ویژگی‌های منحصربه‌فرد فولاد، از جمله استحکام و مقاومت در برابر خوردگی، آن را به انتخابی پرطرف‌دار در صنایع جوشکاری و ساخت‌وساز تبدیل کرده است. بااین‌حال، یکی از چالش‌های اصلی در جوشکاری فولاد ضدزنگ، بروز تغییر رنگ در ناحیه جوش است که به‌عنوان رنگ حرارتی نیز شناخته می‌شود.
تغییر رنگ در جوشکاری فولاد ضدزنگ به دلایل مختلفی رخ می‌دهد. عوامل مؤثر بر این پدیده شامل نوع فولاد ضدزنگ مورداستفاده، پارامترهای جوشکاری، شرایط محیطی و مهارت جوشکار می‌شوند. برای مثال، دمای بالای ایجاد شده در حین جوشکاری می‌تواند منجر به اکسیداسیون سطح فلز پایه و تشکیل لایه‌های اکسیدی رنگی شود. همچنین، انتخاب نامناسب گاز محافظ یا سرعت جریان ناکافی گاز می‌تواند احتمال تغییر رنگ را افزایش دهد.
بنابراین، چه عواملی باعث تغییر رنگ می‌شوند؟ چگونه می‌توان تغییر رنگ را به حداقل رساند؟ خواه یک جوشکار باتجربه باشید یا در حال آماده‌سازی برای واگذاری پروژه خود باشید، این راهنما بینش ارزشمندی را برای جلوگیری از مشکلات تغییر رنگ ارائه می‌دهد و به شما کمک می‌کند تا به یک جوش بی‌عیب‌ونقص دست پیدا کنید که استاندارد کیفیت بالایی را برآورده کند.
آیا فولاد ضدزنگ در حین فرایند جوشکاری دچار تغییر رنگ می‌شود؟
تغییر رنگ فولاد ضدزنگ در حین جوشکاری ممکن است رخ دهد و عواملی همچون حرارت، اکسیداسیون، کاهش کروم، آلودگی متقابل و جوشکاری نامناسب می‌توانند در بروز این پدیده نقش داشته باشند. اما این اتفاق چگونه رخ می‌دهد؟
1. گرما و اکسیداسیون
هنگامی که فولاد در معرض هوای با دمای بالا قرار می‌گیرد، می‌تواند با اکسیژن واکنش داده و لایه‌های اکسیدی تشکیل دهد. این لایه‌ها می‌توانند به‌صورت سایه‌هایی از آبی، بنفش، قهوه‌ای یا سیاه بر روی سطح اتصال جوش ظاهر شوند. ورودی حرارت بیش از حد یا قرارگیری طولانی‌مدت در معرض دمای بالا می‌تواند باعث تغییر رنگ بیش از حد و تأثیر بر خواص مکانیکی جوش شود.
2. کاهش کروم
فولاد ضدزنگ به دلیل وجود کروم، قادر به تشکیل لایه اکسید پاسیو بر روی سطح خود بوده و از این طریق مقاومت به خوردگی پیدا می‌کند. این لایه محافظ، فلز پایه را از خوردگی مصون می‌دارد. در شرایط دمایی بسیار بالای حوضچه جوشکاری، کروم با اکسیژن ترکیب شده و اکسید کروم تشکیل می‌دهد که می‌تواند تبخیر شود. این فرایند منجر به کاهش محتوای کروم در نواحی مجاور جوش شده و تشکیل مناطق مستعد خوردگی می‌گردد.
3. آلودگی متقاطع
آلودگی‌ها یا بقایای موجود بر روی سطح فولاد ضدزنگ می‌توانند منجر به اکسیداسیون و تغییر رنگ در فرایند جوشکاری شوند. تماس ذرات خارجی ناشی از ابزار یا تجهیزات دیگر با فولاد طی جوشکاری، به‌عنوان آلودگی متقاطع شناخته می‌شود که می‌تواند یکپارچگی جوش را به خطر اندازد. به‌منظور کاهش این مسئله، تمیزکاری کامل مواد پیش از آغاز جوشکاری از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
4. تکنیک‌های نامناسب جوشکاری
تکنیک‌های جوشکاری نادرست و کیفیت پایین جوش، از جمله نوسانات سرعت حرکت مشعل و طول قوس، منجر به گرمایش غیریکنواخت فولاد ضدزنگ و در نتیجه تغییر رنگ نامطلوب می‌شود. علاوه بر این، استفاده ناکافی از گاز محافظ، حفاظت ضعیف ناحیه جوش را به دنبال دارد که منجر به اکسیداسیون بیش از حد و تغییر رنگ می‌شود.
چه اتفاقی می‌افتد وقتی فولاد ضدزنگ تغییر رنگ می‌دهد؟
تغییر رنگ ظاهر فولاد ضدزنگ را تحت‌تأثیر قرار می‌دهد. به‌جای پوشش درخشان و نقره‌ای معمول، فلز ممکن است رگه‌ها یا لکه‌های رنگی مختلفی را بسته به نوع اکسید تشکیل شده، از خود نشان دهد. این اکسیدها می‌توانند رنگ‌های متنوعی مانند آبی، بنفش، قهوه‌ای یا سیاه داشته باشند.
تشکیل لایه‌های اکسید می‌تواند مقاومت به خوردگی فولاد ضدزنگ را تحت‌تأثیر قرار دهد. تغییر رنگ نشان‌دهنده نقص در حین جوشکاری است و فلز را در آینده مستعد خوردگی می‌کند.
همچنین این مسئله می‌تواند برای صنایعی که ظاهر جوش‌ها برای تضمین کیفیت بسیار مهم است، مشکل‌ساز باشد. اگر تغییر رنگ نشان‌دهنده نقص در جوش باشد، محصول ممکن است در آزمون‌های دقیق کیفیت مردود شود و منجر به ضایعات محصول و فرایند شود. بااین‌حال، به‌خاطر داشته باشید که برخی تغییر رنگ‌های جزئی ممکن است قابل‌قبول باشند، به‌ویژه در کاربردهای غیر بحرانی. اما همیشه ایده‌آل است که تاحدامکان از تغییر رنگ جلوگیری شود تا یکپارچگی و جذابیت ظاهری جوش حفظ گردد.
آیا تغییر رنگ فولاد ضدزنگ قابل‌اصلاح است؟
تغییر رنگ در فولاد ضدزنگ اغلب می‌تواند با روش‌های پس از جوشکاری و پولیش بهبود یابد. برای مثال، یک محلول اسیدی می‌تواند رنگ‌زدگی اکسیدی را حل کرده و لایه تمیز زیرین فولاد ضدزنگ را آشکار کند.
پاسیواسیون فرایند دیگری است که به بازگرداندن مقاومت به خوردگی فولاد ضدزنگ کمک می‌کند. این فرایند شامل تیمار سطح با یک محلول اسید اکسیدکننده برای تشویق تشکیل یک‌لایه اکسید محافظ جدید است. الکترو پولیش فرایند دیگری برای رفع تغییر رنگ است. این فرایند با حل‌کردن انتخابی فلز، عیوب سطحی از جمله تغییر رنگ را برمی‌دارد. این روش فولاد ضدزنگ را با یک پایان صاف و براق باقی می‌گذارد.
همه تغییر رنگ‌ها را نمی‌توان به طور کامل از بین برد، به‌خصوص اگر تغییر رنگ شدید باشد یا به عمق فلز نفوذ کرده باشد. در این حالت، یکپارچگی جوش نگران‌کننده خواهد بود و احتمالاً در بازرسی‌ها مردود خواهد شد.
روش‌های جلوگیری از تغییر رنگ فولاد ضدزنگ
استفاده از تکنیک‌های صحیح جوشکاری، شامل کنترل ورودی حرارت، استفاده از گازهای محافظ مناسب، و انجام عملیات پس از جوشکاری می‌تواند به کاهش و مدیریت تغییر رنگ کمک کند. جوشکاران همچنین می‌توانند با کنترل ورودی حرارت از اکسیداسیون ناحیه جوش جلوگیری کنند.
یکی از بهترین روش‌ها برای جلوگیری از تغییر رنگ فولاد ضدزنگ، تمیزکاری و آماده‌سازی مناسب سطح جوشکاری برای حذف تمام آلودگی‌ها است. این کار همچنین از زنگ‌زدگی زودرس فولاد جلوگیری می‌کند. فولاد زنگ‌زده را می‌توان جوشکاری کرد، اما دارای چالش‌های خاص خود بوده و نیاز به آماده‌سازی مناسب دارد.
با استفاده از روش‌های مناسب، می‌توان تغییر رنگ در جوش‌های فولاد ضدزنگ را به حداقل رساند.
آماده‌سازی صحیح فولاد ضدزنگ برای جوشکاری
آماده‌سازی مناسب فولاد ضدزنگ برای جوشکاری از اهمیت بالایی برخوردار است تا اطمینان حاصل شود که جوش‌های قوی، تمیز و بادوام با حداقل خطر تغییر رنگ ایجاد می‌شوند. اولین گام، تمیزکاری و آماده‌سازی کامل سطح است، زیرا سطوح فولاد ضدزنگ باید عاری از آلودگی‌هایی مانند روغن، گریس، خاک و زنگ‌زدگی باشند، زیرا این موارد می‌توانند منجر به مشکلات جوشکاری شوند.
همچنین مهم است که تنظیمات دستگاه جوشکاری بر اساس ضخامت مواد، نوع اتصال و فرایند جوشکاری موردنیاز، به مشخصات فنی صحیح تنظیم شود. همچنین باید همیشه منطقه جوشکاری را عاری از آلودگی نگه داشت، زیرا این آلودگی‌ها می‌توانند ناخالصی‌هایی را وارد جوش کرده و منجر به تغییر رنگ شوند.
پس از جوشکاری، باید منطقه جوشکاری را با استفاده از محلول پاسسیو و سایر روش‌های پس از جوشکاری به‌درستی تمیز و درمان کرد تا از تغییر رنگ جلوگیری شود. جوش را مطابق با استانداردها و الزامات مشخص شده، بررسی کنید.
آماده‌سازی مناسب و توجه به جزئیات برای دستیابی به جوش‌های باکیفیت، مقاوم در برابر خوردگی و بدون تغییر رنگ در فولاد ضدزنگ بسیار مهم است.
سخن پایانی
تغییر رنگ در جوشکاری فولاد ضدزنگ، پدیده‌ای پیچیده است که تحت‌تأثیر عوامل متعددی قرار دارد. برای کاهش این پدیده و بهبود کیفیت جوش، می‌توان از روش‌های مختلفی مانند استفاده از گازهای محافظ مناسب، کنترل دقیق پارامترهای جوشکاری، انتخاب فولاد ضدزنگ با ترکیب شیمیایی مناسب و پیش گرم‌کردن قطعه کار استفاده کرد. با شناخت دقیق این عوامل و اعمال روش‌های مناسب، می‌توان جوش‌هایی با کیفیت بالا و ظاهری مناسب تولید کرد.
