Cosa rende l’acciaio inossidabile inossidabile?

Questo cordone GMAW richiede una pulizia postsaldatura per rimuovere la tinta dovuta al calore (ossidi) e gli spruzzi, che potrebbero entrambi favorire la corrosione.

Nel film "Caddyshack", Bill Murray spiega la sua strategia per affrontare il gopher dicendo: "Per conquistare l'animale, devo imparare a pensare come un animale. E, quando possibile, ad assomigliare a uno. Io' Devo infilarmi nella pelle di questo tizio e strisciare in giro per qualche giorno."

Allo stesso modo, i produttori dovrebbero prima pensare a cosa conferisce all’acciaio inossidabile le sue proprietà inossidabili e come assicurarsi che tali proprietà rimangano intatte prima, durante e dopo la saldatura.

La base per vincere molte sfide di saldatura inizia ricordando che l'acciaio inossidabile acquisisce la sua proprietà inossidabile formando uno strato di ossido di cromo.

Innanzitutto, diamo un'occhiata all'acciaio al carbonio. Quando esposto all'umidità, il ferro nell'acciaio al carbonio reagisce con l'ossigeno per formare lentamente un ossido di ferro rossastro. Un rapido tocco con una mola rimuove la ruggine e rivela l'acciaio pulito sottostante.

Ora contrastiamolo con la formazione di ossido di cromo sull'acciaio inossidabile. L'acciaio inossidabile comprende circa il 50% di ferro e un valore compreso tra il 10,5% (il 12% è una quantità minima tipica) e il 30% di cromo, a seconda del grado.

Lo strato di ossido di cromo si forma sulla superficie dell'acciaio inossidabile quando il cromo reagisce con l'ossigeno. Ciò avviene istantaneamente, con velocità di formazione misurate in nanosecondi e spessori del film in micron.

Quindi perchè è importante? Ciò significa che la proprietà inossidabile più importante dell'acciaio inossidabile è la resistenza alla corrosione, che deriva dalla sua capacità di formare e rigenerare uno strato di ossido di cromo in presenza di ossigeno. Tuttavia, l’acciaio inossidabile non fornisce resistenza alla corrosione al di sotto dello strato di ossido. Di conseguenza, una volta iniziata la corrosione, essa progredisce rapidamente.

Un buon esempio di ciò è la vaiolatura o la corrosione interstiziale che può verificarsi negli scambiatori di calore negli spazi tra i tubi e la piastra tubiera. La lamiera presenta centinaia di fori lavorati per supportare fasci di tubi e l'acqua di raffreddamento o il vapore scorrono attorno ai tubi. La corrosione inizia se i fluidi penetrano nello spazio tra il tubo e la piastra tubiera perché l'ossigeno non ha accesso a quell'area per riformare l'ossido di cromo. Di conseguenza, i produttori di scambiatori di calore eseguono una saldatura di tenuta, solitamente con saldatura ad arco di tungsteno a gas (GTAW), attorno a ciascun tubo. La saldatura non deve essere forte, ma deve essere a tenuta stagna.

Mentre gli artisti del metallo e gli hobbisti potrebbero essere attratti dalla tinta termica generata durante la saldatura, quei colori inviano segnali al produttore sulla quantità di ossidazione avvenuta durante la saldatura.

Le tinte dovute al calore si verificano perché l'ossigeno in un gas attivo o nell'atmosfera forma uno strato di ossido pesante, consumando il cromo che si trova immediatamente sotto lo strato superficiale superiore. Gli strati che hanno un colore da argento a paglierino sono buoni, mentre gli strati più pesanti che progrediscono da una tinta viola/bluastra a una tinta grigio/nera non sono così buoni. I fabbricanti usano il termine gergale "bruciare il cromo", perché i colori più scuri spesso indicano un apporto di calore in eccesso. Tuttavia, la causa principale di ciò è l’eccessiva ossidazione.

Uno strato microscopico di ossido di cromo conferisce all'acciaio inossidabile la sua caratteristica "inossidabile". L'ossido di cromo si forma immediatamente quando gli atomi di cromo nell'acciaio inossidabile sono esposti all'ossigeno nell'atmosfera.

Come regola generale, tutte le saldature inossidabili richiedono una pulizia postsaldatura per garantire che la pellicola di ossido di cromo della superficie sia intatta. In caso contrario, l'area di saldatura è soggetta ad arrugginimento. Il tipo di pulizia dipende dall'applicazione finale e dai codici e standard pertinenti.

Quando si esegue la pulizia meccanica con spazzole metalliche, dischi abrasivi, martelli scalpellatori o mezzi di sabbiatura, assicurarsi che questi strumenti siano utilizzati specificamente e dedicati all'acciaio inossidabile per prevenire la contaminazione incrociata. Molti produttori hanno urlato di dolore dopo essersi resi conto di aver involontariamente impregnato di ferro le loro saldature in acciaio inossidabile.