A rozsdamentes acélon hegesztés után kialakuló rozsda gyakori fejfájást okoz sok mérnöknek és kivitelezőnek. Az eredetileg sima felületen lévő hegesztési varrat körüli sárga rozsdát nézve az emberek első reakciója gyakran az, hogy "hamis a vásárolt anyag?" Valójában a legtöbb esetben az anyag eredeti, és a probléma magában a szükséges hegesztési folyamatban rejlik, amely megbontja a rozsdamentes acél kényes egyensúlyát.
1. Hogyan működik a rozsdamentes acél amulett?
-
Maggát: króm-oxid film
A rozsdamentes acél krómtartalma általában meghaladja a 10,5%-ot. Levegőnek kitéve a króm gyorsan reagál az oxigénnel, és nagyon vékony (kb. 1-3 nanométeres), de rendkívül sűrű króm-oxid (Cr₂O3) passzivációs filmet képez a felületen. Ez a fólia szabad szemmel nem látható, de szilárdan rögzíthető, mint a páncél, így hatékonyan elszigeteli az acélmátrix és a korrozív közeg közötti érintkezést.
-
Élénk metafora:
Ez a passzivációs film olyan, mint az emberi bőr. A jó bőr ellenáll a külső baktériumoknak; A hegesztés egy „mély égésnek” felel meg a helyi területen, és a bőr tönkremegy. Ha nem kezelik megfelelően időben, a seb elfertőződik és begyullad.
2. A hegesztési hőtér hatásának elemzése az acél mikroszerkezetére és tulajdonságaira
(1) A "krómhiány" jelensége a hő által érintett zónában (HAZ)-a legalapvetőbb ösztönzés.
Ez a fő és legszakszerűbb oka az ízületi rozsdának. Amikor a hegesztési hőmérséklet eléri a 450-850 fokos érzékenységi tartományt (különösen lassú hűtés esetén), a rozsdamentes acélban lévő króm szénnel egyesül, és a szemcsehatár mentén króm-karbiddal (CRC) válik ki.
- Súlyos következmények: a króm „be van zárva” a karbidba, és nem tud részt venni a passzív film képződésében. Ez a krómtartalom meredek csökkenéséhez vezet a karbid körüli szemcsehatár területén (vagyis "króm-szegény"), és néha még a 10,5%-os kritikus érték alá is csökken a rozsdaállóság fenntartása érdekében.
- Intuitív teljesítmény: korrozív környezetben (még párás levegőben is) a króm{0}}szegény szemcsehatárok válnak a korrózió elsőbbségi útjává. A szemcsehatár mentén befelé fejlődik a korrózió, amely a hegesztési varrat mindkét oldalán látható rozsdavonalat képez, amelyet szakmailag "szemcseközi korróziónak" neveznek. Súlyos esetekben az anyag akár a szemcsehatár mentén is eltörhet.
(2) A hegesztési test "fizikai változása".
- Keverje össze-az anyagokat: Ha nem megfelelő töltőfémet használ (például 304-es acél hegesztése 308-as huzallal), vagy a beállítások ki vannak kapcsolva, előfordulhat, hogy a hegesztésben nem ugyanazok vannak, mint az alapfémben, ami gyorsabban rozsdásodhat.
- Szemcseméret-problémák: A hegesztési varrat közepe megolvad és átalakul, így nagyobb kristályok keletkeznek, mint az eredeti fém. A nagy kristályok általában gyengébb rozsdavédelmet jelentenek.
- Szennyeződés és hibák: a hegesztés során szennyeződések, porozitás és salakzáródás léphet fel, amelyek a korrózió kiindulópontjává válnak.
(3) Felületi állapot megsemmisülése
- Oxidációs és temperáló szín: magas hőmérsékleten vastag oxidréteg (kék, lila, sárga és egyéb temperáló színek) képződik a varratban és környékén. Ez az oxidréteg laza és porózus, és az alatta lévő fém még mindig króm-szegény állapotban van, és maga a szín a korrózió kezdete.
- Fokozott érdesség: a hegesztési salak és a fröcskölés érdessé teszi a felületet, ami megkönnyíti a nedvesség és a korrozív ionok felszívódását, és nem egyszerű a teljes passziváló film kialakítása.
3. gyakori műveletek, amelyek súlyosbítják a problémákat a tényleges harcban
- Megfelelő hegesztőanyagok használatának elmulasztása: Ha a 316L-es rozsdamentes acél hegesztésekor nem megfelelően használnak közönséges szénacél borítású elektródát, a varrat korrózióállósága teljesen tönkremegy.
- Védőgáz hiánya vagy elégtelen védelem: Inert gázos védőgázas hegesztésnél a gáz áramlása és tisztasága nem elegendő, vagy a burkolat húzási ideje rövid, ami a hegesztési varrat magas hőmérsékleten történő levegőbehatolásához és súlyos oxidációhoz vezet.
- Nem megfelelő hegesztési paraméterek: a túlzott vezetékenergia (nagy áram és feszültség, lassú fordulatszám) szélesebbé teszi a hőhatás zónát és súlyosabbá teszi a krómhiányt.
- Hegesztés után nincs kezelés: úgy tekintik, hogy "elég a hegesztés", és a hegesztési varrat és a környező területek nincsenek megtisztítva, pácolva vagy passziválva, ami egyenértékű az "égett" seb közvetlen feltárásával.
4. Professzionális megoldások: a megelőzéstől a javításig
Megelőzési szakasz:
- Anyagillesztés: válasszon alacsony{0}}szén- vagy rozsdamentes acélt, amely stabilizáló elemeket tartalmaz (például 304L és 316L, vagy titánt/nióbiumot tartalmazó 321 és 347). Csökkenthetik a króm-karbid kiválását.
- Folyamatvezérlés: alkalmazzon alacsony áramerősséget és gyors hegesztési sebességet a hőbevitel csökkentése érdekében; Biztosítani kell, hogy az inertgáz elleni védelem elegendő és hatékony legyen; Ha szükséges, melegítse elő a vastag lemezt vagy szabályozza a közbenső réteg hőmérsékletét, hogy elkerülje az érzékenyítési hőmérséklet tartományban maradását.
- Hegesztőanyag kiválasztása: válasszon megfelelő kémiai összetételű vagy még jobb hegesztőanyagot (például 304 hegesztéssel 316 hegesztőanyagot a molibdéntartalom növelése érdekében).
Hegesztés{0}}utáni kezelés:
(1) Mechanikai tisztítás: Használjon speciális rozsdamentes acél csiszolókorongot vagy drótkefét (amelynek speciálisnak kell lennie a rozsdamentes acélhoz a szénacél szennyeződés elkerülése érdekében) a hegesztési salak és a fröccsenés eltávolításához.
(2) Savas pácolás passziválás: ez a korrózióállóság helyreállításának alapvető lépése.
- Pácolás: salétromsavas-hidrogén-fluorid oldattal távolítsa el az oxidréteget és a króm-szegény réteget a hegesztési és hőhatásnak kitett zónában.
- Passziválás: Kezelje passziváló oldattal, például salétromsavval vagy citromsavval, hogy a felületet ismét teljes és sűrű króm-oxid film alakuljon ki.
(3) Elektrolitikus polírozás: a nagy-igényű termékeknél a felület elektrolitikus polírozással kiegyenlíthető, és egyúttal kiváló passziváló filmet kaphatunk.
