Vadovas: Kas yra atmosferos poveikiui atsparus plienas ir kaip jį suvirinti?

Kas yra atmosferos poveikiui atsparus plienas?

Plienas yra puiki statybinė medžiaga. Jis yra tvirtas ir turi gerą atsparumą įvairiems įtempiams. Nors ir sunkus, bet ir nebrangus, todėl dažnai naudojamas įvairiose srityse – nuo ​​pastatų karkasų, tiltų iki automobilių gamybos.

Tačiau viena didžiausių plieno problemų yra ta, kad jo pagrindinė sudedamoji dalis yra geležis (joje dažniausiai yra ir šiek tiek anglies), o geležis, kaip žinoma, labai lengvai oksiduojasi. Veikiamas tokioje aplinkoje kaip deguonis, vanduo ir oro drėgmė, plienas rūdys. Dėl šio rūdijimo ir korozijos ilgainiui sumažėja medžiagos savybės, todėl ji praranda savo konstrukcinį stiprumą, o tai pramonėje vadiname „problema“.

Yra daug būdų apsaugoti plieną nuo korozijos. Vienas įprastas būdas yra dažyti arba alyvuoti, suformuojant ant plieno paviršiaus apsauginį sluoksnį, kuris izoliuoja jį nuo drėgmės ir deguonies atmosferoje. Plienas taip pat gali būti cinkuotas arba anoduotas, kad būtų sukurtos panašios dangos, tačiau šie procesai apima gilesnes chemines reakcijas nei tik paviršiaus padengimas.

Didžiausias šių metodų trūkumas yra tas, kad dangoje atsiradus tarpų ar pažeidus ją gali prasiskverbti rūdys. Todėl būtina tinkama priežiūra ir reguliarūs patikrinimai; priešingu atveju didelė žala gali sukelti katastrofišką gedimą.

Norėdami išspręsti šią problemą, medžiagų inžinieriai kreipėsi į kitą metalą, plačiai naudojamą visame pasaulyje – vario.

Varis taip pat jautrus deguonies poveikiui. Kai matote, kad vario gaminiai pasidaro žalia, tai vario oksidas, sudarantis žalsvą ant paviršiaus. Tačiau, skirtingai nei plienas, šis verdigris ir toliau nerūdija. Vietoj to, jis sudaro natūralų apsauginį sluoksnį aplink varį. Šis apsauginis sluoksnis stabdo didžiąją dalį tolesnės korozijos, o jei žalumynai bus pažeisti, jie „savaime-atsitaisys“, suformuodami naujus žalumynus pažeistoje vietoje.

Varis taip pat jautrus deguonies poveikiui. Kai matote, kad vario gaminiai pasidaro žalia, tai vario oksidas, sudarantis žalsvą ant paviršiaus. Tačiau, skirtingai nei plienas, šis verdigris ir toliau nerūdija. Vietoj to, jis sudaro natūralų apsauginį sluoksnį aplink varį. Šis apsauginis sluoksnis stabdo didžiąją dalį tolesnės korozijos, o jei žalumynai bus pažeisti, jie „savaime-atsitaisys“, suformuodami naujus žalumynus pažeistoje vietoje.

Inžinieriai susimąstė: kas būtų, jei plienui pavyktų turėti tas pačias savybes? Beveik prieš šimtmetį atliekant mokslinius tyrimus ir plėtrą, naudojant plieną ir įvairius legiruotus metalus (įskaitant varį, chromą, silicį ir fosforą), buvo sukurta nauja medžiaga. Šis plienas pasižymėjo beveik visomis mažai anglies turinčio plieno medžiagų savybėmis, tačiau skirtingai nei įprastas plienas, jis nerūdija; vietoj to suformavo rudą apsauginę plėvelę.

Ši medžiaga pirmą kartą buvo sukurta ir užpatentuota 1933 m. pavadinimu Cor-Ten, kur Cor-Ten reiškia atsparumą korozijai ir atsparumą tempimui. „Cor-Ten“, taip pat žinomas kaip atmosferos poveikiui atsparus plienas, galiausiai buvo standartizuotas Amerikos bandymų ir medžiagų draugijos (ASTM), todėl jis plačiai naudojamas. Dėl to ir šiandien susidursite su šia medžiaga ir turėsite ją suvirinti.

Kada naudojamas atmosferos poveikiui atsparus plienas?

Dėl natūralaus atsparumo korozijai ir nežymaus savaiminio-gyjimo savybių atmosferos poveikiui atsparus plienas dažniausiai naudojamas vietose, kuriose veikia įvairi natūrali aplinka, tačiau dažnai trūksta reguliarios patikros ir priežiūros. Inžinerijoje ir statybose atmosferos poveikiui atsparus plienas dažnai naudojamas kaip atviri dekoratyviniai elementai, skulptūros, stogai ir sienos, taip pat įvairios praktinės savybės, pavyzdžiui, gėlių vazonai, dviračių nameliai ar tvoros, gyvatvorės ir kt. Jis taip pat dažnai naudojamas jūrų transporte ir dažnai naudojamas kaip trumpų tiltų (dažniausiai pėsčiųjų tiltų) per upes ar upelius konstrukcinė medžiaga.

Apibendrinant galima pasakyti, kad tokio tipo plieninės konstrukcijos yra labai praktiškos, ypač tinkamos naudoti, kai reikia tvirtumo, ilgaamžiškumo, ilgų priežiūros intervalų ir vienodos, estetiškos oranžinės{0}}rudos išvaizdos. Jis dažniausiai randamas gamtos parkuose, kur ruda spalva sklandžiai susilieja su aplinkiniais medžiais.

Koks yra geriausias atmosferos poveikiui atsparaus plieno suvirinimo procesas?

Kadangi atmosferos poveikiui atsparus plienas iš esmės yra mažo{0}}anglies plieno lydinys, jį galima suvirinti naudojant beveik bet kokį suvirinimo procesą. Tačiau, kaip galėjote atspėti, tam tikri suvirinimo procesai duoda geresnių rezultatų ir patvaresni suvirinimo siūlės nei kiti.

Kitaip tariant, suvirinant atmosferos poveikiui atsparų plieną, 90% atvejų turėtų būti naudojamas MIG suvirinimas. Tinkamas veikimas yra būtinas, tačiau tai taikoma bet kokiam suvirinimo būdui. TIG suvirinimo siūlės yra linkusios per anksti sugesti ant atmosferos poveikiui atsparaus plieno, ir, nebent esate labai susipažinęs su MIG suvirinimu, rankinis lankinis suvirinimas neturi reikšmingo pranašumo prieš jį.

Kokio tipo užpildas turėtų būti naudojamas atmosferos poveikiui atspariam plienui?

Pirmoji galimybė – naudoti anglinio plieno suvirinimo vielą, pvz., AWS E7018, ER70S arba E70C-6M. Šie laidai labiausiai tinka, kai reikalingas atmosferos poveikiui atsparaus plieno suvirinimas vienu praėjimu, o suvirinimo stiprumas arba laipsnis yra žemas. Nors suvirinimo stiprumas bus šiek tiek mažesnis nei idealus, kaina yra mažesnė. Be to, mažai anglies turinti plieninė suvirinimo viela puikiai suderinama su atmosferos poveikiui atspariu plienu, sugeria legiruojančius elementus ir išlaiko suvirinimo siūlės atsparumą korozijai, panašų į netauriojo metalo.

Antrasis variantas yra mažo{0}}lydinio suvirinimo viela. Šio tipo viela yra įvairių formų, atsižvelgiant į jo lydinio sudėtį, tačiau dažniausiai ji geriausiai tinka naudoti, kai reikia didelio stiprumo, atsparumo korozijai ar kitų mechaninių savybių. Atliekant didelio-ploto arba kelių-eigų suvirinimą, netauriojo metalo ir suvirinimo vielos maišymosi laipsnis yra palyginti mažas. Tai reiškia, kad jei anglinio plieno suvirinimo viela bus naudojama didelio ploto suvirinimui-, jos atsparumas korozijai sumažės, todėl ji bus labiau pažeidžiama. Norint užtikrinti tvirtą sukibimą su atmosferos poveikiui atspariu plieno netauriuoju metalu, anglinio plieno suvirinimo vielą reikia nudažyti arba apdoroti kitomis dangomis.