Karat, bentuk kakisan biasa yang membentuk permukaan logam apabila besi bertindak balas dengan oksigen dan kelembapan, adalah pemandangan yang biasa pada jentera lama, struktur logam, dan peralatan luaran. Bagi mereka yang menghadapi tugas menyertai kepingan logam berkarat, soalan utama timbul: "Bolehkah logam berkarat dikimpal?" Jawapan pendek adalah ya - logam berkarat boleh dikimpal - tetapi karat mencipta cabaran yang mesti ditangani untuk memastikan kimpalan yang kuat dan boleh dipercayai. Tanpa penyediaan dan teknik yang betul, karat boleh menyebabkan sendi lemah, kecacatan, dan bahkan bahaya keselamatan.
Mengapa karat merumitkan kimpalan
Karat (terutamanya besi oksida) bukan logam - Ia adalah bahan rapuh, berliang yang mengganggu proses kimpalan dalam beberapa cara:
Kekonduksian elektrik yang lemah
Kimpalan bergantung kepada elektrik untuk membuat arka (dalam kimpalan arka) atau menjana haba (dalam kimpalan rintangan). Karat adalah konduktor elektrik yang lemah, jadi ia boleh menyekat atau menyebarkan arus elektrik yang diperlukan untuk membentuk arka yang stabil. Ketidakstabilan ini membawa kepada kolam kimpalan yang tidak menentu, menjadikannya sukar untuk mencairkan logam asas secara merata. Sebagai contoh, dalam kimpalan kayu, karat pada permukaan logam boleh menyebabkan arka "melompat" atau memadamkan secara tidak disangka -sangka, mengakibatkan gabungan yang tidak lengkap antara kimpalan dan logam asas.
Pencemaran kolam kimpalan
Apabila dipanaskan semasa kimpalan, karat memecah masuk ke dalam oksigen dan gas lain, yang boleh mencemarkan kolam kimpalan cair. Ini membawa kepada keliangan - gelembung gas kecil yang terperangkap dalam kimpalan kukuh. Porositi melemahkan kimpalan dengan membuat jurang dalam strukturnya, mengurangkan kekuatan tegangan dan membuat rentan sendi retak di bawah beban. Kimpalan pada logam yang sangat berkarat mungkin mempunyai liang -liang yang kelihatan di permukaannya, tanda pencemaran yang jelas.
Mengurangkan gabungan
Karat bertindak sebagai penghalang antara logam asas dan kimpalan. Walaupun arka mencairkan karat, logam yang mendasari mungkin tidak mencapai suhu yang diperlukan untuk bersatu dengan logam kimpalan. Ini mengakibatkan gabungan tidak lengkap - kecacatan kritikal di mana kimpalan gagal mengikat sepenuhnya dengan logam asas. Dalam kes -kes yang teruk, kimpalan boleh mengupas dari permukaan berkarat dengan daya minimum, seolah -olah ia terpaku dan bukannya bersatu.
Peningkatan Spatter dan Slag
Zarah karat di kolam kimpalan boleh menyebabkan spatter berlebihan (titisan logam cair yang terbang dari kimpalan) dan membuat sanga (salutan pelindung dari elektrod) lebih sukar untuk dikeluarkan. Spatter mencipta kimpalan yang tidak kemas dan boleh merosakkan permukaan berdekatan, manakala sanga terperangkap dalam kimpalan (inklusi sanga) terus melemahkan sendi.
Apabila logam berkarat dapat dikimpal (dan bagaimana)
Walaupun cabaran ini, logam berkarat dapat dikimpal dengan jayanya dengan penyediaan dan penyesuaian yang tepat. Kuncinya adalah untuk menghilangkan karat yang cukup untuk membolehkan gabungan yang betul semasa menyesuaikan proses kimpalan untuk mengendalikan sebarang pencemaran yang tersisa.
Penyediaan: Mengeluarkan karat sebelum kimpalan
Langkah yang paling kritikal ialah membersihkan permukaan logam untuk menghilangkan karat yang longgar, dan mendedahkan logam segar. Tahap pembersihan bergantung kepada keterukan karat:
• Karat ringan (lapisan nipis, serbuk) boleh dikeluarkan dengan berus kawat, kertas pasir, atau roda dawai yang dilekatkan pada penggiling. Ini mendedahkan logam yang mendasari, yang membolehkan arka menyerang dan mencairkan logam asas dengan bersih.
• Karat berat (lapisan tebal, berkerak atau pitting) memerlukan pembersihan yang lebih agresif. Pengisar dengan cakera flap atau sandblaster boleh mengeluarkan karat yang mendalam, walaupun logam pitted masih mempunyai deposit karat kecil di lubang. Dalam kes sedemikian, fokus untuk menghapuskan semua karat longgar - karat yang tinggal di lubang kurang berbahaya daripada karat yang berkilauan di permukaan.
• Skala atau karat yang terikat dengan ketat (lapisan keras, berkilat) mungkin memerlukan rawatan kimia. Penukar karat atau pembersih berasid boleh membubarkan karat, walaupun logam mesti dibilas dengan teliti dan dikeringkan selepas itu untuk mengelakkan karat baru daripada membentuk sebelum kimpalan.
Selepas pembersihan, lap permukaan dengan kain untuk mengeluarkan habuk dan serpihan. Matlamatnya adalah untuk mendedahkan sekurang -kurangnya ¼ inci logam bersih di sepanjang garis sendi - Ini memastikan kimpalan dapat bersatu secara langsung dengan logam asas, bukan hanya karat.
Memilih proses kimpalan dan parameter yang betul
Proses kimpalan tertentu mengendalikan karat lebih baik daripada yang lain, dan menyesuaikan parameter dapat mengurangkan pencemaran:
• Stick Welding (SMAW) adalah pilihan yang baik untuk logam berkarat, kerana salutan fluksnya membantu melindungi kolam kimpalan dari gas yang dikeluarkan oleh karat yang tinggal. Menggunakan elektrod selulosa (misalnya, E6010 atau E6011) dapat meningkatkan penembusan arka melalui karat cahaya, terima kasih kepada arka yang agresif. Elakkan rendah - elektrod hidrogen (contohnya, E7018) untuk logam yang sangat berkarat - mereka lebih sensitif terhadap kelembapan dan pencemaran, meningkatkan risiko keliangan.
• Kimpalan MIG (GMAW) boleh berfungsi dengan karat cahaya jika menggunakan fluks - wayar cored (yang mempunyai fluks pelindung di dalam wayar). Fluks membantu memerangkap gas dari karat, mengurangkan keliangan. Bagi MIG dengan dawai pepejal, pastikan logam sangat bersih, kerana pelindung gas lengai (argon atau Co₂) menawarkan perlindungan yang kurang terhadap pencemaran daripada fluks.
• Tig Welding (GTAW) kurang memaafkan karat, kerana ia bergantung pada kawalan haba yang tepat dan tidak mempunyai fluks untuk mencemari pencemaran. Ia hanya disyorkan untuk logam ringan yang telah dibersihkan dengan teliti.
Melaraskan parameter juga boleh membantu:
• Meningkatkan amperage sedikit untuk memastikan logam asas mencairkan melalui karat yang tinggal.
• Gunakan panjang arka yang lebih panjang untuk menstabilkan arka pada permukaan yang tidak rata, sebelum ini berkarat.
• Kimpalan pada kelajuan perjalanan yang lebih perlahan untuk membolehkan gas dari karat melarikan diri dari kolam kimpalan sebelum ia menguatkan, mengurangkan keliangan.
Post - Pertimbangan kimpalan
Selepas kimpalan, periksa kimpalan untuk kecacatan seperti keliangan atau gabungan yang tidak lengkap. Sekiranya kecacatan kecil hadir, pas kedua dengan elektrod bersih boleh membaikinya. Untuk aplikasi kelembapan luar atau tinggi -, cat atau kot kawasan yang dikimpal untuk mengelakkan karat baru daripada membentuk, kerana panas kimpalan boleh melepaskan lapisan pelindung pada logam sekitar.
Batasan: Apabila logam berkarat tidak boleh dikimpal
Dalam sesetengah kes, kerosakan karat terlalu teruk untuk mengimpal dengan selamat atau berkesan:
• Kelemahan struktur dari karat: Jika karat telah memakan sebahagian besar logam (contohnya, rasuk keluli dengan lebih daripada 20% ketebalannya hilang kepada karat), kimpalan mungkin tidak memulihkan kekuatannya. Logam itu sendiri terlalu lemah untuk menyokong beban, walaupun dengan kimpalan yang kuat.
• Pitting dalam dengan karat tersembunyi: Logam dengan lubang -lubang yang diisi dengan karat mungkin kelihatan bersih di permukaan tetapi masih perangkap karat yang akan mencemarkan kimpalan. Ini adalah perkara biasa di bahagian automotif lama atau peralatan laut, di mana karat menembusi dengan mendalam. Kimpalan logam sedemikian sering menyebabkan kimpalan yang lemah dan lemah.
• Keselamatan - Aplikasi kritikal: Dalam kimpalan struktur (contohnya, jambatan, kapal tekanan) atau beban - sendi galas, walaupun logam ringan berkarat harus dibersihkan dengan teliti. Mana -mana risiko karat yang tersisa yang menjejaskan integriti kimpalan, yang boleh menyebabkan kegagalan bencana.
Contoh dunia -
Kimpalan logam berkarat adalah perkara biasa dalam kerja pembaikan:
• Seorang petani yang membaiki bingkai traktor berkarat boleh mengimpalnya selepas mengisar karat longgar, menggunakan kimpalan kayu untuk membuat sendi yang kuat.
• Pemilik rumah yang menetapkan pagar logam berkarat boleh membersihkan karat dengan berus dawai dan menggunakan kimpalan mig dengan fluks - dawai cored untuk menyusun semula kereta api yang patah.
• Juruteknik automotif sering mengimpal panel badan berkarat, walaupun mereka mungkin memotong bahagian -bahagian yang sangat berkarat dan menggantikannya dengan logam baru jika pitting terlalu mendalam.
Dalam setiap kes, kejayaan bergantung kepada mengeluarkan karat yang cukup untuk membolehkan gabungan dan memilih proses yang tepat untuk pekerjaan tersebut.
Kesimpulan
Logam berkarat boleh dikimpal, tetapi karat mencipta cabaran yang signifikan yang menuntut penyediaan dan penjagaan. Dengan mengeluarkan karat yang longgar, menggunakan proses kimpalan yang sesuai (seperti kimpalan kayu dengan fluks - elektrod bersalut), dan menyesuaikan parameter untuk mengendalikan pencemaran, pengimpal boleh membuat sendi yang kuat dalam logam berkarat. Walau bagaimanapun, logam yang sangat berkarat atau struktur yang lemah mungkin terlalu rosak untuk mengimpal dengan selamat, memerlukan penggantian.
Takeaway utama adalah bahawa karat bukan penghalang mutlak untuk kimpalan - tetapi ia memerlukan penghormatan. Dengan pembersihan menyeluruh dan teknik pintar, walaupun logam berkarat boleh disatukan ke dalam kimpalan yang berfungsi dan boleh dipercayai. Sama ada untuk pembaikan atau fabrikasi, menangani karat dengan betul memastikan kimpalan akan menjadi ujian masa.
