Passivering av rostfritt stål efter svetsning – varför är det nödvändigt?

Passivering | Betning | fredag, 12 april 2019

Noggrann rengöring och passivering är oerhört viktigt efter varje typ av rostfritt ståltillverkning – särskilt svetsning.

Men varför är det så?

Om rostfritt stål är resistent mot korrosion, varför upprätthåller inte dess egenskaper efter att materialet klippts och svetsats?

För att förklara detta ordentligt måste vi först undersöka det rostfria stålets sammansättning och analysera i vilken utsträckning materialet påverkas under industriell bearbetning.

Vi börjar med att analysera det naturliga tillståndet och strukturen i rostfritt stål för att förstå vad som gör den här typen av stål rostfritt i första hand.

Detta är avgörande för att senare få fördelarna med korrekt passivering.

Är rostfritt stål passivt?

Innan vi svarar på denna fråga är det viktigt att du förstår hur rostfritt stål är sammanställt och har en förståelse för materialets fysikaliska egenskaper.

I sin kärna är rostfritt stål en stållegering som huvudsakligen består av järn med tillsats av krom (minst 10-12%).

Vid exponering för normala atmosfäriska förhållanden (luft) reagerar krom med syre och skapar ett skyddande skikt på ytan.

Det passiva skiktet är mycket tunt men tillräckligt starkt för att förhindra att ytterligare syre och fukt tränger in i inredningen. Detta är anledningen till att rostfritt stål har oöverträffade anti-korrosionsegenskaper.

Så är rostfritt stål naturligt passivt? Svaret är ja.

Kan rostfritt stål rosta?

Den rostfria ytan kan exponeras om kromoxidskiktet skadas eller bryts.

Om den rostfria ytan inte är väsentligt skadad, kommer det passiva skiktet sannolikt att återställa sig vid en ny reaktion mellan krom och syre.

Emellertid kan olika industriella processer som skärning, slipning och svetsning irreversibelt förstöra det skyddande skiktet på stålytan.

Detta skapar idealiska förhållanden för att bilda rost och andra typer av förorening.

Svetsning och förlust av passivitet på ytor i rostfritt stål

Tryck och värme som integrerade delar av svetsprocessen är direkt ansvariga för bildandet av rost på rostfria ytor.

När stålstrukturen förändras genom smältning börjar de fria järnpartiklarna samlas på ytan där de reagerar med syre och orsakar korrosion.

Som förklarat tidigare skulle det rostfria stålet inte vara rostfritt utan ett skyddande kromlager.

Koncentrationen av krompartiklar minskar även i de värmebaserade zonerna – inte uteslutande på ytan som utsätts för smältning.

När detta inträffar måste det rostfria stålets passiva tillstånd repareras artificiellt.

Effektiv passivering är emellertid omöjlig utan grundlig betning och behandling av ytan.

Det skyddande kromoxidskiktet kan inte helt återuppstå om inte alla föroreningar avlägsnas från de drabbade områdena.

Varför garanterar mekanisk slipning inte passivering?

Svetsning resulterar ofta i ett betydande antal brister som uppträder på ytor i rostfritt stål. Några av de framstående exemplen är rost, missfärgning och brännmärken.

Traditionella metoder som mekanisk slipning kan vara ganska effektiva när man hanterar dessa problem. Emellertid är effekten av denna process mestadels estetisk i naturen.

Det mekaniska avlägsnandet av förorenande partiklar återställer inte det passiva skiktet på ytan av rostfritt stål. Det kan ge en solid förutsättning för att detta sker naturligt, men det finns ingen garanti för att kromoxidskiktet kommer att bildas tillräckligt snabbt för att förhindra återkomst av rost.

Felaktig användning av mekaniska slipmaskiner kan också förstöra ytan helt och stoppa bildandet av ett nytt passivt lager.

Dessutom kan rengöringssvetsar med slipmedel leda till mer oönskade följder som förändrat utseende på ytan och repor.

Så hur rengör vi och skyddar ytan rätt?

Elektrokemisk process – Betning och passivation tillsammans

Kombinationen av el och specialiserade elektrolytiska vätskor är tillräcklig för framgångsrik rengöring och passivering av ytan – i ett och samma steg.

Den elektrokemiska processen kommer inte bara att avlägsna brister på ytan efter svetsning – det kommer också att återställa oxidskiktet och hjälpa det rostfria stålet tillbaka till sitt normala passiva tillstånd.

Till skillnad från slipning kommer rengöringsmetoden avlägsna all smuts och missfärgning från svetsarna. Detta är särskilt viktigt för framgångsrik återställning av passivskiktet.

Cougartron-svetsmaskiner är konstruerade för att initiera och inducera bildningen av kromoxidfilmen på ytor och svetsar i rostfritt stål.Således kan du vara säker på att rost och andra förorenande faktorer inte kommer upp igen efter att de har eliminerats framgångsrikt.

Vilka är biverkningarna av elektrokemisk betning?

Elektrokemisk rengöring görs genom att använda en fosforbaserad syra av matkvalitet.

Även om milda syror lämnar ofta en vit återstod på stålytan efter rengöring och passivering.

Avlägsnande av dessa vita syramärken görs av två huvudsakliga skäl: för att sänka pH-värdet och bevara ytans attraktiva utseende.

Eftersom återstoden ibland kan synas endast efter några dagar är det viktigt att neutralisera ytan omedelbart eller kort efter rengöring och passivering.

I de flesta fall är det omöjligt att lösa detta problem med vatten om inte en tryckbricka används. Därför måste specialiserade neutraliserande vätskor användas. Vi rekommenderar att du använder vår CGT-N1 eller CGT-N5 eller kontaktar oss för råd i händelse av långvariga problem.