Wiedza, umiejętności

Analiza charakterystyk spawania stali ocynkowanej

Ocynkowana stal zwykle obejmuje nakładanie warstwy cynku, zwykle o grubości 20 mikronów, na stal niskowęglową. Temperatura topnienia cynku wynosi około 419 stopni, a temperatura wrzenia około 908 stopni. Podczas spawania cynk topi się do stanu ciekłego i unosi się na powierzchni jeziorka spawalniczego lub u nasady spoiny. Cynk ma wysoką rozpuszczalność w żelazie, a ciekły cynk może przenikać i erodować metal spoiny wzdłuż granic ziaren, co prowadzi do „kruchości ciekłego metalu” spowodowanej niską temperaturą topnienia cynku.

Ponadto cynk i żelazo mogą tworzyć kruche związki międzymetaliczne, które zmniejszają plastyczność metalu spoiny i mogą powodować pęknięcia pod wpływem naprężeń rozciągających.

Podczas spawania spoin pachwinowych, szczególnie tych w złączach T, pęknięcia penetracyjne są najbardziej prawdopodobne. Podczas spawania stali ocynkowanej warstwa cynku na powierzchni rowka i krawędziach, pod wpływem ciepła łuku, ulega utlenianiu, topieniu, parowaniu, a nawet ulatnianiu, uwalniając biały dym i opary, które mogą łatwo powodować porowatość spoiny.

ZnO powstający w wyniku utleniania ma wysoką temperaturę topnienia, przekraczającą 1800 stopni. Jeśli parametry spawania są ustawione zbyt nisko, może to prowadzić do wtrąceń ZnO. Ponadto, ponieważ Zn działa jako odtleniacz, może wytwarzać wtrącenia tlenkowe FeO-MnO lub FeO-MnO-SiO2 o niskiej temperaturze topnienia. Ponadto, odparowanie cynku generuje dużą ilość białego dymu i pyłu, który jest drażniący i szkodliwy dla ludzkiego ciała. Dlatego też, konieczne jest szlifowanie i usuwanie ocynkowanej warstwy z obszaru spawania.