Kaynak sonrası paslanmaz çelik üzerindeki pas, birçok mühendis ve inşaatçı için ortak bir baş ağrısıdır. Başlangıçta pürüzsüz olan yüzeydeki kaynağın etrafındaki sarı pasa bakıldığında insanların ilk tepkisi genellikle "satın alınan malzeme sahte mi?" olur. Aslında çoğu durumda malzeme orijinaldir ve sorun, paslanmaz çeliğin hassas dengesini bozan kaynak işleminin kendisinde yatmaktadır.
1. Paslanmaz çelik muska nasıl çalışır?
-
Çekirdek bariyeri: krom oksit filmi
Paslanmaz çelikteki krom içeriği genellikle %10,5'i aşmaktadır. Krom, havaya maruz kaldığında oksijenle hızla reaksiyona girerek yüzeyde çok ince (yaklaşık 1-3 nanometre) ancak son derece yoğun bir krom oksit (Cr₂O₃) pasifleştirme filmi oluşturur. Bu film çıplak gözle görülmez ancak çelik matris ile aşındırıcı ortam arasındaki teması etkili bir şekilde izole ederek zırh gibi sıkı bir şekilde tutturulabilir.
-
Canlı bir metafor:
Bu pasivasyon filmi insan derisine benzer. İyi bir cilt dış bakterilere karşı direnç gösterebilir; Kaynak, yerel bölgede "derin yanığa" eşdeğerdir ve cilt tahrip olur. Zamanında doğru müdahale edilmezse yara enfeksiyon kapar ve iltihaplanır.
2. Kaynak termal alanının çeliğin mikro yapısı ve özellikleri üzerindeki etkisinin analizi
(1) Isıdan etkilenen bölgede (HAZ) "krom eksikliği" olgusu-en temel tetikleyicidir.
Bu, eklem paslanmasının temel ve en profesyonel nedenidir. Kaynak sıcaklığı 450 ila 850 derecelik hassas aralığa ulaştığında (özellikle yavaş soğutma sırasında), paslanmaz çelikteki krom karbonla birleşecek ve tane sınırı boyunca krom karbür (CRC) çökelecektir.
- Ciddi sonuçlar: Krom karbürde "kilitlenir" ve pasif film oluşumuna katılamaz. Bu, karbür çevresindeki tane sınırı alanındaki krom içeriğinde keskin bir düşüşe (yani "krom-zayıf") ve hatta bazen pas direncini korumak için %10,5'lik kritik değerden daha düşük bir düşüşe yol açar.
- Sezgisel performans: Aşındırıcı ortamlarda (nemli havada bile), krom-zayıf tanecik sınırları tercih edilen korozyon yolu haline gelecektir. Korozyon, tane sınırı boyunca içeriye doğru gelişerek, kaynağın her iki tarafında da profesyonel olarak "taneler arası korozyon" olarak adlandırılan görünür bir pas çizgisi oluşturur. Ciddi durumlarda malzeme tane sınırı boyunca kırılabilir.
(2) Kaynak Gövdesinin "Fiziksel Değişimi"
- Malzemeleri-karıştırın: Yanlış dolgu metali kullanıyorsanız ((304 çeliği 308 tel ile kaynaklamak gibi) veya ayarlarınız kapalıysa, kaynakta ana metalle aynı malzeme bulunmayabilir ve bu da daha hızlı paslanmasına neden olabilir.
- Tane büyüklüğü sorunları: Kaynağın ortası eriyip yeniden şekillenerek orijinal metalden daha büyük kristaller oluşturur. Büyük kristaller genellikle daha zayıf pas koruması anlamına gelir.
- Safsızlık zenginleşmesi ve kusurlar: Kaynak sırasında korozyonun başlangıç noktası haline gelen yabancı maddeler, gözeneklilik ve cüruf oluşumu meydana gelebilir.
(3) Yüzey durumunun bozulması
- Oksidasyon ve temperleme rengi: Yüksek sıcaklıkta kaynak ve çevresinde kalın bir oksit tabakası (mavi, mor, sarı ve diğer temperleme renkleri) oluşacaktır. Bu oksit tabakası gevşek ve gözeneklidir ve altındaki metal hâlâ krom-zayıf durumdadır ve rengin kendisi de korozyonun başlangıcıdır.
- Artan pürüzlülük: kaynak cürufu ve sıçraması yüzeyi pürüzlü hale getirir, bu da nemin ve aşındırıcı iyonların emilmesini kolaylaştırır ve tam bir pasivasyon filmi oluşturmak kolay değildir.
3. Gerçek savaşta sorunları ağırlaştıran ortak operasyonlar
- Uygun kaynak malzemelerinin kullanılmaması: 316L paslanmaz çeliğin kaynağında sıradan karbon çeliği kaplı elektrotun yanlış kullanılması durumunda, kaynağın korozyon direnci tamamen yok olacaktır.
- Koruyucu gaz eksikliği veya yetersiz koruma: İnert gaz korumalı kaynakta gaz akışı ve saflığı yeterli değildir veya kapak sürükleme süresi kısadır, bu da yüksek sıcaklıkta kaynağın hava girmesine ve ciddi oksidasyona yol açacaktır.
- Uygun olmayan kaynak parametreleri: Aşırı hat enerjisi (yüksek akım ve gerilim, yavaş hız) ısıdan etkilenen bölgeyi genişletecek ve krom eksikliğini daha ciddi hale getirecektir.
- Kaynak sonrası işlem yapılmaması: "Kaynağın yeterli" olduğu kabul edilir ve kaynak ve çevresindeki alanlar temizlenmez, dekapajlanmaz veya pasifleştirilmez, bu da "yanmış" yaranın doğrudan açığa çıkmasına eşdeğerdir.
4. Profesyonel çözümler: önlemeden onarıma
Önleme aşaması:
- Malzeme uyumu: düşük-karbonlu veya stabilizasyon elemanları içeren paslanmaz çelik (304L ve 316L veya titanyum/niyobyum içeren 321 ve 347 gibi) seçin. Krom karbürün çökelmesini azaltabilirler.
- Proses kontrolü: Isı girişini azaltmak için düşük akım ve hızlı kaynak hızını benimseyin; İnert gaz korumasının yeterli ve etkili olduğundan emin olun; Gerekirse kalın plakayı önceden ısıtın veya hassasiyet sıcaklığı aralığında kalmamak için ara katman sıcaklığını kontrol edin.
- Kaynak malzemesi seçimi: eşleşen kimyasal bileşime sahip veya daha iyi kaynak malzemesini seçin (molibden içeriğini artırmak için 304'ü 316 kaynak malzemesiyle kaynaklamak gibi).
Kaynak sonrası-tedavisi:
(1) Mekanik temizlik: Kaynak cürufunu ve sıçramasını gidermek için özel paslanmaz çelik taşlama çarkı veya tel fırça (karbon çeliği kirliliğini önlemek için paslanmaz çelik için özel olmalıdır) kullanın.
(2) Asitle dekapajla pasifleştirme: Bu, korozyon direncini yeniden sağlamanın temel adımıdır.
- Temizleme: Kaynak ve ısıdan etkilenen bölgedeki oksit tabakasını ve krom-zayıf tabakayı çıkarmak için nitrik asit-hidroflorik asit karışık çözeltisini kullanın.
- Pasivasyon: Yüzeyin tekrar tam ve yoğun bir krom oksit filmi oluşturmasını sağlamak için nitrik asit veya sitrik asit gibi pasifleştirme solüsyonuyla işlemden geçirin.
(3) Elektrolitik parlatma: Yüksek- talep edilen ürünler için, yüzey elektrolitik parlatma ile düzeltilebilir ve aynı zamanda mükemmel bir pasifleştirme filmi elde edilebilir.
