Посібник: що таке стійка до атмосферних впливів сталь і як її зварювати?

Що таке вивітрювальна сталь?

Сталь є чудовим будівельним матеріалом. Він міцний і має хорошу стійкість до різних навантажень. Незважаючи на те, що він важкий, він також недорогий, тому його часто використовують у різних сферах, від будівельних каркасів до мостів і автомобілебудування.

Однак одна з найбільших проблем зі сталлю полягає в тому, що її основним компонентом є залізо (яке зазвичай також містить трохи вуглецю), а залізо, як відомо, дуже легко окислюється. Під впливом таких середовищ, як кисень, вода та волога в повітрі, сталь іржавіє. Іржавіння та корозія зрештою погіршують властивості матеріалу, спричиняючи його втрату структурної міцності, що ми в галузі називаємо «проблемою».

建筑中的耐候钢

Існує багато способів захисту сталі від корозії. Одним із поширених методів є нанесення фарби або масла, утворюючи захисний шар на сталевій поверхні, який ізолює її від вологи та кисню в атмосфері. Сталь також може бути оцинкована або анодована для створення подібних покриттів, але ці процеси передбачають більш глибокі хімічні реакції, ніж просто покриття поверхні.

Найбільшим недоліком цих методів є те, що якщо на покритті утворюються розриви або воно пошкоджене, іржа може проникнути в нього. Тому необхідне належне обслуговування та регулярні перевірки; інакше серйозне пошкодження може призвести до катастрофічної несправності.

焊接钢材

Щоб вирішити цю проблему, інженери з матеріалів звернулися до іншого металу, який широко використовується в усьому світі: міді.

Мідь також сприйнятлива до впливу кисню. Коли ви бачите, що вироби з міді стають зеленими, це означає, що оксид міді утворює зелень на поверхні. Однак, на відміну від сталі, ця зелень не піддається корозії. Замість цього він утворює природний захисний шар навколо міді. Цей захисний шар перешкоджає більшій частині подальшої корозії, і якщо зелень пошкоджена, вона «-самовідновлюється», утворюючи нову зелень на пошкодженій ділянці.

Інженери задавалися питанням: а що, якби ми могли зробити так, щоб сталь мала такі ж властивості? Майже століття тому завдяки дослідженням і розробкам було створено новий матеріал із використанням сталі та різних легованих металів (зокрема міді, хрому, кремнію та фосфору). Ця сталь мала майже всі властивості низько-вуглецевої сталі, але, на відміну від звичайної сталі, не іржавіла; натомість він утворив коричневу захисну плівку.

Цей матеріал вперше був розроблений і запатентований у 1933 році під назвою Cor-Ten, де Cor-Ten означає стійкість до корозії та міцність на розрив. Cor-Ten, також широко відомий як вивітрювальна сталь, з часом був стандартизований Американським товариством випробувань і матеріалів (ASTM), що призвело до його широкого використання. Як наслідок, ви все ще стикаєтеся з цим матеріалом сьогодні і потребуєте його зварювання.

Коли використовується вивітрювальна сталь?

Завдяки своїй природній стійкості до корозії та незначній -здатності до самовідновлення вивітрювальна сталь найчастіше використовується в місцях, які піддаються впливу різних природних середовищ, але часто не потребують регулярного огляду та обслуговування. У техніці та будівництві стійка до атмосферних впливів сталь часто використовується як відкриті декоративні елементи, скульптури, дахи та стіни, а також різні практичні елементи, такі як горщики для квітів, навіси для велосипедів або огорожі, живоплоти тощо. Її також широко використовують у морському транспорті та часто використовують як конструкційний матеріал для коротких мостів (зазвичай пішохідних) через річки чи струмки.

Таким чином, цей тип сталевих конструкцій дуже практичний, особливо підходить для застосувань, які вимагають міцності, довговічності, тривалих інтервалів технічного обслуговування та рівномірного, естетично привабливого оранжево-коричневого кольору. Його зазвичай можна знайти в природних парках, де коричневий колір ідеально поєднується з навколишніми деревами.

Який найкращий процес для зварювання атмосферної сталі?

Оскільки стійка до атмосферних впливів сталь по суті є сплавом з низьким-вуглецем, її можна зварювати майже будь-яким способом зварювання. Однак, як ви могли здогадатися, певні процеси зварювання дають кращі результати та більш міцні зварні шви, ніж інші.

Іншими словами, зварювання MIG слід використовувати в 90% випадків при зварюванні вивітрюваної сталі. Правильна робота є важливою, але це стосується будь-якого методу зварювання. Зварювання TIG схильне до передчасного виходу з ладу сталі, що вивітрюється, і якщо ви не дуже знайомі зі зварюванням MIG, ручне дугове зварювання не дає суттєвих переваг перед ним.

Який тип наповнювача слід використовувати для вивітрювання сталі?

Перший варіант – використання зварювального дроту з вуглецевої сталі, наприклад AWS E7018, ER70S або E70C-6M. Ці дроти найбільше підходять, коли потрібне-зварювання за один прохід стійкої до атмосферних впливів сталі, а міцність зварного шва або клас низькі. Хоча міцність зварного шва буде трохи нижчою за ідеальну, вартість нижча. Крім того, зварювальний дріт з низьковуглецевої сталі має чудову сумісність зі сталлю, що витримує погодні умови, поглинаючи легуючі елементи та зберігаючи корозійну стійкість зварного шва, як і основний метал.

Другий варіант – низько{0}}легований зварювальний дріт. Цей тип дроту випускається в різних формах залежно від складу його сплаву, але, як правило, він найкраще підходить для застосувань, які вимагають високої міцності, стійкості до корозії або інших механічних властивостей. Під час зварювання великої-площі або багатопрохідного-зварювання ступінь змішування основного металу та зварювального дроту є відносно низьким. Це означає, що якщо зварювальний дріт із вуглецевої сталі використовувати для-зварювання великих площ, його корозійна стійкість буде знижена, що зробить його більш чутливим до пошкоджень. Для забезпечення міцного зв’язку з основним металом, що витримує погодні умови, зварювальний дріт з вуглецевої сталі потрібно пофарбувати або обробити іншим покриттям.

耐候钢填料