Rūdys ant nerūdijančio plieno po suvirinimo yra dažnas daugelio inžinierių ir konstruktorių galvos skausmas. Žvelgiant į geltonas rūdis aplink suvirinimo siūlę ant iš pradžių lygaus paviršiaus, pirmoji žmonių reakcija dažnai būna „ar medžiaga pirkta netikra? Tiesą sakant, daugeliu atvejų medžiaga yra tikra, o problema slypi pačiame būtiname suvirinimo procese, kuris pažeidžia subtilų nerūdijančio plieno balansą.
1. Kaip veikia nerūdijančio plieno amuletas?
-
Pagrindinis barjeras: chromo oksido plėvelė
Chromo kiekis nerūdijančiame pliene paprastai viršija 10,5%. Patekęs į orą, chromas greitai reaguos su deguonimi, sudarydamas labai ploną (apie 1-3 nanometrų), bet ypač tankią chromo oksido (Cr₂O₃) pasyvavimo plėvelę. Ši plėvelė nematoma plika akimi, tačiau ji gali būti tvirtai pritvirtinta kaip šarvai, efektyviai izoliuojant kontaktą tarp plieno matricos ir korozinės terpės.
-
Ryški metafora:
Ši pasyvioji plėvelė yra kaip žmogaus oda. Gera oda gali atsispirti išorinėms bakterijoms; Suvirinimas prilygsta „giliui nudegimui“ vietinėje srityje, o oda sunaikinama. Jei jis nebus tinkamai tvarkomas laiku, žaizda bus užkrėsta ir uždegta.
2. Suvirinimo šiluminio lauko įtakos plieno mikrostruktūrai ir savybėms analizė
(1) „Chromo trūkumo“ reiškinys karščio paveiktoje zonoje (HAZ) -pagrindinė paskata.
Tai yra pagrindinė ir profesionaliausia sąnarių rūdžių priežastis. Kai suvirinimo temperatūra pasiekia jautrų diapazoną nuo 450 laipsnių iki 850 laipsnių (ypač lėto aušinimo metu), chromas nerūdijančiame pliene susijungs su anglimi ir nusodins chromo karbidą (CRC) išilgai grūdelių ribos.
- Rimtos pasekmės: chromas yra „užrakintas“ karbide ir negali dalyvauti formuojant pasyvią plėvelę. Dėl to smarkiai sumažėja chromo kiekis grūdelių ribinėje srityje aplink karbidą (ty „chromo-blogas“), o kartais net mažesnis nei kritinė 10,5 % vertė, kad būtų išlaikytas atsparumas rūdims.
- Intuityvus veikimas: korozinėje aplinkoje (net ir drėgname ore) chromo{0}}prastos grūdelių ribos taps pirmenybiniu korozijos keliu. Korozija vystosi į vidų išilgai grūdelių ribos, sudarydama matomą rūdžių liniją abiejose suvirinimo siūlės pusėse, kuri profesionaliai vadinama „tarpkristaline korozija“. Sunkiais atvejais medžiaga gali net sulūžti išilgai grūdų ribos.
(2) „Fizinis suvirinimo korpuso pakeitimas“.
- Sumaišyti{0}}medžiagas: jei naudojate netinkamą užpildą (pvz., suvirinate 304 plieną su 308 viela) arba nustatymai išjungti, suvirinimo siūlėje gali būti ne ta pati medžiaga kaip netauriajame metale, todėl jis gali greičiau rūdyti.
- Grūdelių dydžio problemos: Suvirinimo siūlės vidurys išsilydo ir pasikeičia, todėl susidaro didesni kristalai nei originalus metalas. Dideli kristalai paprastai reiškia silpnesnę apsaugą nuo rūdžių.
- Priemaišų sodrinimas ir defektai: suvirinimo metu gali atsirasti priemaišų, poringumo ir šlako, kurie tampa korozijos pradžios tašku.
(3) Paviršiaus būklės sunaikinimas
- Oksidacija ir grūdinimo spalva: esant aukštai temperatūrai, suvirinimo siūlėje ir jos apylinkėse susidarys tiršta oksido apnaša (mėlyna, violetinė, geltona ir kitos grūdinimo spalvos). Šios oksido nuosėdos yra birios ir porėtos, o po ja esantis metalas vis dar yra prastos chromo{1}}būklės, o pati spalva yra korozijos pradžia.
- Padidėjęs šiurkštumas: suvirinimo šlakai ir purslai padaro paviršių šiurkštus, todėl lengviau sugeria drėgmę ir korozinius jonus, o suformuoti pilną pasyvavimo plėvelę nėra lengva.
3. bendros operacijos, kurios apsunkina problemas tikroje kovoje
- Tinkamų suvirinimo medžiagų nenaudojimas: jei suvirinant 316L nerūdijantį plieną netinkamai naudojamas įprastas anglies plienu dengtas elektrodas, suvirinimo siūlės atsparumas korozijai bus visiškai sunaikintas.
- Apsauginių dujų trūkumas arba nepakankama apsauga: Suvirinant inertinėmis dujomis, nepakanka dujų srauto ir grynumo arba trumpas dangtelio tempimo laikas, dėl kurio aukštoje temperatūroje į siūlę gali prasiskverbti oras ir smarkiai oksiduotis.
- Netinkami suvirinimo parametrai: per didelė linijos energija (didelė srovė ir įtampa, lėtas greitis) padidins karščio paveiktą zoną, o chromo trūkumą padidins.
- Po suvirinimo neapdorojama: manoma, kad „užtenka suvirinimo“, o suvirinimo siūlės ir aplinkinės vietos nėra valomos, marinuojamos ar pasyvuojamos, o tai prilygsta tiesioginiam „sudegusios“ žaizdos atidengimui.
4. Profesionalūs sprendimai: nuo prevencijos iki remonto
Prevencinis etapas:
- Medžiagų suderinimas: pasirinkite mažai anglies{0}}ar nerūdijantį plieną su stabilizavimo elementais (pvz., 304L ir 316L arba 321 ir 347, kurių sudėtyje yra titano / niobio). Jie gali sumažinti chromo karbido nusodinimą.
- Proceso valdymas: naudokite mažą srovę ir greitą suvirinimo greitį, kad sumažintumėte šilumos kiekį; Užtikrinti, kad apsauga nuo inertinių dujų būtų pakankama ir veiksminga; Jei reikia, iš anksto pašildykite storą plokštę arba reguliuokite tarpsluoksnio temperatūrą, kad išvengtumėte jautrinimo temperatūros diapazono.
- Suvirinimo medžiagos pasirinkimas: pasirinkite atitinkamos cheminės sudėties arba dar geresnę suvirinimo medžiagą (pvz., suvirinkite 304 su 316 suvirinimo medžiaga, kad padidintumėte molibdeno kiekį).
Apdorojimas po-suvirinimo:
(1) Mechaninis valymas: suvirinimo šlakui ir purslams pašalinti naudokite specialų nerūdijančio plieno šlifavimo diską arba vielinį šepetį (kuris turi būti skirtas nerūdijančiam plienui, kad būtų išvengta anglies plieno taršos).
(2) Pasyvavimas rūgštimi: tai yra pagrindinis žingsnis siekiant atkurti atsparumą korozijai.
- Marinavimas: naudokite azoto rūgšties -vandenilio fluorido rūgšties mišinį, kad pašalintumėte oksido apnašas ir prastą chromo- sluoksnį suvirinimo ir karščio paveiktoje zonoje.
- Pasyvavimas: apdorokite pasyvavimo tirpalu, pvz., azoto arba citrinos rūgštimi, kad paviršius vėl susidarytų vientisa ir tanki chromo oksido plėvelė.
(3) Elektrolitinis poliravimas: didelės -paklausos gaminių paviršius gali būti išlygintas elektrolitiniu poliravimu ir tuo pačiu metu galima gauti puikią pasyvavimo plėvelę.
