Inox ali nerjavno jeklo je ena najpogostejših vrst uporabljenega jekla in kot ključna kovina pri izdelavi ga je pogosto treba variti. Vendar pa obstajajo nekatere pogoste napačne predstave o nerjavnem jeklu, predvsem, da ga ni mogoče variti ali je varjenje inoxa nevarno.
Inox je najbolje variti s TIG varilnim aparatom, da so zvari najmočnejši. Čeprav nerjavno jeklo zadržuje toploto, je varjenje inoxa popolnoma možno in varno, pod pogojem, da to v dobro prezračenem prostoru izvaja strokovnjak z ustrezno varnostno opremo.
Če želite izvedeti več o tem, kako varjenje nerjavnega jekla vpliva na varilno in proizvodno industrijo, potem berite dalje. V tem obsežnem prispevku smo pri SQS zbrali vse, kar bi morali vedeti o varjenju nerjavnega jekla.
Ali je inox mogoče variti?
Da, varjenje inoxa je možno s tremi tehnikami, varjenjem z inertnim plinom v zaščiteni kovini (MIG), varjenjem z inertnim plinom z volframom (TIG) ali obločnim varjenjem. TIG varjenje je najmočnejši in najpogostejši način varjenja nerjavnega jekla, čeprav lahko vsak način varjenja z nekaj priprave uporabimo za doseganje varnih in močnih zvarov.
Od treh različnih načinov varjenja je torej najboljša metoda za varjenje nerjavnega jekla TIG varjenje. Zaradi svoje izjemne trdnosti je to najpogostejša tehnika, ki se uporablja za projekte v vesoljski, avtomobilski, gradbeni in energetski industriji. Lahko je dolgotrajno, zahtevno in drago, vendar ima za posledico visokokakovostne zvare. Ta postopek vključuje uporabo ene noge in obeh rok za delovanje nožnega pedala.
Ali je varjenje inoxa zahtevno?
Varjenje nerjavnega jekla je zahtevno zaradi njegove sposobnosti učinkovitega zadrževanja toplote. Če varilec uporabi preveč toplote, se lahko jeklo med postopkom hlajenja popači ali zvije zaradi previsoke temperature.
Prav tako je zahtevno delati na kovinski mizi, saj lahko hitro opraska površino. Za izvedbo varjenja nerjavnega jekla, ne da bi poškodovali delovno območje, so potrebne izkušnje in veliko prakse. Drug izziv je zaobiti vse praske in madeže na jeklu zaradi postopka varjenja.
Katere vrste nerjavnega jekla je najlažje variti?
Najpogostejša vrsta nerjavnega jekla je avstenitno jeklo. Je najlažje za varjenje, zaradi česar se najpogosteje uporablja v delavnicah za standardno izdelavo in strojno obdelavo.
Nerjavno jeklo je razvrščeno glede na mikrostrukturo, kemijo in reakcijo na toploto. Te lastnosti vplivajo na prožnost, trdnost in druge kemične in fizikalne lastnosti jekla.
Trdo martenzitno nerjavno jeklo je še en material, ki ni tako zahteven za varjenje. Običajno se uporablja pri trdih oblogah in drugih aplikacijah z visoko obrabo. Po drugi strani pa je feritno nerjavno jeklo, cenejša možnost, priljubljena izbira za komponente avtomobilskih izpušnih plinov in druge potrošniške izdelke. Je najcenejše med vsemi možnostmi, še posebej zato, ker je z njim lažje delati.
Katera tehnika varjenja je najboljša za nerjavno jeklo?
Najboljša tehnika varjenja nerjavnega jekla je TIG varjenje ali varjenje z volframovim inertnim plinom. To je zato, ker ima zvar sorazmerno nižjo temperaturo in je manj verjetno, da bodo plini, uporabljeni pri TIG varjenju, povzročili korozijo ali oksidacijo med varjenjem.
Najboljša metoda varjenja za nerjavno jeklo je sicer odvisna od projekta. Vsak postopek varjenja bo dal drugačen rezultat.
Elementi, ki bodo vplivali na izbiro varilnega aparata, ki ga uporabljate za nerjavno jeklo, bodo vključevali:
- Raven usposobljenosti osebe, ki uporablja varilni parat
- Debelina uporabljenega jekla
- Skupni proračun za projekt
- Količina časa, ki ga imate za dokončanje projekta
- Želen videz končnega izdelka
Če ustvarjate projekt, ki mora biti estetsko prijeten, potem je volframov inertni zvar ali TIG najboljša možnost. Po drugi strani, če sta učinkovitost in hitrost prednostna naloga, je treba uporabiti inertno varjenje kovin (MIG).
Ali lahko MIG varite nerjavno jeklo?
Da, nerjavno jeklo je mogoče variti z MIG varilnim aparatom. Ena od metoda obločnega varjenja, varjenje s kovinskim inertnim plinom ali MIG, uporablja ogrevano neprekinjeno polno žično elektrodo. Varilci uporabljajo varilno pištolo za dovajanje žice v varilni bazen. Zaščitni plin, ki se oddaja iz pištole v elektrodo, ščiti zvarni bazen pred kontaminacijo.
Ključ do varjenja nerjavnega jekla po metodi MIG je pravilna nastavitev varilnega aparata. Varilec mora zagotoviti, da so njegove nastavitve namenjene za nerjavno jeklo. Teflonske žične obloge lahko preprečijo kontaminacijo in zagotovijo dobro podajanje žice. Znano je, da je nerjavno jeklo odporno proti koroziji, vendar je lahko nagnjeno k kontaminaciji. Metoda MIG lahko povzroči rjavenje nerjavnega jekla, ko železni material vstopi v zvarni bazen. Z največjo previdnostjo lahko preprečite okužbo.
Pred začetkom katerega koli projekta izkušeni varilci zagotovijo, da je gorilnik MIG tehnično brezhiben. Večino časa uporabljajo gorilnike, ki so večji od materiala, ki se uporablja za varjenje navadnega jekla. Večji gorilnik pozneje prenaša višje ampere in lahko obvlada presežek močne toplota, ki jo proizvaja nerjavno jeklo. Izkušeni varilci priporočajo tudi uporabo jeklenih brusilnih in rezalnih plošč ter žičnih ščetk iz nerjavnega jekla.
Delovni prostor brez jeklenega prahu, železovih oksidov ali železa je idealen za preprečevanje kontaminacije z železom. Vzdrževanje izjemne čistoče je bistvenega pomena za doseganje visokokakovostnega rezultata.
Ali lahko TIG varite nerjavno jeklo?
Da, TIG varjenje lahko vari nerjavno jeklo in je najprimernejša metoda za varjenje. TIG varilni aparati imajo veliko manj možnosti za nastanek rje, oksidacije ali korozije na površini nerjavnega jekla, nižja temperatura varjenja pa zmanjša možnost poškodbe kovine ali zvara.
Varjenje z volframovim inertnim plinom ali TIG je priljubljena metoda varjenja inoxa, ker je vsestranska, dolgotrajna in ima visokokakovostne rezultate, zaradi česar je nerjavno jeklo eno od mnogih različnih vrst jekla, ki dobro delujejo pri varjenju TIG. Ta metoda varjenja je najboljša za tanke materiale, saj ustvarja nižji vnos toplote kot druge metode. Varilci, ki jih zanima TIG, uporabljajo plin argon in ga mešajo z vodikom, helijem ali dušikom. Potreben material je odvisen od posebnih potreb projekta.
Enostranski postopek varjenja lahko poveča odpornost proti koroziji in prepreči oksidacijo. Ta metoda ustvari zaščitno podlago z inertnim plinom med zunanjimi in notranjimi zvari. Ko temperatura osnovne kovine poleg kovine doseže določeno temperaturo, se bodo zgodile mikrostrukturne spremembe.
Te transformacije bodo odvisne od vsebnosti zlitine, konstrukcije spoja polnilne kovine, debeline jekla in spretnosti varilca. Glavni cilj TIG varjenja je zagotoviti trden spoj, ki je močnejši od osnovne kovine.
Ali lahko točkovno varite nerjavno jeklo?
Da, nerjavno jeklo je mogoče variti tudi točkovno. To je standardna metoda, ki se uporablja za povezovanje dveh tankih pločevin. Električni tok, ki teče med kovinskimi ploščami in elektrodami, povzroči velik upor znotraj plošč. Zagotavlja dovolj toplote za taljenje kovine in njihovo taljenje.
Količina točkovnih zvarov, ki jih lahko imate na nerjavnem jeklu, je odvisna od materiala, obremenitve elektrod in debeline jekla. Za varjenje inoxa so potrebne bakreno-kobalt-berilijeve elektrode. Ti materiali imajo odlično električno prevodnost in natezno trdnost.
Ali je varjenje inoxa nevarno?
Varjenje inoxa je lahko varno, če varilci ne upoštevajo posebnih previdnostnih ukrepov. Vsaka kovinska ali gradbena dejavnost ima svoja tveganja in varjenje nerjavnega jekla ni nič drugačno.
Poskrbite za ustrezno prezračevanje
Zaščita dihalnih poti je eden najbolj kritičnih vidikov varnega varjenja. Varilni hlapi iz nerjavnega jekla vsebujejo kadmij in krom, ki lahko dražita dihala. Ti hlapi lahko pri vdihavanju povzročijo težave z dihanjem, vneto grlo in bolečine v prsih. Dolgoročni učinki vključujejo emfizem, poškodbo ledvic ali raka. Da bi preprečili poškodbe dihal, je treba upoštevati naslednje varnostne ukrepe:
- Uporabite respirator z električnim pogonom za čiščenje zraka.
- Varilci potrebujejo respiratorje z električnim in dovodom zraka, če delajo v omejenem prostoru. Vendar so respiratorji z električnim in dovodom zraka prepovedani v okoljih, ki so neposredno nevarni za življenje ali zdravje.
- Filtrirajte pline in delce z uporabo respiratorja z električnim zrakom. Strokovnjaki priporočajo plinski filter A1 in visoko učinkovit filter trdih delcev. Varilci morda potrebujejo dovod zraka za varjenje, če je prezračevanje omejeno.
Pripravite varno delovno mesto
Pred začetkom kakršne koli dejavnosti bi bilo najbolje, če zagotovite, da je delavnica optimizirana za varnost. Ustrezno prezračevanje je ključnega pomena. Namestitev naprav za odvajanje dima in prahu lahko poskrbi za dobro prezračevanje prostora. Prav tako bi pomagalo vzdrževati čistočo delovnega prostora. Kovinski prah in drugi onesnaževalci lahko bistveno vplivajo na kakovost končnega izdelka.
Nosite primerno zaščitno opremo
Bistveno je, da zaščitite telo in obraz pred hlapi, vročino, letečimi drobci in draženjem. Sledi zahtevana zaščitna oprema, ki se običajno uporablja pri varjenju.
- Zaščita za oči in obraz – ščitniki za roke, očala in varilne maske so bistvena oprema za zaščito obraza in oči. Prav tako lahko varilca zaščitijo pred vročimi iskrami, močno svetlobo, sevanjem, kemičnimi opeklinami in draženjem. Ognjevarno pokrivalo pod čelado je primerna dodatna zaščita.
- Zaščita pljuč – Nepravilno prezračevanje lahko poškoduje pljuča, še posebej, če je varilec dolgo časa izpostavljen. Respirator je obvezna zaščitna oprema za zaščito pred strupenimi hlapi in oksidi.
- Zaščita izpostavljene kože – Poleg oči in obraza potrebujejo zaščito tudi drugi izpostavljeni deli telesa. Ognjevarni predpasniki in oblačila lahko zaščitijo telo pred opeklinami, sevanjem, ognjem in vročino. Varilci morajo nositi tudi hlače brez manšet in srajce s pokritimi žepi.
- Zaščita za ušesa – ušesni čepki in ognjeodporni glušniki ščitijo pred hrupom in letečimi iskrami.
- Zaščita nog in rok – varnostni škornji z gumijastimi podplati in izolirane rokavice lahko zaščitijo noge in roke pred vročino, opeklinami, požari in električnim udarom.
Potrošni material za varjenje nerjavnega jekla
Katero vrsto plina uporabljati za varjenje inoxa?
Varilci za varjenje nerjavnega jekla uporabljajo plina ogljikov dioksid in argon. Za MIG varjenje so običajne kombinacije zaščitnega plina naslednje:
- 98 % argona in 2 % ogljikovega dioksida ali C2
- 95 % argona in 5 % ogljikovega dioksida ali C5
- 95 % argona in 10 % ogljikovega dioksida ali C10
- 95 % argona in 25 % ogljikovega dioksida
Nekateri varilci uporabljajo tudi plin Tri-mix, sestavljen iz 7,5 % argona, 2,5 % ogljikovega dioksida in 90 % helija. Izbira plinskih mešanic je odvisna od polnilne žice in osnovne kovine.
Katero polnilo uporabljati za varjenje nerjavnega jekla?
V večini primerov varilci ujemajo vrsto nerjavnega jekla s številko, navedeno na osnovni kovini, da izberejo pravo polnilo za temperaturne pogoje. To je običajna praksa, zlasti pri uporabi feritnega nerjavnega jekla.
Dodatne kovine za avstenitno jeklo so bile izbrane zaradi naslednjih posebnih značilnosti zlitin, ki jih vsebujejo.
- Molibden se dobro obnese pri visokotemperaturnih procesih in zagotavlja tudi odpornost proti koroziji.
- Silicij spodbuja fluidnost zvarnega bazena.
- Krom nudi tudi odpornost proti koroziji.
- Nikelj poveča žilavost zvara.
Katere kovine lahko privarite na nerjavno jeklo?
Varjenje ogljikovega jekla na avstenitno nerjavno jeklo stopnje 304 in 316 je možno z metodami MIG ali TIG. Nerjavno jeklo lahko varite na različne kovine z MIG varilnikom, pod pogojem, da uporabljate dodano kovino z večjo vsebnostjo ferita.
Na splošno so idealni materiali za varjenje tisti z enako mehansko in kemično sestavo. Vendar pa se lahko pri nekaterih projektih v predelovalni in gradbeni industriji pojavi potreba po varjenju različnih materialov. Varjenje ogljika in nerjavnega jekla je stroškovno učinkovitejša rešitev kot izdelava nečesa v celoti iz nerjavnega jekla. Varjenje nerjavnega jekla na ogljikovo jeklo se prav tako izvaja, da se zagotovijo lastnosti odpornosti nerjavnega jekla na ogljikovo jeklo proti koroziji.
Za kaj se uporablja varjenje nerjavnega jekla?
Varjenje nerjavnega jekla se uporablja za trajno združevanje kosov nerjavnega jekla in se izvaja za izdelavo opreme za predelavo hrane in kuhinje, arhitekturnih opažev, pomorske opreme, kovinskih umetniških instalacij ter letalskih in avtomobilskih delov.
Nerjavno jeklo je mogoče variti samo na sebe ali na druge različne kovine, ne da bi pri tem ogrozili trdnost zvara ali projekta. Varjenje nerjavnega jekla z različnimi kovinami prispeva h korozijski odpornosti zvara in projekta, kar pogosto najdemo v sodobni arhitekturi.
Odgovori na ostala vprašanja
Ali varjeno nerjavno jeklo rjavi?
Nerjavno jeklo lahko v nekaterih pogojih rjavi, vendar ne tako močno ali hitro kot drugo jeklo. Korozija se lahko pojavi zaradi dolgotrajne izpostavljenosti masti, fiziološki raztopini, vlagi, vročini ali škodljivim kemikalijam.
Kako pripravite nerjavno jeklo za varjenje?
Praviloma velja, da mora biti nerjavno jeklo pred varjenjem izjemno čisto. Prav tako je pomembno zagotoviti, da je delovni prostor čist in širok, da preprečite kontaminacijo.
Kaj je pasivizacija nerjavnega jekla?
Pasivacija je postopek čiščenja, ki vključuje čiščenje zvarov s fluorovodikovo kislino, »lužilno pasto«, dušikovo kislino in drugimi različnimi kemikalijami. Varilci končajo postopek varjenja s tem korakom ne le zaradi estetskih razlogov, ampak tudi zaradi preprečevanja korozije.
Ali lahko z istim varilnim aparatom varite nerjavno jeklo in aluminij?
Aluminij in nerjavno jeklo sta popolnoma različni kovini in za pravilno ter varno varjenje zahtevata različne varilne nastavitve. Upoštevanje posebnega vodnika za varjenje aluminija je najboljši način za izbiro prave nastavitve za varjenje aluminija.