คำแนะนำ: เหล็กผุกร่อนคืออะไร และคุณเชื่อมได้อย่างไร

เหล็กผุกร่อนคืออะไร?

เหล็กเป็นวัสดุก่อสร้างที่ดีเยี่ยม มีความแข็งแรงและทนทานต่อความเครียดต่างๆ ได้ดี แม้ว่าจะหนัก แต่ก็มีราคาไม่แพง ดังนั้นจึงมักนำไปใช้ในด้านต่างๆ ตั้งแต่โครงอาคาร สะพาน ไปจนถึงการผลิตรถยนต์

อย่างไรก็ตาม ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดประการหนึ่งเกี่ยวกับเหล็กก็คือส่วนประกอบหลักของเหล็กคือเหล็ก (ซึ่งโดยปกติแล้วจะมีคาร์บอนอยู่บ้าง) และเป็นที่รู้กันว่าเหล็กจะออกซิไดซ์ได้ง่ายมาก เมื่อสัมผัสกับสภาพแวดล้อม เช่น ออกซิเจน น้ำ และความชื้นในอากาศ เหล็กจะเกิดสนิม การเกิดสนิมและการกัดกร่อนนี้จะทำให้คุณสมบัติของวัสดุลดลงในที่สุด ทำให้สูญเสียความแข็งแรงของโครงสร้าง ซึ่งเป็นสิ่งที่เราในอุตสาหกรรมเรียกว่า "ปัญหา"

建筑中的耐候钢

มีหลายวิธีในการปกป้องเหล็กจากการกัดกร่อน วิธีการทั่วไปวิธีหนึ่งคือการทาสีหรือทาน้ำมัน โดยสร้างชั้นป้องกันบนพื้นผิวเหล็กที่แยกออกจากความชื้นและออกซิเจนในบรรยากาศ เหล็กยังสามารถชุบสังกะสีหรืออโนไดซ์เพื่อสร้างสารเคลือบที่คล้ายกัน แต่กระบวนการเหล่านี้เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาทางเคมีที่ลึกกว่าเพียงแค่การเคลือบพื้นผิว

ข้อเสียเปรียบที่ใหญ่ที่สุดของวิธีการเหล่านี้คือ หากสารเคลือบเกิดช่องว่างหรือเสียหาย สนิมก็สามารถทะลุเข้าไปได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการบำรุงรักษาที่เหมาะสมและการตรวจสอบอย่างสม่ำเสมอ มิฉะนั้นความเสียหายร้ายแรงอาจนำไปสู่ความล้มเหลวอย่างร้ายแรงได้

焊接钢材

เพื่อแก้ไขปัญหานี้ วิศวกรวัสดุจึงหันมาใช้โลหะชนิดอื่นที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลก: ทองแดง

ทองแดงยังไวต่อผลกระทบของออกซิเจนอีกด้วย เมื่อคุณเห็นผลิตภัณฑ์ทองแดงเปลี่ยนเป็นสีเขียว นั่นก็คือคอปเปอร์ออกไซด์ที่ก่อตัวเป็นสีเขียวขุ่นบนพื้นผิว อย่างไรก็ตาม ต่างจากเหล็กตรงที่ Verdigris นี้ไม่ได้สึกกร่อนต่อไป แต่จะสร้างชั้นป้องกันตามธรรมชาติรอบๆ ทองแดงแทน ชั้นป้องกันนี้จะยับยั้งการกัดกร่อนเพิ่มเติมส่วนใหญ่ และหาก Verdigris เสียหาย ก็จะ "ซ่อมแซมตัวเอง"{4}} โดยการสร้าง Verdigris ใหม่ในบริเวณที่เสียหาย

วิศวกรสงสัยว่า: จะเป็นอย่างไรถ้าเราสามารถทำให้เหล็กมีคุณสมบัติเหมือนกันได้? เกือบหนึ่งศตวรรษที่ผ่านมา ผ่านการวิจัยและพัฒนา วัสดุใหม่ถูกสร้างขึ้นโดยใช้เหล็กและโลหะผสมต่างๆ (รวมถึงทองแดง โครเมียม ซิลิคอน และฟอสฟอรัส) เหล็กกล้านี้มีคุณสมบัติวัสดุเกือบทั้งหมดของเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ- แต่ไม่เป็นสนิมเหมือนเหล็กกล้าทั่วไป กลับกลายเป็นฟิล์มป้องกันสีน้ำตาลแทน

วัสดุนี้ได้รับการพัฒนาและจดสิทธิบัตรครั้งแรกในปี 1933 ภายใต้ชื่อ Cor-Ten โดยที่ Cor-ten หมายถึงความต้านทานการกัดกร่อนและความต้านทานแรงดึง Cor-Ten หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าเหล็กผุกร่อน ในที่สุดก็ได้รับการรับรองมาตรฐานโดย American Society for Testing and Materials (ASTM) ซึ่งนำไปสู่การใช้อย่างแพร่หลาย เป็นผลให้คุณยังคงพบวัสดุนี้ในปัจจุบันและจำเป็นต้องเชื่อมมัน

เหล็กผุกร่อนใช้เมื่อใด?

เนื่องจากความต้านทานการกัดกร่อนตามธรรมชาติและความสามารถในการซ่อมแซมตัวเอง-เล็กน้อย เหล็กที่ผุกร่อนจึงมักถูกใช้ในสถานที่ที่สัมผัสกับสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติต่างๆ แต่มักขาดการตรวจสอบและบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอ ในทางวิศวกรรมและการก่อสร้าง เหล็กผุกร่อนมักถูกใช้เป็นองค์ประกอบตกแต่งแบบเปลือย ประติมากรรม หลังคาและผนัง เช่นเดียวกับคุณสมบัติในทางปฏิบัติต่างๆ เช่น กระถางต้นไม้ เพิงหรือรั้วจักรยาน รั้ว ฯลฯ นอกจากนี้ยังมักใช้ในการขนส่งทางทะเล และมักใช้เป็นวัสดุโครงสร้างสำหรับสะพานสั้น (โดยปกติจะเป็นสะพานคนเดิน) เหนือแม่น้ำหรือลำธาร

โดยสรุป โครงสร้างเหล็กชนิดนี้ใช้งานได้จริงอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความทนทาน ความทนทาน ระยะเวลาการบำรุงรักษาที่ยาวนาน และรูปลักษณ์สีน้ำตาลสีส้ม{0}}สวยงามและสวยงามสม่ำเสมอ พบได้ทั่วไปในอุทยานธรรมชาติซึ่งมีสีน้ำตาลกลมกลืนกับต้นไม้โดยรอบได้อย่างลงตัว

กระบวนการที่ดีที่สุดในการเชื่อมเหล็กผุกร่อนคืออะไร?

เนื่องจากเหล็กผุกร่อนนั้นเป็นโลหะผสมของเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ- จึงสามารถเชื่อมได้โดยใช้กระบวนการเชื่อมเกือบทุกรูปแบบ อย่างไรก็ตาม ดังที่คุณอาจเดาได้ กระบวนการเชื่อมบางอย่างให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่าและการเชื่อมที่ทนทานมากกว่ากระบวนการอื่นๆ

กล่าวอีกนัยหนึ่ง การเชื่อม MIG ควรใช้ในกรณี 90% เมื่อเชื่อมเหล็กที่ผุกร่อน การทำงานที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญ แต่สิ่งนี้ใช้ได้กับวิธีการเชื่อมทุกประเภท การเชื่อม TIG มีแนวโน้มที่จะเกิดความเสียหายก่อนเวลาอันควรกับเหล็กที่ผุกร่อน และถ้าคุณไม่คุ้นเคยกับการเชื่อม MIG มากนัก การเชื่อมอาร์กแบบแมนนวลก็ไม่ได้ให้ข้อได้เปรียบที่สำคัญใดๆ เลย

เหล็กผุกร่อนควรใช้สารตัวเติมชนิดใด?

ตัวเลือกแรกคือใช้ลวดเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอน เช่น AWS E7018, ER70S หรือ E70C-6M ลวดเหล่านี้เหมาะสมที่สุดเมื่อต้องมีการเชื่อมแบบครั้งเดียว-ของเหล็กที่ผุกร่อน และความแข็งแรงในการเชื่อมหรือเกรดต่ำ แม้ว่าความแข็งแรงในการเชื่อมจะต่ำกว่าอุดมคติเล็กน้อย แต่ต้นทุนก็ต่ำกว่า นอกจากนี้ ลวดเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำยังมีความเข้ากันได้ดีเยี่ยมกับเหล็กที่ผุกร่อน ดูดซับองค์ประกอบโลหะผสม และรักษาความต้านทานการกัดกร่อนในแนวเชื่อมที่คล้ายกับโลหะฐาน

ตัวเลือกที่สองคือลวดเชื่อมโลหะผสมต่ำ- ลวดประเภทนี้มาในรูปแบบต่างๆ ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของโลหะผสม แต่โดยทั่วไปเหมาะที่สุดสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแข็งแรงสูง ทนต่อการกัดกร่อน หรือคุณสมบัติทางกลอื่นๆ เมื่อทำการเชื่อม-พื้นที่ขนาดใหญ่หรือ-ผ่านการเชื่อมหลายรอบ ระดับการผสมระหว่างโลหะฐานกับลวดเชื่อมจะค่อนข้างต่ำ ซึ่งหมายความว่าหากใช้ลวดเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนสำหรับการเชื่อมในพื้นที่ขนาดใหญ่- ความต้านทานการกัดกร่อนจะลดลง ทำให้เสี่ยงต่อความเสียหายได้มากขึ้น เพื่อให้แน่ใจว่ามีการยึดเกาะอย่างแน่นหนากับโลหะฐานที่เป็นเหล็กที่ผุกร่อน ลวดเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนจำเป็นต้องทาสีหรือเคลือบด้วยสารเคลือบอื่นๆ

耐候钢填料