristite, zonu pod utjecajem topline, debljinu materijala i radne uvjete. Za savjete o maksimiziranju kvalitete rezanja, možete pročitati naš članak Plazma rezanje nehrđajućeg čelika.

Neka pitanja koja dobivamo o rezanju nehrđajućeg čelika su: Daje li rezanje nehrđajućeg čelika heksadecimalni krom? Je li šesterokutni krom štetan?

Kratak odgovor je da mnogi metali sadrže heksavalentni krom 6 (heks krom), a on je poznati kancerogen kada se udiše. Prilikom rezanja metala koji sadrže ovaj element potrebno je poduzeti nekoliko ključnih zaštitnih mjera.

Pročitajte naš članak o rezanju nehrđajućeg čelika i šesterokutnom kromiranom plinu kako biste saznali više o tome što trebate učiniti da se zaštitite.

Zavarivanje nehrđajućeg čelika izazov je koji vrijedi prihvatiti

Zavarivanje nehrđajućeg čelika ima svoje prednosti i izazove. Sve dok ta ograničenja uračunavate u svoj proces, krajnji rezultat će biti vrijedan toga.

Usavršavanje vaših vještina zavarivanja ovim vrijednim i modernim materijalom uštedjet će vam vrijeme i novac na poslu.

Što je još važnije, može proizvesti prekrasan, profesionalan rezultat koji će vaše vještine zavarivanja učiniti tržišnijim.

Napravite čiste zavare od nehrđajućeg čelika pomoću američkog gorionika

U American Torch Tipu nudimo širok izbor visokokvalitetnih plamenika za zavarivanje i potrošnog materijala uključujući TIG i MIG. Naši dijelovi mogu pomoći vašem poslovanju da poveća ukupnu učinkovitost i kvalitetu zavarivanja, a istovremeno pomaže vašoj krajnjoj liniji.

Naši su dijelovi izrađeni imajući na umu zavarivače, osiguravajući udobnost i izdržljivost tako da trošite manje vremena na mijenjanje dijelova, a više vremena na zaradu.

Ako trebate pomoć u određivanju koja je vrsta zavarivanja prava za vas, naš tim vam može pomoći! Samo nas nazovite ili ispunite naš obrazac.