تمیزکاری جوش‌های فولاد ضدزنگ بعد از جوشکاری TIG یک مرحله ضروری‌ست که نه‌تنها باعث بهبود ظاهر جوش‌ها می‌شود، بلکه به حفظ ویژگی‌های مقاومتی فولاد در برابر خوردگی نیز کمک می‌کند. از آنجا که حرارت قوس جوشکاری باعث ازبین‌رفتن لایه محافظ فولاد می‌شود، تمیزکردن صحیح جوش‌ها برای بازسازی این لایه و جلوگیری از آسیب‌های بیشتر ضروری‌ست.
اگر این موضوع دغدغه شما هم هست، در ادامه این مقاله همراه ما باشید تا با هم راه‌های تمیزکاری جوش‌های فولاد ضدزنگ را بررسی کنیم.
چرا باید به تمیزکاری جوش‌های فولاد ضدزنگ فکر کرد؟
برای تمیزکاری جوش‌های فولاد ضدزنگ، دو دلیل قانع‌کننده وجود دارد؛ اول اینکه جوش‌ها ظاهر بهتری پیدا می‌کنند و دوم اینکه تمیزکردن صحیح جوش‌ها، از خوردگی آن‌ها جلوگیری می‌کند!
برای تمیزکاری جوش‌های فولاد ضدزنگ، معمولا سه روش زیر استفاده می‌شود.
| روش شیمیایی | در این روش از مایعی خورنده شامل اسید هیدروفلوریک، نیتریک و سولفوریک استفاده می‌شود. |
| روش مکانیکی | این روش شامل برس‌زنی دستی، مثل استفاده از برس سیم فولاد ضدجوش، برس‌های پلاستیکی چرخشی یا پارچه‌های بدون بافت است. |
| روش الکتروشیمیایی | در این روش از برق و مایع الکترولیت استفاده می‌شود. |
هر سه روش می‌توانند در موقعیت‌های مختلف مفید باشند، اما همه آن‌ها در مجموع تقریبا به یک اصل عمل می‌کنند؛ یعنی در هر کدام از این روش‌ها، لایه غیرفعال که توسط حرارت قوس در حین جوشکاری از بین رفته، دوباره بازسازی می‌شود؛ در ادامه هر کدام از این روش‌ها را کامل برای شما توضیح خواهیم داد، اما قبل از آن بیایید نگاهی به سطح زیرین فولاد ضدجوش داشته باشیم.
بررسی لایه زیرین فولاد ضدزنگ
فولاد ضدزنگ، که به آن فولاد کروم-نیکل هم گفته می‌شود، معمولا بیش از 12.5% کروم و کمتر از 1.2% کربن دارد. وقتی کروم موجود در این فولاد با اکسیژن تماس پیدا می‌کند، یک لایه نازک از اکسید کروم روی سطح فولاد تشکیل می‌شود. این لایه که به نام لایه غیرفعال شناخته می‌شود، مانع از اکسیدشدن و خوردگی فولاد شده و به همین دلیل است که فولاد ضدزنگ خاصیت مقاومت در برابر زنگ‌زدگی را دارد.
ازبین‌رفتن لایه غیرفعال فولاد ضدزنگ، بسیار سخت است؛ اما قوس سیستم جوشکاری TIG که می‌تواند تا 10000 درجه سانتی‌گراد داغ باشد، می‌تواند به‌راحتی این لایه را از بین ببرد؛ وقتی لایه غیرفعال از بین می‌رود، رنگ‌های آنیلینگ معمولی تولید می‌شود.
ساختار سطحی فولاد ضدزنگ در مکان‌هایی که رنگ آنیلیک تولید شده است، زبرتر است و بیشتر مستعد خوردگی می‌باشد؛ بنابراین فولاد ضدزنگ در این ناحیه شروع به زنگ‌زدن می‌کند؛ همچنین سطح زیر رنگ آنیلیک، مکان مناسبی برای رشد باکتری‌هاست؛ بنابراین برای کارهایی که به سطح استانداردهای بهداشتی بالا نیاز است، مثل حوزه‌های بهداشت و درمان یا صنایع غذایی، این خوردگی باید سریعا برطرف شود.
مقایسه روش‌های مختلف تمیزکاری جوش‌های فولاد ضدزنگ
در ادامه همراه ما باشید تا روش‌های مختلف تمیزکاری جوش‌های فولاد ضدزنگ را با هم مقایسه کنیم.
1- تمیزکاری شیمیایی (اسیدشویی)
برای تمیزکردن جوش‌های فولاد ضدزنگ به روش شیمیایی، به مواد خاصی نیاز است که شامل ترکیبی از اسیدهای مختلف مانند هیدروفلوئوریک، نیتریک و سولفوریک هستند. این مواد معمولاً به روش‌هایی مثل حمام اسید، اسپری یا برس‌زدن روی جوش‌ها اعمال می‌شوند. این اسیدها رنگ‌های تولیدشده در اثر حرارت جوشکاری را از بین می‌برند. بعد از این که رنگ‌ها از بین رفتند، لایه محافظ فولاد (که به آن لایه غیرفعال گفته می‌شود) باید دوباره تشکیل شود. زمانی که این لایه دوباره به وجود می‌آید، فولاد ضدزنگ دوباره در برابر خوردگی محافظت می‌شود.
مزایای اسیدشویی
- دقیق و کامل‌بودن
- تمیزکردن سطوح بزرگتر و چندین جوش به‌طور همزمان
معایب اسیدشویی
- آسیب احتمالی به اندام‌های بدن
- آسیب به محیط‌زیست
- هزینه بالا
2- تمیزکاری مکانیکی
برای تمیزکردن جوش‌های فولاد ضدزنگ به روش مکانیکی، می‌توان از ابزارهایی مثل برس‌های سیمی فولاد ضدزنگ، برس‌های پلاستیکی چرخشی که به دریل‌های برقی یا دریل‌های بی‌سیم وصل می‌شوند، یا پارچه‌های بدون بافت استفاده کرد. این روش معمولاً به تلاش فیزیکی نیاز دارد، یعنی باید خودتان یا با ابزارهای مخصوص، جوش‌ها را تمیز کنید.
مزایای تمیزکاری مکانیکی
- هزینه‌های نسبتا پایین تهیه دستگاه‌ها و مواد کمکی
- نیاز به تجهیزات ساده و قابل‌دسترس
- مناسب برای تمیزکاری جوش‌های فولاد ضدزنگ در مقیاس کوچک یا در پروژه‌های غیرصنعتی
- عدم‌نیاز به مواد شیمیایی خطرناک
معایب تمیزکاری مکانیکی
- زمان‌بربودن فرآیند
- ایجاد خراش‌های ناخوشایند روی جوش‌ها و مواد پایه
- دسترسی‌نداشتن به تمام نقاط
- احتمال باقی‌ماندن خوردگی
3- تمیزکاری الکتروشیمیایی
تمیزکاری الکتروشیمیایی با کمک دستگاه‌های خاصی انجام می‌شود؛ این دستگاه‌ها جوش‌های فولاد ضدزنگ را به‌شکل کامل، ایمن و سریع تمیز می‌کنند؛ برای بهره‌بردن از تمیزکاری الکتروشیمیایی، علاوه‌بر دستگاه‌های تمیزکاری، به مایع الکترولیت و جریان متناوب هم نیاز پیدا خواهید کرد.
جالب است بدانید که فرآیند تمیزکاری الکتروشیمیایی، مشابه فرآیند جوشکاری‌ست؛ در این فرآیند، قطعه‌ای که باید تمیز شود، از طریق کابل اتصال به دستگاه تمیزکاری متصل می‌شود؛ در ادامه پد تمیزکاری یا برس فیبر کربن که به ترمینال مثبت دستگاه متصل است، روی جوش آغشته به مایع الکترولیت حرکت داده می‌شود.
Most of the work is done by the alternating current with alternating cathodic and anodic polarization. This removes the annealing colors without altering or damaging the surface of the stainless steel.
بیشتر کار توسط جریان متناوب با قطبش کاتدی و آنودی متناوب انجام می‌شود. این فرآیند رنگ‌های آنیلینگ را بدون تغییر یا آسیب به سطح فولاد ضدزنگ از بین می‌برد.
منبع:
نکته دیگری که در تمیزکاری الکتروشیمیایی اهمیت دارد، این است که اکسیژن در حین تبخیر از مایع الکترولیت جدا شده و بلافاصله با کروم موجود در فولاد ضدزنگ ترکیب می‌شود؛ این ترکیب لایه محافظتی غیرفعال را تولید می‌کند؛ بنابراین اسیدشویی یا تمیزکاری مکانیکی جوش، در یک مرحله انجام می‌شود و برخلاف اسیدشویی یا تمیزکاری مکانیکی، نیازی نیست منتظر بمانید تا لایه غیرفعال، آرام‌آرام دوباره رشد کند.
تمیزکاری جوش‌های فولاد ضدزنگ؛ کدام روش بهتر است؟
به‌طورکلی هر سه روش ذکر شده مزایای خاص خودشان را دارند.
1- تمیزکاری شیمیایی (اسیدشویی)
این روش برای بعضی فرآیندهای تولید سیستماتیک، منطقی به نظر می‌رسد. اما همان‌طور که گفتیم، نقطه‌ضعف این روش هزینه‌های بالا آن و همچنین ناسازگاری مواداسیدی با انسان و محیط‌زیست است.
2- تمیزکاری مکانیکی
مزیت این روش هزینه پایین مواداولیه آن است؛ اما نقطه‌ضعف آن این است که بسیار زمان‌بر بوده و همیشه به‌طور 100% قابل‌اعتماد نیست.
3- تمیزکاری الکتروشیمیایی
این روش آسان، سریع و از همه مهم‌تر بسیار دقیق است و حتی در فضاهای باز هم می‌توان از آن استفاده کرد؛ اگرچه در تمیزکاری الکتروشیمیایی، بازسازی لایه غیرفعال و حذف رنگ‌های آنیلینگ در یک مرحله انجام می‌شوند، اما نکته کلیدی این است که برای استفاده از این روش، باید دستگاه مناسب آن را در اختیار داشت؛ اگر به‌دنبال خرید این دستگاه هستید، در ادامه همراه ما باشید تا با هم ویژگی‌های یک دستگاه تمیزکاری جوش خوب را با هم بررسی کنیم.
ویژگی‌های یک دستگاه تمیزکاری جوش خوب چیست؟
اگر قصد خرید یک دستگاه حرفه‌ای تمیزکاری را دارید، بهتر است هنگام خرید دستگاه، به نکات زیر توجه ویژه‌ای داشته باشید.
- عملکرد ساده و قابل‌فهم
- مصرف کم مایع الکترولیت / دوزدهی ساده و دقیق
- آماده به‌کار بودن در چند مرحله ساده
- مصرف کم انرژی
- بدنه محصول مقاوم و در عین حال سبک
- لوازم جانبی باکیفیت برای استفاده‌های مختلف
شرکت فرونیوس در سال 2022، نسل جدیدی از دستگاه‌های چندمنظوره تمیزکاری جوش‌های فولاد ضدزنگ را به بازار عرضه کرد؛ مدل‌های MagicCleaner 150 و MagicCleaner 300 علاوه‌بر تمیزکاری جوش‌های فولاد ضدزنگ و پاسیوکردن آن‌ها، قابلیت پولیش و چاپ را هم دارند.
پولیش بعد از تمیزکاری، سطح فولاد را به‌طور یکنواخت براق می‌کند؛ همچنین قابلیت چاپ این دستگاه به شما این فرصت را می‌دهد تا به‌جای استفاده از برچسب‌های کاغذی یا حکاکی لیزری، برچسب‌گذاری دائمی روی سطوح فولاد ضدزنگ را انجام دهید.
جمع‌بندی
در این صفحه با شما درباره تمیزکاری جوش‌های فولاد ضدزنگ صحبت کردیم؛ همان‌طور که مشاهده کردید، انتخاب روش مناسب تمیزکاری، به نیازهای خاص هر پروژه بستگی دارد. روش شیمیایی بیشتر برای تولیدات صنعتی بزرگ و زمانی که حجم زیادی از جوش‌ها باید تمیز شوند، مناسب است، اما به‌خاطر هزینه بالا و خطراتی که دارد، بهتر است با احتیاط بیشتری استفاده شود؛ روش مکانیکی نیز، برای کارهای کوچک و کم‌هزینه مناسب است، اما به‌دلیل اینکه زمان‌بر است و می‌تواند به سطح فولاد آسیب بزند، برای پروژه‌های حساس کاربرد کمتری دارد. در نهایت روش الکتروشیمیایی با توجه به دقت، سرعت و ایمنی بالایی که دارد، بهترین گزینه برای تمیزکاری جوش‌های فولاد ضدزنگ در پروژه‌های حرفه‌ای و صنعتی‌ست.
از شما ممنونیم که تا اینجا همراه ما بوده‌اید؛ چنانچه در این زمینه سوال بی‌پاسخی در ذهن شما باقی مانده است، می‌توانید برای دریافت مشاوره رایگان، از طریق راه‌های زیر با کارشناسان ما در تیم فرونیوس در تماس باشید.
برای مطالعه بیشتر شما
Cleaning stainless steel welds: Three tried-and-tested methods compared
