Menjelajahi Pengelasan Efisien Dunia Logam: Baja Tahan Karat

Baja tahan karat, karena ketahanannya yang sangat baik terhadap korosi, tahan panas, dan toleransi suhu rendah, banyak digunakan dalam peralatan makan, peralatan rumah tangga, manufaktur mesin, dekorasi arsitektur, batu bara, petrokimia, dan bidang lainnya. Sejak masa awal Republik Rakyat Tiongkok hingga masa pra-reformasi dan keterbukaan, permintaan baja tahan karat Tiongkok terutama untuk keperluan industri dan pertahanan. Saat ini, produksi baja tahan karat Tiongkok menyumbang lebih dari 50% produksi baja tahan karat dunia, sehingga memperkuat posisi penting Tiongkok di pasar baja tahan karat global. Namun proses pengelasan baja tahan karat bukanlah tugas yang mudah, memerlukan penguasaan serangkaian poin teknis dan mengatasi berbagai kesulitan teknis.

I. Karakteristik Baja Tahan Karat

Singkatnya, baja tahan karat mengacu pada baja dengan unsur utama kandungan kromium (Cr) lebih tinggi dari 12%. Komposisi ini menempatkan baja dalam keadaan pasif, sehingga memberikan karakteristik baja tahan karat. Berdasarkan struktur dan komposisi kimianya, baja tahan karat secara garis besar dapat diklasifikasikan menjadi empat kategori: baja tahan karat austenitik, baja tahan karat martensit, baja tahan karat feritik, dan baja tahan karat dupleks.

Baja tahan karat austenitik, dengan ketahanan korosi, ketahanan panas, dan sifat non-magnetik yang unggul, banyak digunakan pada peralatan rumah tangga, suku cadang otomotif, dan instrumen medis.

Baja tahan karat martensit, yang dikenal dengan kemampuan mesin yang baik, kekerasan tinggi, dan sifat magnetis, sering digunakan untuk membuat peralatan makan, bilah, komponen mekanis, dll.

Baja tahan karat feritik, kaya akan titanium, tahan terhadap suhu tinggi dan korosi, biasa digunakan dalam produksi pipa knalpot otomotif, penukar panas, dan komponen lainnya.

Baja tahan karat dupleks menggabungkan keunggulan baja tahan karat austenitik dan feritik, menawarkan kekuatan tinggi dan ketahanan korosi yang sangat baik.

Selain itu, baja tahan karat juga memiliki ciri-ciri penting sebagai berikut:

Ketahanan korosi yang sangat baik: Elemen kromium dalam baja tahan karat dapat membentuk lapisan oksida padat pada permukaannya, yang secara efektif menahan erosi oksigen, air, dan media korosif lainnya.

Kekuatan dan ketangguhan tinggi: Baja tahan karat memiliki kekuatan dan ketangguhan tinggi, mampu menahan tekanan mekanis yang signifikan.

Ketahanan terhadap suhu tinggi dan rendah: Baja tahan karat mempertahankan sifat mekanik yang baik pada suhu tinggi dan rendah.

Daya tarik estetika dan kemudahan pemrosesan: Baja tahan karat memiliki kilau logam yang cerah, mudah diproses dan dibentuk, cocok untuk pembuatan produk dengan berbagai bentuk dan struktur kompleks.

Namun, baja tahan karat memiliki konduktivitas termal yang relatif buruk dan koefisien muai panas yang besar, sehingga menyebabkan masalah seperti retakan panas dan korosi antar butir selama pengelasan. Untuk memastikan kualitas dan kinerja sambungan las, penting untuk memilih metode pengelasan yang tepat, mengontrol parameter pengelasan, dan mengambil tindakan perlindungan yang tepat.

II. Metode Utama Pengelasan Baja Tahan Karat

Pengelasan Resistansi

Karakteristik: Pengelasan resistansi menggunakan panas resistansi yang dihasilkan oleh arus yang melewati permukaan kontak untuk melelehkan dan menyambungkan permukaan kontak. Pengelasan resistansi memiliki keunggulan kecepatan pengelasan yang cepat, efisiensi produksi yang tinggi, dan kualitas las yang stabil.

Ruang lingkup aplikasi: Pengelasan resistansi cocok untuk mengelas lembaran dan pipa baja tahan karat dengan ketebalan yang relatif tipis dan bentuk yang teratur.

Poin pengoperasian: Sebelum pengelasan, pastikan permukaan benda kerja bersih dan rata; pilih arus pengelasan dan waktu pengelasan yang sesuai; mengontrol tekanan pengelasan untuk memastikan kualitas las.

Pengelasan Busur Manual

Karakteristik: Pengelasan busur manual adalah metode pengelasan dengan mengoperasikan pistol las busur secara manual, menawarkan fleksibilitas dan penerapan yang kuat pada berbagai bentuk dan ukuran benda kerja.

Ruang lingkup aplikasi: Pengelasan busur manual cocok untuk mengelas benda kerja baja tahan karat dengan ketebalan yang relatif tipis dan bentuk yang rumit.

Titik pengoperasian: Selama pengelasan, kendalikan panjang busur dan pertahankan kecepatan pengelasan yang stabil; pilih elektroda las dan arus pengelasan yang sesuai; perhatikan parameter seperti laju aliran gas pelindung dan panjang ekstensi elektroda tungsten.

Pengelasan Berpelindung Gas (Pengelasan MIG/MAG dan Pengelasan TIG)

Pengelasan MIG/MAG: Ini menggunakan gas inert atau gas campuran sebagai lapisan pelindung, memasukkan kawat las ke dalam kolam cair melalui perangkat pengumpanan kawat otomatis atau semi-otomatis untuk pengelasan. Ini memiliki keunggulan kecepatan pengelasan yang cepat, kualitas stabil, dan biaya rendah. Cocok untuk area pengelasan dengan distribusi kepadatan tinggi.

Pengelasan TIG: Ini menggunakan gas argon sebagai gas pelindung, memanaskan elektroda las baja tahan karat hingga cair, kemudian mengontakkannya dengan benda kerja untuk membentuk lasan. Ia menawarkan keuntungan seperti pembentukan las yang baik, permukaan akhir yang tinggi, dan kesesuaian untuk mengelas pelat tipis dan pelat pipa sedang hingga berat. Namun, prosesnya rumit, kecepatan pengelasannya lambat, dan biayanya lebih tinggi.

Pengelasan Laser

Karakteristik: Pengelasan laser memanfaatkan kepadatan energi tinggi dari sinar laser untuk mencapai pengelasan, menampilkan presisi tinggi, kecepatan tinggi, dan kualitas las yang baik.

Ruang lingkup aplikasi: Pengelasan laser cocok untuk mengelas benda kerja baja tahan karat dengan persyaratan kualitas las yang sangat tinggi dan bentuk yang rumit.

Titik pengoperasian: Selama pengelasan, kendalikan kekuatan dan posisi titik fokus sinar laser; menjaga kecepatan pengelasan yang stabil; perhatikan laju aliran gas pelindung dan stabilitas sinar laser.

Metode Pengelasan Lainnya

Pengelasan Busur Terendam : Cocok untuk mengelas pelat baja tahan karat dengan ketebalan sedang ke atas, menawarkan keunggulan seperti produktivitas tinggi dan kualitas las yang baik. Namun, hal ini dapat dengan mudah menyebabkan pemisahan elemen paduan dan kotoran.

Pengelasan Elektroslag : Ini menggunakan panas resistansi yang dihasilkan oleh arus yang melewati terak cair untuk pengelasan, cocok untuk acara produksi massal. Namun, ada batasan tertentu pada bahan dan ukuran benda kerja.

III. Kesulitan Teknis dan Solusi dalam Pengelasan Stainless Steel

Fenomena Retak Panas

Kesulitan teknis: Baja tahan karat austenitik, terutama jenis baja yang mengandung lebih banyak nikel, belerang, dan elemen lainnya, rentan terhadap retak panas selama pengelasan, sehingga mempengaruhi kualitas pengelasan.

Solusi: Gunakan perlakuan pemanasan awal dan pasca panas untuk mengurangi tekanan pengelasan; secara bersamaan, memilih bahan pengisi yang sesuai dan mengoptimalkan parameter pengelasan (seperti arus, tegangan, kecepatan) juga penting.

Korosi Antarbutir

Kesulitan teknis: Kombinasi karbon dan kromium pada baja tahan karat austenitik membentuk kromium karbida yang mengendap pada batas butir, mengakibatkan penipisan kromium pada batas butir, sehingga memicu korosi intergranular.

Solusi: Gunakan bahan baja tahan karat dengan emisi karbon rendah atau hilangkan atau kurangi pengendapan kromium karbida melalui perlakuan panas pasca pengelasan.

Deformasi Pengelasan

Kesulitan teknis: Baja tahan karat memiliki koefisien muai panas yang besar, sehingga rentan terhadap deformasi selama proses pemanasan dan pendinginan.

Solusi: Rancang bentuk sambungan secara wajar, terapkan urutan pengelasan simetris, dan gunakan perlengkapan fiksasi dengan tepat guna mengurangi deformasi pengelasan.

Porositas Pengelasan

Kesulitan teknis: Perlindungan yang buruk selama pengelasan atau kontaminan pada permukaan logam dasar dapat menyebabkan pembentukan pori-pori hidrogen atau pori-pori gas lainnya.

Solusi: Pastikan permukaan yang akan dilas dibersihkan secara menyeluruh sebelum pengelasan dan pertahankan lingkungan perlindungan gas yang baik selama pengelasan.

Pengelasan baja tahan karat adalah proses yang menantang secara teknis, memerlukan pertimbangan komprehensif mengenai sifat material, metode pengelasan, spesifikasi operasional, dan faktor lainnya. Dengan memilih metode pengelasan dan parameter teknis yang tepat serta mengadopsi solusi yang efektif, kualitas dan kinerja las baja tahan karat dapat dipastikan. Di masa depan, kami mengantisipasi munculnya teknologi dan peralatan pengelasan yang lebih maju, sehingga membuka ruang yang lebih luas untuk penerapan baja tahan karat  Bangau  juga akan terus mengeksplorasi inovasi dalam teknologi pengelasan baja tahan karat, menyumbangkan keahlian profesionalnya untuk meningkatkan kualitas dan kinerja pengelasan.