Rūsa, izplatīta korozijas forma, kas veidojas uz metāla virsmām, kad dzelzs reaģē ar skābekli un mitrumu, ir pazīstams skats uz vecām mašīnām, metāla konstrukcijām un āra aprīkojumu. Tiem, kas saskaras ar uzdevumu pievienoties sarūsējušiem metāla gabaliem, rodas galvenais jautājums: "Vai sarūsējušu metālu var metināt?" Īsā atbilde ir jā - Rūsu metālu var metināt -, bet rūsa rada izaicinājumus, kas jārisina, lai nodrošinātu spēcīgu, uzticamu metinājumu. Bez pienācīgas sagatavošanās un tehnikas rūsa var izraisīt vāju locītavas, defektus un pat drošības apdraudējumus.
Kāpēc rūsa sarežģī metināšanu
Rūsa (galvenokārt dzelzs oksīds) nav metāls - Tā ir trausla, poraina viela, kas metināšanas procesu izjauc vairākos veidos:
Slikta elektriskā vadītspēja
Metināšana paļaujas uz elektrību, lai izveidotu loka (loka metināšanu) vai radīt siltumu (pretestības metināšanā). Rūsa ir slikts elektrības vadītājs, tāpēc tā var bloķēt vai izkliedēt elektrisko strāvu, kas nepieciešama stabila loka veidošanai. Šī nestabilitāte noved pie nepareiza metināšanas baseina, padarot to grūti vienmērīgi izkausēt parasto metālu. Piemēram, nūju metināšanā uz metāla virsmas rūsa var izraisīt loka "lēcienu" vai nodzēstu negaidīti, kā rezultātā starp metinājumu un parasto metālu rodas nepilnīga saplūšana.
Metināšanas baseina piesārņojums
Sildot metināšanas laikā, rūsa sadalās skābeklī un citās gāzēs, kas var piesārņot izkausēto metināto baseinu. Tas noved pie porainības - niecīgiem gāzes burbuļiem, kas ieslodzīti sacietētajā metinājumā. Porainitāte vājina metinājumu, radot spraugas tās struktūrā, samazinot stiepes izturību un liekot locītavai pakļauties plaisāšanai zem slodzes. Metai uz stipri sarūsēta metāla var būt redzamas poras uz tā virsmas, skaidra piesārņojuma pazīme.
Samazināta saplūšana
Rūsa darbojas kā barjera starp parasto metālu un metinājumu. Pat ja loka izkausē rūsu, pamatā esošais metāls var nesasniegt nepieciešamo temperatūru, lai saplūst ar metināto metālu. Tas rada nepilnīgu saplūšanu - kritisks defekts, ja metinājums pilnībā nesadalās ar parasto metālu. Smagos gadījumos metinājums var ar minimālu spēku nomizot no sarūsētās virsmas, it kā tas būtu pielīmēts, nevis saplūdis.
Palielināta izšļakstīšana un izdedži
Rūsa daļiņas metinātajā baseinā var izraisīt pārmērīgu izšļakstīšanos (izkausētus metāla pilienus, kas lido no metināšanas) un padarīt sārņus (aizsargājošu pārklājumu no elektrodiem) grūtāk noņemt. Spatter rada netīru metinājumu un var sabojāt tuvumā esošās virsmas, savukārt metinātajā (izdedžu iekļaušanas) izdedžos vēl vairāk vājina locītavu.
Kad sarūsējušu metālu var metināt (un kā)
Neskatoties uz šiem izaicinājumiem, sarūsējušu metālu var veiksmīgi metināt ar pareizo sagatavošanu un pielāgošanu. Galvenais ir noņemt pietiekami daudz rūsas, lai nodrošinātu pareizu saplūšanu, vienlaikus pielāgojot metināšanas procesu, lai apstrādātu visu atlikušo piesārņojumu.
Sagatavošana: rūsas noņemšana pirms metināšanas
Kritiskākais solis ir metāla virsmas tīrīšana, lai noņemtu vaļīgu, pārslodzi un pakļautu svaigu metālu. Tīrīšanas apjoms ir atkarīgs no rūsas smaguma:
• Gaišu rūsu (plānu, pulverveida slāni) var noņemt ar stiepļu suku, smilšpapīru vai stieples riteni, kas piestiprināts pie dzirnaviņas. Tas pakļauj pamatā esošo metālu, ļaujot lokam tīrīt un izkausēt parasto metālu.
• Smagai rūsai (biezai, kraukšķīgai slāņai vai bedrēšanai) nepieciešama agresīvāka tīrīšana. Dzirnaviņas ar atloka disku vai smilšu bremzi var noņemt dziļu rūsu, lai gan metālam ar lāpstiņu joprojām var būt mazas rūsas nogulsnes bedrēs. Šādos gadījumos koncentrēties uz visu vaļīgo rūsas noņemšanu - Atlikušās rūsas bedrēs ir mazāk kaitīga nekā uz virsmas.
• Mērogam vai cieši savienotai rūsai (cietam, spīdīgam slānim) var būt nepieciešama ķīmiska apstrāde. Rūsa pārveidotāji vai skābi tīrīšanas līdzekļi var izšķīdināt rūsu, lai gan metāls pēc tam ir rūpīgi jānoskalo un žāvē, lai pirms metināšanas novērstu jaunu rūsu veidošanos.
Pēc tīrīšanas noslaukiet virsmu ar audumu, lai noņemtu putekļus un gružus. Mērķis ir pakļaut vismaz ¼ collu tīra metāla gar savienojuma līniju - Tas nodrošina, ka metinājums var saplūst tieši ar parasto metālu, nevis tikai ar rūsu.
Izvēloties pareizo metināšanas procesu un parametrus
Daži metināšanas procesi apstrādā rūsu labāk nekā citi, un parametru pielāgošana var mazināt piesārņojumu:
• Nūju metināšana (SMAW) ir laba izvēle sarūsētam metālam, jo tā plūsmas pārklājums palīdz pasargāt metināto baseinu no gāzēm, kas atbrīvotas no atlikušās rūsas. Celulozes elektrodu (piemēram, E6010 vai E6011) izmantošana, pateicoties agresīvajam lokam, var uzlabot loka iespiešanos caur gaismas rūsu. Izvairieties no zemiem - ūdeņraža elektrodiem (piemēram, E7018) stipri sarūsētam metālam - tie ir jutīgāki pret mitrumu un piesārņojumu, palielinot porainības risku.
. Plūsma palīdz notvert gāzes no rūsas, samazinot porainību. MIG ar cietu stiepli pārliecinieties, ka metāls ir ļoti tīrs, jo inertās gāzes ekranējums (argons vai Co₂) piedāvā mazāku aizsardzību pret piesārņojumu nekā plūsma.
• TIG metināšana (GTAW) ir mazāk piedodoša no rūsas, jo tā ir atkarīga no precīzas siltuma vadības un tam nav plūsmas uz masku piesārņojumu. Tas ir ieteicams tikai viegli sarūsējamam metālam, kas ir rūpīgi notīrīts.
Parametru pielāgošana var arī palīdzēt:
• Nedaudz palieliniet ampēru, lai pārliecinātos, ka parastais metāls izkūst caur atlikušo rūsu.
• Izmantojiet nedaudz garāku loka garumu, lai stabilizētu loku uz nevienmērīgām, iepriekš sarūsētām virsmām.
• Metināt ar lēnāku pārvietošanās ātrumu, lai gāzes no rūsas ļautu izvairīties no metināšanas baseina, pirms tā sacietē, samazinot porainību.
Ievietojiet - metināšanas apsvērumus
Pēc metināšanas pārbaudiet, vai metinājumā nav tādu defektu kā porainība vai nepilnīga saplūšana. Ja ir nelieli defekti, otra caurlaide ar tīru elektrodu var tos salabot. Āra vai augsta - mitruma pielietojums, krāsojiet vai pārklājiet metināto zonu, lai novērstu jaunu rūsas veidošanos, jo metināšanas karstums var noņemt aizsargājošus pārklājumus uz apkārtējā metāla.
Ierobežojumi: kad nevajadzētu metināt sarūsējušu metālu
Dažos gadījumos rūsas bojājumi ir pārāk smagi, lai droši vai efektīvi metinātu:
• Strukturālais vājums no rūsas: ja rūsa ir apēdusi ievērojamas metāla daļas (piemēram, tērauda stars ar vairāk nekā 20% no tā biezuma, kas zaudēts rūsai), metināšana var neatjaunot tā izturību. Pats metāls ir pārāk vājš, lai atbalstītu kravas, pat ar spēcīgu metinājumu.
• Dziļi bedrēšana ar slēptu rūsu: metāls ar dziļām bedrēm, kas piepildītas ar rūsu, var šķist tīra uz virsmas, bet joprojām slazdas rūsa, kas piesārņos metinājumu. Tas ir izplatīts vecās autobūves detaļās vai jūras aprīkojumā, kur rūsa dziļi iekļūst. Šāda metāla metināšana bieži rada porainas, vājas metinātas.
• Drošība - Kritiskas lietojumprogrammas: strukturālā metināšanā (piemēram, tilti, spiediena tvertņi) vai slodzi - Gultņu savienojumi, pat viegli sarūsējušies metāls ir rūpīgi jātīra. Visi atlikušie rūsas riski, kas apdraud metinājuma integritāti, kas varētu izraisīt katastrofālu neveiksmi.
Reāli - pasaules piemēri
Remonta darbos ir izplatīta sarūsēta metāla metināšana:
.
.
• Automobiļu tehniķi bieži metina sarūsējušos virsbūves paneļus, lai gan tie var sagriezt smagi sarūsējušās sekcijas un aizstāt tos ar jaunu metālu, ja bedre ir pārāk dziļa.
Katrā ziņā panākumi ir atkarīgi no pietiekami daudz rūsas noņemšanas, lai ļautu saplūšanai un pareizā procesa izvēlei.
Secinājums
Rūsu metālu var metināt, bet rūsa rada ievērojamas problēmas, kas prasa sagatavošanu un kopšanu. Noņemot vaļēju rūsu, izmantojot atbilstošus metināšanas procesus (piemēram, nūju metināšanu ar plūsmu - pārklāti elektrodi) un pielāgojot parametrus piesārņojuma apstrādei, metinātāji var radīt spēcīgus savienojumus sarūsētā metālā. Tomēr smagi sarūsējis vai strukturāli novājināts metāls var būt pārāk bojāts, lai droši metinātu, tā vietā nepieciešama nomaiņa.
Galvenais līdzņemšana ir tāda, ka rūsa nav absolūts barjera metināšanai -, bet tā prasa cieņu. Izmantojot rūpīgu tīrīšanu un gudru paņēmienu, pat sarūsējušu metālu var savienot funkcionālās, uzticamās metinātajās metinājumos. Remonta vai izgatavošanas veikšana, pareiza rūsas risināšana nodrošina, ka metinājums izturēs laika pārbaudi.
