Kim loại

CASE: Lỗi khi mạ Niken lên thép không rỉ

08/10/2020 | 16:00

Hình minh họa: mạ niken lên thép không ri cho thiết bị công nghiệp

 

Câu hỏi: Chúng tôi đang hàn thép không gỉ 304L trong chân không và đã cố gắng hàn nó trong chân không bằng hợp kim phụ BVAg-6b, nhưng dường như rất khó để hàn. Các viên kim loại bóng lấp đầy lên trên bề mặt cho dù chúng ta làm sạch đồ không gỉ trước thời hạn cẩn thận như thế nào, bao gồm cả việc ăn mòn bề mặt bằng hóa chất. Lò chân không của chúng tôi dường như cũng sạch sẽ và nó có tốc độ rò rỉ chỉ khoảng 8-10 micron mỗi giờ. Chân không đang được chạy ở khoảng 10e-4 hoặc lâu hơn. Chúng ta đang làm gì sai?

 

Trả lời: Vấn đề bạn đang gặp phải liên quan đến việc cố gắng sử dụng kim loại độn hàn dựa trên bạc nóng chảy thấp (BFM) để hàn thép không gỉ trong môi trường không cho phép thông lượng hàn, vì không ai nên sử dụng thông lượng trong lò chân không (nó sẽ phá hủy bên trong lò chân không).

 

Ngoài ra, môi trường lò không đủ nóng để loại bỏ hoặc phân ly hiệu quả lớp crom-oxit luôn có trên thép không gỉ. Điều này, cùng với thực tế là bạn không thể sử dụng chất trợ dung hàn để giữ cho lớp oxit đó không phát triển dày hơn nữa trong quá trình hàn trong lò chân không, tạo ra tình huống cố gắng làm cho BFM nóng chảy để làm “ướt” bề mặt không gỉ sẽ không xảy ra . BFM không thể xâm nhập qua oxit crom, và bạn không thể bện vào chính lớp crom oxit.

 

Theo quan điểm thực hành hàn chung, cố gắng làm sạch lò trước thời hạn là tốt, nhưng nó sẽ không giúp ích cho tình huống cố hàn lên bề mặt của thép không gỉ 304L của bạn. Việc ăn mòn hóa học của vật liệu không gỉ trước thời hạn sẽ không có tác động tích cực đến việc hàn bề mặt của vật liệu không gỉ vì lớp crom-oxit sẽ hình thành ổn định và trở nên dày hơn khi bạn nung thép không gỉ trong lò chân không đến khi hàn nhiệt độ.

 

Đây là điều mà nhiều người không nhận ra (tức là lớp oxit trên kim loại thực sự trở nên dày hơn khi bạn nung nóng đến nhiệt độ hàn). Nhiều người nghĩ rằng một khi họ đóng cửa lò, lớp oxit sẽ không thể hình thành nữa và mức độ của lớp oxit tồn tại tại thời điểm họ đưa nó vào lò sẽ vẫn như vậy trong toàn bộ chu kỳ hàn. SAI LẦM!

 

Sẽ luôn có rất nhiều phân tử không khí hiện diện trong lò chân không, và oxy sẽ có sẵn để phản ứng với kim loại khi nó được nung nóng. TẤT CẢ các kim loại sẽ phản ứng với oxy khi chúng được nung nóng và sẽ tạo thành một lớp oxit dày hơn và dày hơn trên bề mặt của chúng khi lò nung ngày càng nóng hơn và chu kỳ ngày càng dài hơn. Bạn đề cập rằng bạn đang hãm trong chân không ở mức 10e-4. Điều đó có thể chấp nhận được để hàn một số kim loại không bị oxy hóa quá dễ dàng, chẳng hạn như niken nguyên chất, bởi vì có rất nhiều phân tử oxy chạy xung quanh lò ở mức chân không đó và bất kỳ kim loại nào sẽ tạo thành oxit ở nhiệt độ đó sẽ, trên thực tế, hãy làm như vậy. Niken nguyên chất là một trong những kim loại không tạo thành oxit ở bất kỳ nhiệt độ nào được sử dụng trong quá trình hàn lò điển hình - thấp hoặc cao.

 

Chân không bạn đang sử dụng về cơ bản chỉ là một bầu không khí giảm áp suất và chắc chắn không phải là “chân không hoàn hảo”. Nó vẫn chứa rất nhiều phân tử oxy, sẽ dễ dàng phản ứng với crom trong vật liệu không gỉ để tạo thành oxit chrome. Thời gian trong lò ở nhiệt độ cao càng lâu, lớp oxit đó sẽ trở nên dày hơn. Vì vậy, không có cách nào bạn có thể hàn trực tiếp vào bề mặt không gỉ đó.

 

Thay vào đó, rất cần thiết phải đặt một lớp không oxy hóa lên trên vật không gỉ mà BFM có thể tạo ra. Niken nguyên chất chỉ là một vật liệu có thể được mạ lên thép không gỉ sau khi thép không gỉ đã được làm sạch kỹ lưỡng và sơ chế. Công việc đó là trách nhiệm của công ty mạ niken.

 

Niken điện phân là khuyến nghị của tôi để bạn sử dụng trong trường hợp bạn muốn hàn bạc 304L trong lò chân không. Khoảng 0,0006-0,001 inch (0,15-0,25 mm) lớp mạ nên khá đầy đủ cho nhu cầu của bạn.

 

Điểm bổ sung quan trọng: Trong lò chân không, có nguy cơ bốc hơi bạc và đồng từ BFM khi bạn nung nóng trong môi trường chân không áp suất giảm. Do đó, điều RẤT quan trọng là sử dụng áp suất nạp lại khô của bầu không khí trơ trong buồng chân không (áp suất nạp ngược khoảng 50-100 micron) để bạc và đồng sẽ không bay hơi ra khỏi BFM nóng chảy ở nhiệt độ hàn.

Nguồn Dean Kay 

Lê Quỳnh (Dịch)

Bình Luận qua Facebook

2.79629 sec| 2677.828 kb