فولاد ضد زنگ به خاطر بیرحمیاش شهرت دارد - و این شهرت به حق است. خواصی که آن را در برابر خوردگی مقاوم و زیبا میکند، جوشکاری آن را نیز دشوار میکند. رسانایی حرارتی پایین، گرما را به دام میاندازد. به راحتی تاب برمیدارد و تغییر رنگ میدهد. و در برابر آلودگی هیچ مقاومتی ندارد.
اگر اشتباه کنید، پشت آن دچار ترک خوردگی، تاب برداشتن پنل یا جوشکاریای خواهید شد که انگار در تاریکی انجام شده است. اگر درست انتخاب کنید، استیل ضد زنگ به شما اتصالاتی تمیز، قوی و حرفهای میدهد که دههها دوام میآورند.
این راهنما تصویر کاملی را پوشش میدهد - چه بخواهید بین تنظیمات TIG، MIG یا لیزر یکی را انتخاب کنید، چه برای اولین بار پارامترهای جوشکاری فولاد ضد زنگ خود را تنظیم کنید، یا جوشهای تغییر رنگ داده شده روی فولاد ضد زنگ 304 را عیبیابی کنید . در این راهنما، مقایسه فرآیندها، تنظیمات واقعی، خرابیهای رایج و نحوه رفع آنها را خواهید یافت.
نحوه جوشکاری فولاد ضد زنگ: راهنمای جامع (مقایسه TIG، MIG و لیزر)
سه فرآیند. یک ماده. نتایج بسیار متفاوت.
این راهنما جوشکاری TIG، MIG و لیزر را در هر بُعدی که اهمیت دارد - سرعت، اعوجاج، سطح مهارت، ضخامت مواد و عملکرد خاص فولاد ضد زنگ - پوشش میدهد. شما یک تجزیه و تحلیل واضح دریافت میکنید تا به شما در انتخاب فرآیند مناسب قبل از زدن اولین قوس کمک کند.
در اینجا آنچه هر بخش را پوشش میدهد آورده شده است:
-
بررسی عمیق فرآیند : نحوه عملکرد TIG، MIG و لیزر بر روی فولاد ضد زنگ آستنیتی ، با پارامترهای واقعی برای فولادهای 304 و 316
-
مقایسه رو در رو : دقت، اندازه HAZ، پاشش، سهولت استفاده و محدوده ضخامت - همه در یک جدول
-
مرجع تنظیمات : تنظیم تنظیمات جوش فولاد ضد زنگ بر اساس ضخامت و فرآیند
-
گاز محافظ و فلز پرکننده : سیم جوش و گاز محافظ مناسب از جنس فولاد ضد زنگ برای ترکیبات فولاد ضد زنگ
-
عیبیابی : تغییر رنگ ، تاب برداشتن و برگشت جوش فولاد ضد زنگ - حل شد
اجرای پنلهای نازک با لیزر؟ جوشکاری TIG روی فولاد ضد زنگ 304 ؟ پاسخ مورد نیاز خود را اینجا خواهید یافت.
چرا جوشکاری فولاد ضد زنگ سختتر از فولاد معمولی است؟
فکر کردن به فولاد ضد زنگ به عنوان فقط "فولاد معمولی براق" یک اشتباه پرهزینه است. فیزیک این ماده قبل از اینکه حتی قوس الکتریکی ایجاد کنید، بازی را تغییر میدهد. در اینجا دلیل سرسختی فولاد ضد زنگ را توضیح میدهیم:
-
تله حرارتی (رسانایی حرارتی): فولاد ضد زنگ رسانای حرارتی بسیار بدی است (۱۵ تا ۲۰ دلار وات بر متر مکعب در مقابل ۵۰ دلار وات بر متر مکعب برای فولاد کربنی). گرما به جای اینکه به بیرون جریان یابد، درست در جایی که جوشکاری میکنید، محبوس میماند. این «نقطه داغ» همان چیزی است که باعث میشود پنلهای نازک مانند چیپس سیبزمینی تاب بردارند و اتصالات سازهای ترک بخورند.
-
فلز «تغییر شکلدهنده» (انبساط حرارتی): این فلز 30 تا 50 درصد بیشتر از فولاد معمولی منبسط میشود. با افزایش دما، فلز سخت و سریع حرکت میکند. اگر ورودی گرما دقیق نباشد، میزان اعوجاج 2 تا 5 برابر بیشتر از آنچه که به آن عادت دارید خواهد بود. این به معنای صرف زمان بیشتر برای صاف کردن قطعات یا بدتر از آن، تراشیدن آنها است.
-
تله کروم (پرداخت خراب): در دمای ۴۰۰ درجه سانتیگراد، کرومی که از فلز شما محافظت میکند، شروع به واکنش با هوا میکند و آن رنگ گرمای "رنگین کمانی" را ایجاد میکند. اما خطر واقعی در منطقه ۵۰۰ تا ۸۰۰ درجه سانتیگراد است. این باعث حساسیت میشود ، جایی که کروم از ساختار فلز مکیده میشود. نتیجه؟ فولاد "ضد زنگ" شما اکنون میتواند ۱۰۰ برابر سریعتر زنگ بزند و پشت جوش شما به یک توده سیاه و پوسته پوسته تبدیل میشود که به عنوان "شکر زدگی" شناخته میشود.
نکته آخر: شما فقط جوشکاری نمیکنید؛ شما در حال مدیریت یک تعادل حرارتی ظریف هستید. دقیقاً به همین دلیل است که "روش قدیمی" (MIG/TIG) اغلب در جایی که جوشکاری دقیق لیزری برتری دارد، شکست میخورد - با ورود و خروج قبل از اینکه گرما بتواند آسیب خود را وارد کند.
آنچه برای جوشکاری فولاد ضد زنگ نیاز دارید: تجهیزات، مواد و ایمنی
نتایج شما قبل از اینکه حتی یک قدم بردارید، مشخص میشوند. بسته به دقت مورد نیاز و بودجهتان، سه مسیر متمایز پیش رو دارید:
۱. تجهیزات: از سنت تا نوآوری
-
تیگ (تیغه جراحی): ۱۵۰۰ تا ۵۰۰۰ دلار. به الکترودهای تنگستن (۲٪ توریمدار یا لانتاندار)، پدالهای پایی و رگولاتورهای گاز با دقت بالا نیاز دارد. بهترین گزینه برای کارهای هنری و کم حجم.
-
MIG (اسب کار): ۸۰۰ تا ۳۰۰۰ دلار. کمترین قیمت اولیه و سریعترین زمان راهاندازی (کمتر از ۵ دقیقه). عالی برای فولاد سازهای ضخیم، اما مستعد پاشش روی فولاد ضد زنگ.
-
لیزر دستی (تغییر دهنده بازی): قیمت پایه فقط ۳۰۰۰ دلار. در حالی که سیستمهای صنعتی میتوانند به ۱۵۰۰۰۰ دلار برسند، جوشکارهای لیزری دستی مدرن به طرز باورنکردنی در دسترس قرار گرفتهاند. در محدوده قیمتی ۳۰۰۰ تا ۸۰۰۰ دلار ، ابزاری دریافت میکنید که ۴ تا ۱۰ برابر سریعتر از TIG است، نیازی به آموزش تخصصی ندارد و تقریباً تمام مراحل سنگزنی پس از جوشکاری را حذف میکند.
۲. لوازم مصرفی: در جزئیات خساست به خرج ندهید
انتخاب فلز پرکننده مناسب غیرقابل انکار است. سیم خود را با جنس پایهتان مطابقت دهید:
-
ER308L: برای فولاد ضد زنگ 304 رایج.
-
ER316L: برای فولاد ضد زنگ 316 با گرید دریایی.
-
ER309L: برای اتصال فولاد ضد زنگ به فولاد کربنی.
-
نکته حرفهای: برای جلوگیری از خوردگی در آینده، مطمئن شوید که میزان کربن شما زیر 0.03٪ باشد.
۳. گاز: سپر شما در برابر «شکر»
-
TIG: 10 تا 20 فوت مکعب در ساعت آرگون خالص.
-
MIG: Ar/2% $O_2$ برای دانههای تمیز یا Ar/25% $CO_2$ برای نفوذ عمیقتر.
-
پاکسازی برگشتی: برای هر فولاد ضد زنگ ضخیمتر از ۱ میلیمتر، باید از گاز پاکسازی برگشتی (آرگون ۵ تا ۱۵ فوت مکعب در ساعت) استفاده کنید تا از سیاه شدن و پوسته پوسته شدن ریشه جلوگیری شود.
۴. ایمنی: موارد غیرقابل مذاکره
انتظار داشته باشید که برای یک کیت کامل تجهیزات حفاظت فردی (PPE) بین ۳۰۰ تا ۸۰۰ دلار هزینه کنید . بخارات فولاد ضد زنگ حاوی کروم شش ظرفیتی هستند - شما نمیخواهید آن را استنشاق کنید.
-
دستگاه تنفس: دارای استاندارد NIOSH P100
-
کلاه ایمنی: تیره شونده خودکار، سایه ۹ تا ۱۳ (برای لیزر، به عینک ایمنی مخصوص لیزر با کد OD7+ نیاز دارید ).
-
دستکش: چرم مقاوم در برابر شعله با درجه حرارت ۱۰۰۰ درجه فارنهایت
نحوه آماده سازی فولاد ضد زنگ برای جوشکاری (مرحله ای که اکثر مبتدیان از آن صرف نظر می کنند)
جوشهای بد قبل از قوس شروع میشوند.
بیشتر مبتدیان در مرحله آمادهسازی شکست میخورند - و با فولاد ضد زنگ، جایی برای خطا وجود ندارد. آلودگی فقط به ظاهر آسیب نمیرساند، بلکه مقاومت در برابر خوردگی را در سطح مولکولی از بین میبرد.
آن را همانطور که منظورتان است تمیز کنید
ابتدا هر سطح را با استون پاک کنید . بدون رطوبت. بدون چربی. بدون استثنا.
سپس برس خود را بردارید - اما از یک برس سیمی از جنس استیل ضد زنگ استفاده کنید ، نه فولاد کربنی. ابزارهای فولاد کربنی ذرات ریزی را روی سطح میریزند. این ذرات در سطح نفوذ کرده و باعث اکسیداسیون میشوند. این کار کل هدف جوشکاری فولاد ضد زنگ را نقض میکند.
ابزارهای مخصوص کار با فولاد ضد زنگ را نگه دارید. آنها را جدا از ابزارهای فولادی کربنی خود نگهداری کنید تا از آلودگی متقاطع جلوگیری شود.
راه اندازی مشترک و استراتژی حرارتی
اگر تازه در حال یادگیری جوشکاری فولاد ضد زنگ هستید ، با جوشهای تخت یا افقی شروع کنید. نیروی جاذبه به نگه داشتن حوضچه مذاب در جای خود کمک میکند و به شما کنترل بسیار بیشتری بر قوس میدهد.
روی قطعات ضخیمتر، لبههای خود را تا ۶۰ درجه اریب کنید . به جای اعمال آمپراژ بیشتر، چندین بار جوشکاری را انجام دهید. گرمای زیاد در اینجا دشمن اصلی است. فولاد ضد زنگ سریعتر از آنچه اکثر مردم انتظار دارند، تاب برمیدارد.
آمپراژ کمتری نسبت به فولاد نرم استفاده کنید - حدود یک سوم کمتر. اعوجاج ظاهر میشود؟ شما در حال حاضر خیلی داغ میکنید.
جوشکاری فولاد ضد زنگ به روش TIG (GTAW) گام به گام
جوشکاری TIG مانند جراحی روی فلز است. به دقت بسیار بالایی نیاز دارد - به همین دلیل است که استاندارد طلایی برای فولاد ضد زنگ است. هر متغیری در دست شماست: ورودی گرما، سرعت حرکت و فلز پرکننده.
اگر درست انجام شود، یک دسته سکه ده سنتی زیبا و رنگینکمانی خواهید داشت. اگر اشتباه انجام شود، هر اشتباهی قابل مشاهده است. در اینجا نحوه تسلط بر آن آورده شده است.
۱. تنگستن خود را آماده کنید: نوک «سوزن»
-
الکترود مناسب: از تنگستن لانتانات ۲٪ (نوک آبی) استفاده کنید . این الکترود قوس پایداری را حفظ میکند و در برابر آلودگی بهتر از تنگستن خالص مقاومت میکند.
-
سنگزنی: از یک چرخ ۲۰۰ گریت برای سنگزنی آن تا رسیدن به یک نقطه تیز استفاده کنید. آن را به صورت طولی سنگزنی کنید ، نه به صورت دایرهای. قطر مخروط باید حدود ۲.۵ برابر قطر الکترود باشد.
-
بیرون زدگی: سوزن شما نباید بیش از ۱/۴ اینچ از لبه کپسول گاز بیرون بزند.
۲. ضربه زدن به قوس: آن را محکم نگه دارید
-
تنظیمات: دستگاه خود را روی DCEN (الکترود جریان مستقیم منفی) تنظیم کنید و از شروع با فرکانس بالا (HF) استفاده کنید.
-
پیش جریان: یک پیش جریان ۱ ثانیهای آرگون تنظیم کنید. این کار اکسیژن را قبل از جرقه زدن از فنجان خارج میکند.
-
زاویهها: مشعل خود را با زاویه ۷۰ درجه نگه دارید . سیم پرکننده خود را با زاویه کم ۱۰ تا ۲۵ درجه وارد کنید.
-
قانون طلایی: طول قوس را نزدیک نگه دارید - حدود ۱/۸ اینچ (۳ میلیمتر) . اگر قوس خیلی بلند باشد، گرما پخش میشود و شما «ضد زنگ» را مستقیماً از فولاد میسوزانید.
۳. کنترل گرما: همه چیز به پدال پایی بستگی دارد
-
مراقب «گودال» باشید: گودال باید به اندازه ضخامت پارچه شما باشد. اگر گودال شروع به بزرگ شدن کرد و «آبکی» به نظر رسید، یعنی خیلی گرم شده است. فوراً پدال را کم کنید و سرعت خود را افزایش دهید.
-
ریتم خود را پیدا کنید: سیم پرکننده را با ضرب آهنگ یکنواخت «ضربه بزنید». جوشکاران باتجربه برای ایجاد یک جوش یکنواخت، 30 تا 35 ضربه در دقیقه را هدف قرار میدهند.
-
پایان: وقتی کارتان تمام شد، مشعل را به سادگی کنار نکشید. به آرامی پدال را کم کنید و آرگون را در جریان نگه دارید (پس از جریان) تا زمانی که جوش و تنگستن خنک شوند.
۴. تنظیمات سریع برای فولاد ضد زنگ ۳۰۴/۳۱۶
|
ضخامت |
آمپراژ |
تنگستن |
پر کننده |
جریان گاز |
|---|---|---|---|---|
|
~2.0 میلیمتر (0.08 اینچ) |
50-80A |
3/32 |
کمی نازکتر از پایه |
۲۰–۳۰ فوت مکعب در ساعت |
نکته حرفهای: برای استیل ضد زنگ 304 از ER308L و برای استیل ضد زنگ 316 از ER316L استفاده کنید . حرف L مخفف Low Carbon است که بهترین دفاع شما در برابر زنگزدگی است.
۵. پشت صحنه را فراموش نکن (پاکسازی پشت صحنه)
فولاد ضد زنگ به خاطر «شکر» شدنش معروف است - آن اکسیداسیون سیاه و پوسته پوسته در پشت جوش.
-
پر کردن پشت جوش: اگر لوله یا ورقهای نازک را جوشکاری میکنید، باید پشت اتصال را با آرگون پر کنید.
-
ترفند «سینک حرارتی»: اگر نمیتوانید با گاز، گاز را تخلیه کنید، یک میله پشتی مسی یا آلومینیومی را محکم به پشت درز ببندید. این فلزات مانند «کپسولهای آتشنشانی» برای گرما عمل میکنند و قبل از اینکه گرما به پشت جوش شما آسیب برساند، آن را جذب میکنند.
جوشکاری گام به گام فولاد ضد زنگ MIG (GMAW)
جوشکاری MIG بسیار کارآمد است. از TIG سریعتر و از لیزر مقرون به صرفهتر است. اما اجازه ندهید سهولت «نشانه گرفتن و شلیک کردن» شما را فریب دهد - فولاد ضد زنگ نسبت به فولاد نرم، سختگیرتر است. اگر تنظیمات شما اشتباه باشد، تاب برمیدارد، پخش میشود و زنگ میزند.
در اینجا راهنمای «بیپرده» برای انجام درست آن آمده است.
۱. راهاندازی: سیم و گاز
هر سیمی که در مغازه هست را نگیرید. سیم را با فلز مورد نظرتان ست کنید:
-
سیم: از ER316LSi استفاده کنید . "Si" مخفف سیلیکون است که به جریان روانتر فلز مذاب کمک میکند و سطح نهایی تمیزتری به جا میگذارد.
-
ورق نازک (0.5-0.7 میلیمتر): از سیم 0.6 میلیمتری استفاده کنید.
-
ضخامت متوسط (0.8 تا 1.2 میلیمتر): از سیم 0.8 میلیمتری استفاده کنید.
-
مخصوص کارهای سنگین (۱.۵ میلیمتر به بالا): از سیم ۰.۹ میلیمتری استفاده کنید.
-
-
گاز: شما به یک ترکیب خاص نیاز دارید. CO2 ساده باعث زنگ زدگی فولاد ضد زنگ شما میشود. از ۹۸٪ آرگون / ۲٪ اکسیژن استفاده کنید . این مقدار کم اکسیژن "سس مخفی" است که قوس را بدون خراب کردن پرداخت تثبیت میکند.
-
بیرون زدگی: حدود ۱۰ تا ۱۲ میلیمتر از سیم از نازل بیرون بماند. اگر خیلی کوتاه باشد؟ نوک آن بیش از حد گرم میشود. اگر خیلی بلند باشد؟ قوس به اطراف میچرخد و تمرکز خود را از دست میدهد.
۲. تکنیک: هل بده، نکش
-
زاویه: زاویه فشار را 10 تا 15 درجه نگه دارید . شما باید گاز محافظ را جلوتر از حوضچه جوش فشار دهید تا هوا خارج شود.
-
سریع حرکت کنید: این فولاد کربنی نیست. باید سریع حرکت کنید . اگر خیلی طولانی در یک نقطه بمانید، گرما جمع میشود و فلز مانند یک چوب شور تاب برمیدارد.
-
نکته حرفهای: اگر دستگاه شما تنظیمات «MIG پالسی» دارد ، از آن استفاده کنید! این تنظیمات برای جوشکار شما مثل ضربان قلب است - به فلز اجازه میدهد بین هر قطره سیم خنک شود، که برای ورقهای نازک یک نجاتبخش است.
-
۳. راز حرفهای: نخهای رشتهای، نه نخهای بافتهشده
بافت زیگزاگ یا طرح C «تجملی» که روی فولاد معمولی انجام میدهید را فراموش کنید. روی فولاد ضد زنگ، خطوط مستقیم (مهرههای رشتهای) را اجرا کنید. بافت، گرما را خیلی پخش میکند، که دلیل شماره ۱ تاب برداشتن است. آن را نازک، سریع و صاف نگه دارید.
۴. عیبیابی: رفع سریع سردردهای رایج
|
مشکل |
علت احتمالی |
او «رفع سریع» |
|---|---|---|
|
پاشش خیلی زیاد |
ولتاژ خیلی بالاست |
ولتاژ و سرعت سیم را کم کنید. |
|
جوش سرد (بدون ذوب) |
گرمای کافی نیست |
ولتاژ را کمی افزایش دهید یا سرعت را کم کنید. |
|
سوزاندن از طریق |
حرکت خیلی آهسته |
سرعت بگیرید! یا به Pulsed MIG بروید. |
|
پیچ و تاب |
گرمای بیش از حد |
از گیره استفاده کنید و هر چند اینچ یکبار فلز را محکم کنید. |
جوشکاری لیزری گام به گام فولاد ضد زنگ
اگر TIG یک چاقوی جراحی دستی و MIG یک چکش باشد، جوشکاری لیزری یک موشک هدایتشونده لیزری دقیق است. این تنها روشی است که حتی اگر قبلاً هرگز مشعل را در دست نگرفته باشید، نتایج حرفهای را به شما پاداش میدهد.
فیزیک ماجرا ساده است: پرتو آنقدر متمرکز است (0.2 تا 0.6 میلیمتر) که گرما فقط به جایی که لازم است میرود. نتیجه؟ یک منطقهی متاثر از گرما (HAZ) آنقدر کوچک که تاب برداشتن عملاً منتفی است.
۱. حالت «سلاح مخفی» خود را انتخاب کنید
دو حالت نحوه جوشکاری فولاد ضد زنگ با لیزر را تعریف میکند:
-
حالت رسانایی (برای ورقهای نازک): مناسب برای مواد زیر ۱ میلیمتر. این حالت سطح را به آرامی ذوب میکند تا ظاهری بیعیب و نقص و زیبا ایجاد شود.
-
حالت سوراخ کلید (برای جوشکاری با قدرت بالا): این حالت فلز را سوراخ میکند و به شما امکان میدهد تا 4 میلیمتر را در یک پاس جوشکاری کنید . دیگر خبری از جوشکاری MIG چند لایه نیست؛ فقط یک ضربه بزنید و کار تمام است.
۲. فرآیند «نشانه بگیر و شلیک کن»
مرحله ۱: آمادهسازی (بسیار مهم!)
پرتوهای لیزر ریز هستند، بنابراین شکافها را دوست ندارند. لبههای خود را تا زمانی که بدرخشند، تمیز کنید.
-
نکته حرفهای: اگر از سیم پرکننده استفاده نمیکنید، فاصله بین سیمها را کمتر از ۰.۱ میلیمتر نگه دارید . اگر از تغذیهکننده خودکار سیم استفاده میکنید، میتوانید فاصلههایی تا ۰.۵ میلیمتر را هم مدیریت کنید.
مرحله ۴: پاور را وصل کنید
در اینجا یک راهنمای سریع برای یک سیستم استاندارد MaxWave با توان ۸۰۰ تا ۱۲۰۰ وات ارائه شده است:
|
ضخامت |
تنظیم قدرت |
فرکانس اسکن |
سرعت سیم |
|---|---|---|---|
|
0.5mm |
23-30٪ |
100–150،XNUMX هرتز |
بدون نیاز به سیم |
|
1.0mm |
38-40٪ |
100 هرتز |
15-18 میلی متر بر ثانیه |
|
2.0mm |
45-50٪ |
40 هرتز |
10-12 میلی متر بر ثانیه |
|
4.0mm |
٪۱۰۰ |
25 هرتز |
6 میلی متر در ثانیه |
مرحله ۳: جوش (مسیر سریع)
مشعل را با سرعت ۵۰ تا ۱۵۰ میلیمتر بر ثانیه حرکت دهید . متوجه خواهید شد که ۴ تا ۱۰ برابر سریعتر از جوشکاری تیگ (TIG) است. گاز محافظ (آرگون یا نیتروژن) را با سرعت ۲۰ لیتر در دقیقه جریان دهید تا جوش نقرهای و روشن بماند.
مرحله ۴: بررسی و استراحت
از آنجا که گرما بسیار متمرکز است، هیچ تاب برداشتنی و تقریباً هیچ پاششی نخواهید داشت . در بیشتر موارد، میتوانید چرخ سنگزنی را کاملاً کنار بگذارید. فقط آن را پاک کنید و آمادهی ارائه به مشتری است.
مقایسه رو در رو TIG در مقابل MIG و لیزر (کدام یک برای شما مناسب است؟)
فرآیند درست یک انتخاب انتزاعی نیست. به دستان شما، بودجه شما و آنچه که میسازید بستگی دارد.
در اینجا نحوه عملکرد هر سه مورد در فولاد ضد زنگ آورده شده است:
|
بعد |
TIG |
MIG |
لیزر |
|---|---|---|---|
|
سرعت |
کندترین (خط پایه) |
2-4 برابر سریعتر |
4-10 برابر سریعتر |
|
کیفیت جوش |
عالی، دقیق |
پاککنندگی خوب و متوسط |
درزهای صاف، ۷۰٪ HAZ کمتر در مقایسه با MIG |
|
اعوجاج |
در حد متوسط |
برتر |
۹۰٪ کمتر روی ورق نازک |
|
دامنه ضخامت |
نازک تا ۵/۸ اینچ |
خیلی نازک تا ۱/۲ اینچ + |
0.1 میلیمتر تا 5/16 اینچ (تا 25 میلیمتر با قدرت بالا) |
|
مهارت مورد نیاز |
بالا - سختترین یادگیری |
متوسط - ۱ تا ۲ هفته |
کمترین — ۱–۲ روز |
|
تمیز کردن پس از جوشکاری |
سنگ زنی متوسط |
زیاد (پاشش) |
حداقل — ۸۰٪ آسیاب کمتر |
|
هزینه تجهیزات |
$ 1,500- $ 5,000 |
$ 800- $ 3,000 |
۳۰۰۰ دلار به بالا (به سرعت در حال کاهش) |
کدام فرآیند با شرایط شما مطابقت دارد؟
شما یک مبتدی یا یک فرد علاقهمند به کار با دستگاه لیزر هستید → با دو روز آموزش به هدفتان میرسید. هر بار نتایج تمیزی خواهید گرفت. در مورد فلزات نازک و سرگرمیها، بخشنده هستید.
شما یک کارگاه تولیدی کوچک دارید → MIG انتخاب هوشمندانهای است. هزینه اولیه پایین. ضخامتهای مختلف را پوشش میدهد. نیازی به متخصص نیست.
شما لولههای ضد زنگ مخصوص مواد غذایی یا پزشکی را با روش جوشکاری قوس الکتریکی (TIG) جوش میدهید، شکی نیست. هیچ فرآیند دیگری این سطح از کنترل را روی اتصالات دیواره نازک به شما نمیدهد.
شما روی ورق نازک به دقت نیاز دارید → لیزر در اینجا برنده است. کاهش ۷۰ درصدی HAZ و اعوجاج نزدیک به صفر - اعداد گویای همه چیز هستند.
شما در تولید با حجم بالا هستید → لیزر ارزش هزینه اولیه را دارد. هزینه انرژی را تا ۶۰٪ کاهش میدهد، مصرف آرگون را تا ۵۰٪ کم میکند و به شما بیش از ۲۰،۰۰۰ ساعت عمر مفید میدهد.
یک نکتهی مهم: لیزر روی مواد با ضخامت بیش از ۱/۲ اینچ به سختی کار میکند. نصب ضعیف نیز به سرعت به نتایج آسیب میرساند. برای این شرایط، فرآیندهای قوس الکتریکی - TIG و MIG - هنوز هم برتری خود را حفظ کردهاند.
نمودار مرجع سریع پارامترهای جوشکاری فولاد ضد زنگ
حدس زدن را کنار بگذارید. این اعداد کار میکنند.
تنظیمات مناسب برای ضخامت و فرآیند خود را انتخاب کنید، آن را تنظیم کنید و جوش دهید.
پارامترهای TIG — فولاد ضد زنگ 304/316 (DCEN)
|
ضخامت |
آمپراژ |
ولتاژ |
سرعت سفر |
|---|---|---|---|
|
0.8-1.6 میلی متر |
20–40 ق |
10-14 ولت |
50-80 سانتی متر در دقیقه |
|
1.6-3.2 میلی متر |
40–60 ق |
14-18 ولت |
30-50 سانتی متر در دقیقه |
|
3.2-6.4 میلی متر |
60–80 ق |
14-18 ولت |
20-30 سانتی متر در دقیقه |
پارامترهای MIG — ورق ضد زنگ
|
ضخامت |
دیا سیم |
ولتاژ |
جاری |
|---|---|---|---|
|
۶۰ میلیمتر |
0.6-0.8 میلی متر |
16-18 ولت |
30–40 ق |
|
۶۰ میلیمتر |
0.8-1.0 میلی متر |
18-20 ولت |
40–90 ق |
|
۶۰ میلیمتر |
0.8-1.2 میلی متر |
22-24 ولت |
120–150 ق |
|
۶۰ میلیمتر |
0.8-1.2 میلی متر |
26-28 ولت |
180–210 ق |
پارامترهای جوشکاری لیزر — سری دستی MaxWave (1200 وات)
|
ضخامت |
قدرت لیزری |
فرکانس اسکن |
سرعت سفر |
تغذیه سیم (اختیاری) |
|---|---|---|---|---|
|
0.5-1.0 میلی متر |
25٪ -40٪ |
150 هرتز |
60-120 سانتی متر در دقیقه |
بدون نیاز به سیم |
|
۶۰ میلیمتر |
45٪ -55٪ |
80 هرتز |
40-60 سانتی متر در دقیقه |
10-15 میلی متر بر ثانیه |
|
۶۰ میلیمتر |
70٪ -85٪ |
40 هرتز |
15-25 سانتی متر در دقیقه |
5-8 میلی متر بر ثانیه |
موارد خاص که ارزش علامتگذاری دارند
دوپلکس ۲۲۰۵ : ورودی گرما را روی ۱.۰ تا ۲.۵ کیلوژول بر میلیمتر مربع محدود کنید. دمای بین پاسی را زیر ۱۵۰ درجه سانتیگراد نگه دارید. از پرکننده ER2209 استفاده کنید - بدون جایگزین.
فولاد ضد زنگ کربنی : از ER309L استفاده کنید . این فولاد محتوای Cr/Ni بالاتری دارد. این محتوای بالاتر، ترک خوردگی ناشی از رقیق شدن را در فصل مشترک اتصال متوقف میکند.
7 مشکل رایج در جوشکاری فولاد ضد زنگ (و نحوه رفع آنها)
هر جوش ضد زنگی که شکست میخورد، شواهدی از خود به جا میگذارد. آن را خوب بخوانید تا دیگر اشتباهات مشابه را تکرار نکنید. درک این عیوب، سریعترین راه برای تسلط بر نحوه جوشکاری فولاد ضد زنگ با ثبات در سطح صنعتی است.
۱. ترک خوردگی گرم و سرد
ترکهای داغ در لحظه انجماد جوش ظاهر میشوند - بالای ۱۰۰۰ درجه فارنهایت، درست جلوی چشم شما. ترکهای سرد پیچیدهتر هستند. آنها ساعتها یا حتی روزها پس از خنک شدن جوش ظاهر میشوند. هیدروژن محبوس شده در اتصال، آنها را به حرکت در میآورد. مقاطع ضخیم در معرض خطر بیشتری هستند زیرا تنشهای پسماند به سرعت ایجاد میشوند.
رفع مشکل: فلز پرکننده خود را با ماده پایه خود مطابقت دهید. قبل از جوشکاری، مقاطع ضخیم را پیش گرم کنید. در صورت نیاز به عملیات حرارتی پس از جوشکاری، از عملیات آنیل تنشزدایی استفاده کنید.
2. تخلخل
تخلخل به معنای محبوس شدن گاز است. مظنونین همیشگی:
- پوشش ضعیف گاز محافظ
- الکترودهای مرطوب
- آلودگی سطحی
- رطوبت روانکار در سیم با مغزه روانکار
رفع مشکل: فلز پایه خود را خوب تمیز کنید. الکترودها را خشک نگه دارید. نیتروژن را به گاز محافظ خود اضافه کنید - این گاز برای کاهش تخلخل از آرگون مستقیم بهتر است. سرعت حرکت خود را کم کنید و زاویه فشار را برای کنترل بهتر قوس افزایش دهید.
۳. تغییر رنگ جوش
طلایی، قهوهای، آبی - هر رنگ به اکسیداسیون عمیقتر کروم و از دست دادن مقاومت واقعی در برابر خوردگی اشاره دارد. در فرآوری مواد غذایی یا ساخت پزشکی، این یک مسئله ظاهری نیست. این یک نقص در رعایت الزامات است.
راه حل: با آرگون عملیات پاکسازی معکوس را انجام دهید. حرارت ورودی را کم نگه دارید. پس از جوشکاری، از خمیر اسیدشویی یا عملیات غیرفعالسازی برای بازیابی سطح استفاده کنید.
۴. عدم جوش خوردگی و نفوذ ناقص
ریشه مو خیلی ضخیم، شکاف خیلی باریک، زاویه اریب خیلی کوچک، هر یک از این موارد مانع نفوذ کامل میشود.
راه حل: شکاف ریشه و ابعاد سطح را تنظیم کنید. انرژی قوس را افزایش دهید. اندازه الکترود را طوری تنظیم کنید که با اتصال مطابقت داشته باشد.
۵. اعوجاج و تاب برداشتن
فولاد ضد زنگ گرما را با سرعتی حدود یک سوم فولاد کربنی هدایت میکند. گرما پخش نمیشود - در یک نقطه متمرکز میشود. این امر منجر به انبساط و انقباض ناهموار میشود که پنلها را به سرعت از حالت مربعی خارج میکند.
درستش کن:
– از مسیرهای جوشکاری کوتاه استفاده کنید
- میلههای پشتی مسی یا برنجی را پشت درز ببندید تا گرما را خارج کنید.
- جوشهای خود را به عقب برگردانید یا به صورت متناوب انجام دهید
– قبل از اجرای مرحله بعدی، اجازه دهید اتصال بین پاسها خنک شود
۶. حساسسازی (رسوب کاربید)
گرمای زیاد در محدوده ۵۰۰ تا ۸۰۰ درجه سانتیگراد باعث تشکیل کاربیدهای کروم در امتداد مرزهای دانه میشود. کروم موضعی به زیر ۱۲٪ کاهش مییابد. مقاومت در برابر خوردگی از بین میرود - یک مسئله جدی در محیطهای خط لوله، دریایی و شیمیایی.
راه حل: از گریدهای کم کربن مانند 304L یا 316L یا گریدهای پایدار شده مانند 321 یا 347 استفاده کنید . دمای بین پاسی خود را کنترل کنید و آنها را در حد مطلوب نگه دارید.
۷. شکر زدن از پشت
این موضوع قبلاً مطرح شد، اما ارزش دوباره گفتن را دارد. پوسته سیاه اکسیداسیون روی ریشه جوش به این معنی است که یا عملیات پاکسازی برگشتی شما ناموفق بوده است - یا اینکه کلاً آن را انجام ندادهاید.
رفع مشکل: تخلیه برگشتی آرگون را با سرعت ۵ تا ۱۵ فوت مکعب در ساعت انجام دهید. بعد از جوشکاری، ریشه را بررسی کنید. نقرهای به معنای تمیز کردن است. مشکی به معنای شروع دوباره است.
جوشکاری فولاد ضد زنگ: عملیات پس از جوشکاری و پرداخت نهایی
جوش انجام شده است. این به این معنی نیست که کار تمام شده است.
فولاد ضد زنگ بدون عملیات حرارتی - که در حالت جوشکاری شده باقی میماند - تنها ۲۸٪ از مقاومت خوردگی خود را در دمای ۲۱۲ درجه فارنهایت حفظ میکند. عملیات تکمیلی این مقدار را به ۱۰۰٪ میرساند. این شکاف، کل استدلال برای پرداخت پس از جوشکاری است.
اسیدشویی و غیرفعالسازی
توالی استاندارد بازیابی به شرح زیر است:
-
سطح را چربیزدایی کنید - تمام روغنها و آلودگیها را پاک کنید
-
محلول ترشی - 10 تا 30 درصد HNO₃ + 2 تا 10 درصد HF - را در دمای 60 تا 80 درجه سانتیگراد به مدت 10 تا 60 دقیقه اعمال کنید.
-
با آب تمیز بشویید - هیچ اثری از آن باقی نمیماند
-
با ۲۰ تا ۵۰ درصد HNO₃ در دمای ۵۰ تا ۶۰ درجه سانتیگراد به مدت ۳۰ دقیقه غیرفعال کنید
-
آبکشی نهایی و خشک کردن
استفاده از تجهیزات حفاظت فردی کامل در هر مرحله الزامی است. HF به سرعت از طریق پوست جذب میشود. دستکش، عینک و تهویه مناسب بدون استثنا ضروری هستند.
پولیش مکانیکی در مقابل پولیش الکترولیتی
|
روش |
سطح Ra (میکرومتر) |
بهترین برای |
|---|---|---|
|
سنگ زنی مکانیکی |
0.8-3.2 |
بهبود خستگی پنجه جوش (30-60٪) |
|
الکترو پولیش |
0.1-0.4 |
هندسههای پیچیده پزشکی، غذایی |
کاربردهای غذایی و دارویی به Ra ≤ 0.4 میکرومتر نیاز دارند . الکتروپولیش به این هدف میرسد. همچنین هیچ تنش مکانیکی به قطعه اضافه نمیکند - یک مزیت آشکار نسبت به سنگزنی.
سوالات متداول: پاسخ به سوالات جوشکاری فولاد ضد زنگ
سوالات واقعی، پاسخهای سرراست - بدون هیچ گونه توضیح اضافی.
آیا قبل از جوشکاری باید فولاد ضد زنگ را پیش گرم کنم؟
برای مقاطع کمتر از ۵ میلیمتر، از این مرحله صرف نظر کنید. قطعات ضخیمتر به ۲۰۰ تا ۳۰۰ درجه سانتیگراد پیشگرمایش نیاز دارند. این کار تنش پسماند را کاهش داده و سرعت خنک شدن را کاهش میدهد.
کدام فلز پرکننده برای فولاد ضد زنگ آستنیتی مناسب است؟
از الکترودهایی با محتوای فریت ۳ تا ۵ درصد استفاده کنید. این کار از تشکیل فاز سیگما جلوگیری میکند. همچنین مقاومت در برابر خوردگی را حفظ میکند.
چه چیزی باعث ترک خوردگی در مقاطع ضخیم فولاد ضد زنگ میشود؟
رشد دانههای درشت در منطقهی داغ (HAZ). برای کنترل آن، دما را در دمای ۲۵۰ درجهی سانتیگراد یا کمتر نگه دارید. همچنین، افزودن پرکنندههایی مانند آلومینیوم یا وانادیوم را در نظر بگیرید.
آیا همیشه نیاز به تخلیه پشت کمر است؟
در جوشهای لوله و سازههای بالای ۱ میلیمتر، بله. آرگون با فشار ۵ تا ۱۵ فوت مکعب در ساعت (CFH) همیشه از اکسیداسیون ریشه جلوگیری میکند.
کدام آییننامه جوشکاری برای کار با فولاد ضد زنگ اعمال میشود؟
AWS D1.6 و EN 1011-3:2000 مراجع اصلی هستند. برای کارهای دریایی، الزامات ABS نیز اعمال میشود.
نتیجه
فولاد ضد زنگ میانبرها را نمیبخشد، اما از آمادگی استقبال میکند.
چه دقت هنری TIG، سرعت MIG یا راندمان متحولکنندهی یک لیزر دستی را انتخاب کنید، اصول اولیهی نحوهی جوشکاری فولاد ضد زنگ یکسان باقی میمانند: فلز تمیز، گاز محافظ صحیح و کنترل حرارت منظم.
اما واقعیت این است: در حالی که سنت سالها تمرین میخواهد، نوآوری فقط ابزار مناسب را میطلبد. اگر از مبارزه با اعوجاج حرارتی، صرف ساعتها وقت برای سنگزنی پس از جوشکاری یا از دست دادن قطعات به دلیل «شکرزدگی» خسته شدهاید، وقت آن رسیده که بازی را تغییر دهید.
هنوز برای تنظیمات بینقص مشکل دارید؟ در MaxWave، ما فقط تجهیزات نمیفروشیم؛ ما بهرهوری را ارائه میدهیم. سیستمهای لیزر دستی ما به گونهای طراحی شدهاند که به شما کمک میکنند فولاد ضد زنگ را ۴ برابر سریعتر و تقریباً بدون تاب برداشتن جوش دهید - حتی اگر جوشکار ماهری نباشید.
همین امروز برای مشاوره رایگان با تیم مهندسی ما تماس بگیرید . اجازه دهید به شما کمک کنیم تا راهحل ایدهآل MaxWave را برای رفع دردسر پروژه بعدی فولاد ضد زنگ خود پیدا کنید.