تمیز کردن فولاد ضد زنگ بعد از جوشکاری

1401/10/24 |

0

خیلی از علاقمندان به جوشکاری و همینطور متخصصانِ کار با فولاد ضد زنگ می‌دانند که فلز در طول فرآیند گرمایش و جوشکاری رنگ می‌شود. این می‌تواند ظاهر زیبای پروژه تمام شده را کاهش دهد و فرد جوشکار را آماتور جلوه دهد. به همین دلیل خیلی از جوشکاران می‌خواهند بدانند چگونه فولاد ضد زنگ را بعد از جوشکاری تمیز کنند. بهترین راه برای این کار فرآیندی به نام پولیش الکتریکی است که شامل اکسید کردن یک الکترولیت اسیدی روی سطح فلز با کمک الکتریسیته است.

الکترو پولیش نه تنها سطح را از لکه پاک می‌کند، بلکه به غیرفعال شدن مناسب فلز هم کمک می‌کند. این فرآیند سطح را با یک لایه اکسید کروم بدون آهن می‌پوشاند و به آن درخششی می‌دهد که فولاد ضد زنگ به آن مشهور است.

 

رنگ‌های حرارتی و خوردگی

رنگ‌های حرارتی

بیشتر فلزات، از جمله فولاد ضد زنگ، در سطح خود دارای یک لایه اکسید هستند که رنگ‌آمیزی حرارتی باعث ضخیم‌تر شدن این لایه اکسیدی طبیعی و تغییر رنگ می‌شود. رنگ‌های معتدل نتیجه مستقیم تأثیرات تداخل نوری‌ و نتیجه انعکاس نور از سطح فلزاند.

نور منعکس شده از سطح معمولی لایه اکسید و از سطح مشترک فلز اکسید شده توسط جوش، بسته به ضخامت لایه اکسید، رنگ‌های متنوعی ایجاد می‌کند که در صنعت جوشکاری به این پدیده تغییر رنگ، مقیاس اکسید یا اثر رنگین کمانی گفته می‌شود. همه این اصطلاحات در مورد یک چیز صحبت می‌کنند: تغییر رنگ لایه بالایی فولاد ضد زنگ که معمولاً در اطراف مهره جوش و ناحیه تحت تأثیر گرما رخ می‌دهد.

خوردگی

خوردگی یک فرآیند طبیعیِ اکسیداسیون است. وقتی یک سطح فلزی را برای جوشکاری آماده می‌کنید، در معرض انواع عناصر جوی مثل اکسیژن و رطوبت قرار می‌گیرد که شرایط مناسبی را برای زنگزدگی ایجاد می‌کند.

به همین دلیل مهم است که پروژه‌های جوشکاری خود را قبل و بعد از جوشکاری تمیز و صیقلی کنید تا سطح، استحکام و شکل سازه‌های فولادی بهتر حفظ شود. افزایش دوام و ظاهر جذاب پروژه‌های فولادی تمام شده از مزایای اضافی فرآیند تمیز کردن است.

انواع روش تمیز کردن جوش

برای تمیز کردن فولاد ضد زنگ بعد از جوشکاری از روش‌های مکانیکی، شیمیایی و الکتروشیمیایی استفاده و بعد از آن از روش براشینگ برای آماده سازی سطح و حذف ذرات استفاده می شود.

 

۱. تمیز کردن جوش به روش مکانیکی

تمیز کردن مکانیکی جوش یک روش رایج و کم هزینه و شامل ماشین‌های سنگ زنی و ساینده‌ها برای تمیز کردن لایه بالایی سطوح فلزی است که در آن زنگ و سایر ذرات سرباره می‌توانند تشکیل شوند.

جوشکاری مکانیکی زمان زیادی را صرف می‌کند و به ندرت نتایج ۱۰۰٪ تمیز با ارزش زیبایی شناختی لازم را به دست می‌آورد. این روش فقط برای سطوحی که دسترسی به آن آسان است خوب است.

۲. تمیز کردن جوش به روش شیمیایی

این روش رایج ترین راهکار برای تمیز کردن فلزات و شامل استفاده از خمیر ترشی شیمیایی برای تمیز کردن فلز بعد از جوشکاری است. خمیر را با استفاده از قلم مو یا اسپری روی نواحی آسیب دیده می‌کشند و برای مدتی روی آن باقی می‌گذارند تا با فلز تعامل کند. بعداً این نواحی پاک و با یک عامل خنثی کننده خنثی می‌شود.

این فرآیند برای تمیز کردن فولاد بعد از ساخت بسیار موثر است اما جوشکاران به چند دلیل آن را دوست ندارند:

اول اینکه خمیر ترشی شیمیایی حاوی انواع اسیدهای سمی از جمله اسیدهای هیدروفلوئوریک، نیتریک و گوگرد است که برای بدن انسان بسیار خطرناک‌اند و در صورت مصرف یا تنفس می‌توانند آسیب‌های جدی و طولانی مدتی به پوست و اندام‌های داخلی وارد کنند.

دوم اینکه فقط یک اپراتور مجاز، اجازه دارد از خمیر ترشی شیمیایی استفاده کند، آن هم به این شکل که تمام بدن خود را بپوشاند تا احتمال تماس با اسیدها وجود نداشته باشد. به همین دلیل خمیر ترشی معمولاً فقط در کارگاه‌های تجاری و سایت‌های خودکار استفاده می‌شود.

۳. تمیز کردن جوش به روش الکتروشیمیایی

این روش که پولیش الکتروشیمیایی هم نامیده می‌شود، موثرترین روش تمیز کردن فولاد ضد زنگ است و در مقایسه با دو روش دیگر، سریع‌تر، ایمن‌تر و محبوب‌تر است؛ چون هیچ خطر بزرگی برای سلامتی جوشکار ندارد.

به غیر از تمیز کردن بعد از جوشکاری، این فرآیند برای از بین بردن زنگ‌زدگی، آلودگی و سایر انواع ناخالصی‌ها از سطوح فلزی هم خیلی موثر است. انجام این فرآیند خیلی ساده است:

قطعه فلزی جوش داده شده در یک مایع تمیز کننده الکترولیتی ملایم غوطه ور و یک مدار الکتریکی با عبور جریان (AC/DC)) از محلول الکترولیتی تشکیل می‌شود. این فرآیند به پاکسازی ناخالصی‌ها از جوش، حذف تغییر رنگ و ایجاد سطح مطلوب ِغیرفعال کمک می‌کند.

انواع مختلف تمیز کردن الکتروشیمیایی

دو نوع تمیز کردن الکتروشیمیایی وجود دارد که هر دو برای حذف تغییر رنگ از یک اصل اساسی در حرکت دادن الکتریسیته از خلال جوش پیروی می‌کنند.

اولین مورد شامل اعمال دستی مایعات الکترولیتی به قطعه کار با استفاده از برس کربن است. الکتریسیته از طریق این برس فلزی حرکت و ضمن واکنش با مایع الکترولیتی، سطحی یکنواخت و تمیز ایجاد می‌کند.

روش دوم شامل استفاده از حمام‌های الکترولیتی ویژه است که در آن قطعات فلزی در مایعات الکترولیتی غوطه ور می‌شوند. با عبور الکتریسیته از این مخلوط، یک واکنش شیمیایی ایجاد می‌شود که آلودگی جوش یا زنگ‌زدگی را از سطح فلز پاک می‌کند.

 

مزایای تمیز کردن الکتروشیمیایی

برای تمیز کردن فولاد ضد زنگ بعد از جوشکاری می‌توانید از هر دو روش الکتروشیمیایی استفاده کنید که هر یک مزایای مختلفی را برای جوشکاران ارائه می‌دهد:

انعطاف پذیری و سهولت کاربرد

تمیز کردن الکتروشیمیایی به راحتی در هر مکانی انجام می‌شود چون تجهیزاتش کاملاً قابل حمل و جابجایی‌اش آسان است. شما می‌توانید تمیز کردن جوش الکتروشیمیایی دستی را با برس در محل، خارج از محل و یا هر جای دیگری انجام دهید.

تمیز کردن الکتروشیمیایی برای انواع اتصالات جوشی از جمله اتصالات زیر جوش و سطحی هم موثر است.

ایمنی کار

برعکس خمیر ترشی، مایعات الکترولیتی حاوی مواد شیمیایی خطرناک نیستند و فقط اسید فسفریک ملایمی دارند که در نوشابه‌های معمولی هم یافت می‌شوند؛ عامل تعاملی اصلی در این روش الکتریسیته است و نه خود ماده شیمیایی الکترولیتی، که همین، کار پولیش الکتریکی را بسیار ایمن می‌کند. اگرچه برای تمیز نگه داشتن خود به تجهیزات محافظی مثل دستکش و پیش بند نیاز دارید، اما پوشیدن لباس‌های خیلی محافظ ضروری نیست.

سرعت کاربرد

فرآیند تمیز کردن جوش الکتروشیمیایی چندان زمانبر نیست، مثلا اگر تجهیزات را آماده کرده باشید، نیم ساعت طول می‌کشد تا کل قطعه کار تمیز شود.

دستگاه الکترو پولیش خوب به طور همزمان سطح فلز را تمیز و غیرفعال می‌کند و شما نیازی به انجام کارهای تکراری ندارید.

مقاومت بهینه در برابر خوردگی

تمیز کردن مکانیکی و حتی شیمیایی از خوردگی فلز در آینده محافظت نمی‌کند. اما تحقیقات تجهیزات جوشکاری نشان می دهد که در مقایسه با سایر روش‌ها و به دلیل اثر غیرفعال‌سازی، فرآیند الکتروشیمیایی بهترین مقاومت در برابر خوردگی را ارائه می‌دهد.

تمیز کردن جوش الکتروشیمیایی بر روی فولاد ضد زنگ

تمیز کردن جوش الکتروشیمیایی به ویژه برای تمیز کردن جوش‌های ایجاد شده با فولاد ضد زنگ موثر است. اکثر جوشکاران به دلیل دوام بهتر، قابلیت نگهداری، ظاهر و مقاومت بالاتر در برابر خوردگی، کار با فولاد ضد زنگ را انتخاب می‌کنند.

اگر فولاد ضد زنگ را با سایر آلیاژهای فولادی مقایسه کنید، توانایی منحصر به فردی در مبارزه با خوردگی و حفظ یکپارچگی ساختاری دارد. با این حال، هنوز تا مقاومت کامل در برابر زنگ‌زدگی فاصله دارد. اگر بعد از اتمام کار جوشکاری سطح را به درستی تمیز نکنید، حتی فولاد ضد زنگ هم می‌تواند یکپارچگی ساختاری خود را از دست داده و در معرض زنگ‌زدگی قرار بگیرد.

بیشتر انواع فولاد ضد زنگ به یک لایه سطحی غیرفعال برای رفع این مشکل مجهز هستند که پایه آهنی زیرین را از تعامل با رطوبت محیط جدا و از ایجاد خوردگی و زنگ‌زدگی روی سطوح فولادی جلوگیری می‌کند. وقتی سطح فولاد ضد زنگ را بعد از جوشکاری تمیز می‌کنید، باید از ترمیم لایه سطحی هم اطمینان حاصل کنید.

فرآیند تمیز کردن الکتروشیمیایی، غیرفعال سازی سطح را همزمان با تمیز کردن انجام می‌دهد. با این روش، شما قادر خواهید بود انواع مختلف آلودگی‌های جوش را از بین ببرید (از جمله رنگ‌های حرارتی، انواع تغییر رنگ و زنگ‌زدگی و …) و همزمان از سطح در برابر خوردگی آینده محافظت کنید.

 

پرسش‌های مرتبط

چگونه تغییر رنگ را از فولاد ضد زنگ پاک کنیم؟

در طول فرآیند جوشکاری، فولاد ضد زنگ تا دمای بسیار بالایی گرم می‌شود و بسته به دما، به رنگ‌های مختلفی مثل طلایی، قرمز، بنفش، آبی یا قهوه‌ای درمی‌آید. در حالی که این رنگ‌ها ممکن است زیبا به نظر برسند، ترکیب و خواص اکسیداسیون فولاد ضد زنگ را کاهش می‌دهند.

برای حذف تغییر رنگ فولاد ضد زنگ بعد از جوشکاری می‌شود از روش‌های مختلفی استفاده کرد که رایج‌ترین آنها تمیز کردن الکتروشیمیایی، ترشی شیمیایی، آسیاب مکانیکی و برس زدن است.

بهترین پاک کننده برای فولاد ضد زنگ چیست؟

تمیز کردن الکتروشیمیایی موثرترین روش برای تمیز کردن رنگ‌های حرارتی و تغییر رنگ در نظر گرفته می‌شود، چون با موفقیت اکسیدها را از سطح فلز پاک و لایه ضد خوردگی و غیرفعالی را که محافظ فلز است، بازیابی می‌کند.

منبع: Welding Headquarters