Strauji attīstoties rūpnieciskajām tehnoloģijām, nerūsējošais tērauds tiek plaši izmantots kā korozijizturīgs, ļoti izturīgs un estētiski pievilcīgs materiāls dažādos lietojumos, piemēram, celtniecībā, automobiļu rūpniecībā, aviācijā un pārtikas pārstrādē. Tomēr nerūsējošā tērauda unikālo fizikālo un ķīmisko īpašību dēļ metināšanas process saskaras ar vairākām problēmām. Šajā rakstā mēs detalizēti apspriedīsim problēmas, kas saistītas ar nerūsējošā tērauda metināšanu, izplatītākās metināšanas metodes un labāko praksi, lai palīdzētu nozares darbiniekiem uzlabot metināšanas kvalitāti un efektivitāti.

Nerūsējošā tērauda metināšanas izaicinājumi

1.Augstas temperatūras oksidēšanās un krāsas maiņa

Nerūsējošais tērauds augstas temperatūras metināšanas procesā, virsma ir pakļauta oksidācijai, oksīda plēves veidošanās, kā rezultātā mainās krāsa metinājuma un siltuma ietekmētajā zonā. Tas ne tikai ietekmē estētiku, bet arī vājina materiāla izturību pret koroziju. Lai tas nenotiktu, parasti pēc metināšanas ir jāizmanto aizsarggāze vai kodināšana un pasivēšana.

2. Termisko plaisu jutība

Īpaši austenīta nerūsējošais tērauds ir jutīgs pret termisku plaisāšanu metināšanas dzesēšanas procesā, jo tam ir augsts siltuma izplešanās koeficients un zema siltumvadītspēja. Termiskā plaisāšana parasti rodas metinātā metāla vai karstuma ietekmētajā zonā, kas smagos gadījumos var izraisīt metinātās konstrukcijas bojājumus. Lai samazinātu termiskās plaisāšanas risku, ir stingri jākontrolē metināšanas procesa parametri un jāizvēlas piemēroti metināšanas materiāli.

3.Metināšanas deformācija

Tā kā nerūsējošajam tēraudam ir augsts termiskās izplešanās koeficients, metināšanas process radīs lielus termiskos spriegumus, kā rezultātā metinājuma šuve deformējas. Tas ir īpaši acīmredzams lielām konstrukcijām vai plānām sienām daļām, kas var ietekmēt izstrādājuma izmēru precizitāti un izskata kvalitāti. Lai kontrolētu metināšanas deformāciju, ir jāizmanto saprātīgi iespīlēšanas un pretdeformācijas pasākumi.

4. Nitrīdu un karbīdu nokrišņi
Augstas temperatūras metināšanas procesā nerūsējošā tērauda slāpeklis un ogleklis var reaģēt ar hromu, veidojot nitrīdus un karbīdus. Šīs nogulsnes samazinās materiāla izturību pret koroziju un stingrību. Metināšanas siltuma padeves kontrole, piemērotu metināšanas materiālu izvēle un sekojoša termiskā apstrāde ir šīs parādības novēršanas atslēga.

5.Metināšanas šļakatas un piesārņojums

Šļakatas un netīrumi, kas rodas metināšanas procesā, var pielipt pie metinājuma virsmas un pamatmateriāla, ietekmējot metinājuma kvalitāti un izskatu. Tam ir jāizmanto piemēroti metināšanas procesi un aizsardzības pasākumi, piemēram, zemas šļakatas metināšanas strāvas un metināšanas aizsarggāzes izmantošana.

Nerūsējošā tērauda metināšanas metodes

1. Volframa argona loka metināšana (TIG)
TIG metināšanair metināšanas metode, kurā izmanto nelietojamu volframa elektrodu un inertas gāzes (piemēram, argona) aizsardzību, un tā ir īpaši piemērota plānsienu nerūsējošā tērauda metināšanai. TIG metināšana nodrošina augstas kvalitātes, gludu metināšanas šuvi, un to parasti izmanto jomas, kur nepieciešama augstas precizitātes metināšana, piemēram, kosmosa un medicīnas iekārtas. Lai uzlabotu metināšanas efektivitāti, impulsu TIG metināšanas tehnoloģiju var izmantot, lai vēl vairāk samazinātu siltuma ievadi un kropļojumus.

2. Izkausēta elektrodu ar gāzi aizsargāta (MIG) metināšana
MIG metināšanā izmanto izkausētu elektrodu un inertas gāzes aizsardzību, kas piemērota vidēji bieza nerūsējošā tērauda plākšņu metināšanai ar augstu produktivitāti. Regulējot strāvu, spriegumu un metināšanas ātrumu, jūs varat efektīvi kontrolēt metināšanas šļakatas un izkausētā baseina formu. Lai uzlabotu metināšanas kvalitāti, varat izmantot jauktu gāzu aizsardzību, piemēram, argona un oglekļa dioksīda maisījumu.

3. Plazmas loka metināšana (PAW)
Plazmas loka metināšana(PAW) ir augstas precizitātes metināšanas tehnoloģija, kas izmanto plazmas loku kā siltuma avotu, lai nodrošinātu koncentrētu un stabilu metināšanas siltumu. PAW ir piemērots metināšanas lietojumiem, kuriem nepieciešamsaugsta kvalitāte un zems kropļojums, piemēram, precīzu instrumentu un augstākās klases iekārtu ražošana. Salīdzinot ar TIG metināšanu, PAW piedāvā ātrāku metināšanas ātrumu un mazāku siltuma ietekmēto zonu.

4. Lāzermetināšana
Lāzera metināšanaizmanto augsta enerģijas blīvuma lāzera staru kā siltuma avotu, kam ir ātrs metināšanas ātrums, mazi kropļojumi un neliela siltuma ietekmes zona, un tas ir īpaši piemērots augstas precizitātes un augstas efektivitātes metināšanas vajadzībām.Lāzera metināšanair piemērots plānsienu un sarežģītu konstrukcijas detaļu metināšanai, piemēram, elektronisko komponentu un automobiļu detaļu ražošanai.

5. Pretestības punktmetināšana
Pretestības punktmetināšanā izmanto siltumu, ko rada elektriskā strāva caur kontaktpunktu metināšanai, ko parasti izmanto plānās nerūsējošā tērauda savienojumos, piemēram, automašīnu virsbūves un ierīču korpusu ražošanā. Metode ir ātra, maza metinājuma šuve un piemērota masveida ražošanai.

Nerūsējošā tērauda metināšanas labākā prakse

Lai nodrošinātu augstas kvalitātes nerūsējošā tērauda metinājumu, tālāk ir sniegti daži plaši atzīti paraugprakses piemēri nozarē:

1. Virsmas tīrīšana
Pirms metināšanas nerūsējošā tērauda virsmas rūpīgi jānotīra, lai noņemtu taukus, oksīdus un citus piesārņotājus, lai novērstu metināšanas defektus. Tīrīšanu var veikt ar ķīmiskiem tīrīšanas līdzekļiem vai mehāniskiem slīpēšanas instrumentiem.

2. Siltuma padeves kontrole
Kontrolējiet siltuma padevi, regulējot metināšanas strāvu, spriegumu un metināšanas ātrumu, lai izvairītos no pārmērīgas siltuma padeves, kas izraisa metinātā metāla pārkaršanu, kas savukārt samazina termiskās plaisāšanas un metināšanas traucējumu risku.

3. Aizsarggāzes izmantošana
Metināšanas laikā jāizmanto piemērota aizsarggāze (piemēram, tīrs argons vai hēlijs), lai novērstu metinājuma vietas saskari ar gaisu un izvairītos no oksidēšanās un nitrēšanas. Materiāliem ar biezām sienām aizsargājošā efekta uzlabošanai var izmantot dubultu aizsarggāzes slāni.

4. Priekšsildīšana un pēctermiskā apstrāde
Biezu sienu nerūsējošajam tēraudam vai nerūsējošajam tēraudam ar augstu oglekļa saturu, priekšsildīšana pirms metināšanas un termiskā apstrāde pēc metināšanas var samazināt termisko spriegumu un plaisas. Priekšsildīšanas temperatūra un termiskās apstrādes temperatūra jāizvēlas atbilstoši materiāla veidam un metināšanas procesam.

5. Piemērota metināšanas materiāla izvēle
Izmantojiet metināšanas materiālus, kas atbilst pamatmateriālam, lai nodrošinātu, ka metinātajam metālam un pamatmateriālam ir līdzīgs ķīmiskais sastāvs un mehāniskās īpašības, lai nodrošinātu metinātā savienojuma izturību un izturību pret koroziju.

6. Metināšanas kvalitātes pārbaude
Kad metināšana ir pabeigta, jāveic metināšanas kvalitātes pārbaude, piemēram, rentgena pārbaude, ultraskaņas pārbaude un krāsvielu iespiešanās pārbaude, lai nodrošinātu, ka metinātajiem savienojumiem nav tādu defektu kā plaisas, porainība un izdedžu iesprūšana.

Nākotnes perspektīvas

Attīstoties zinātnei un tehnoloģijām, nerūsējošā tērauda metināšanas tehnoloģija turpinās attīstīties augstas efektivitātes, inteliģences un zaļuma virzienā. Nākotnē automatizēti metināšanas roboti un inteliģentas metināšanas vadības sistēmas vēl vairāk uzlabos metināšanas efektivitāti un kvalitāti. Vienlaikus videi draudzīgas metināšanas tehnoloģijas izpēte un izstrāde kļūs arī par nozīmīgu virzienu, lai samazinātu kaitīgo gāzu emisiju un materiālu atkritumus metināšanas procesā.