Kan galvaniseret stål svejses?

Galvaniseret stål kan svejses, og med de korrekte svejsetilsatser, overfladebehandling og ventilation kan det sammenføjes uden at svække basismetallet. De praktiske vanskeligheder kommer fra selve zinkbelægningen: zink smelter ved omkring 420 grader og koger ved omkring 907 grader, et godt stykke under stålets smeltepunkt (ca. 1500 grader). Ved svejsning fordamper zinken i samlingszonen, hvilket påvirker svejsebadet, producerer røg, der skal kontrolleres, og fjerner korrosionsbeskyttelsen lokalt. Denne artikel forklarer, hvordan man svejser galvaniseret stål korrekt, og hvordan man genskaber belægningen efterfølgende.

Hvorfor zinkbelægningen komplicerer svejsning

Når lysbuen eller flammen opvarmer samlingen, brænder zinkbelægningen af ​​og fordamper, hvilket forårsager fire velkendte-effekter:

Generering af zinkrøg: Zinkoxiddampe frigives og, hvis de indåndes i mængde, kan det forårsage metalrøgsfeber (-influenza-lignende symptomer). Ventilation og åndedrætsværn er obligatorisk.

Porøsitet: zinkdamp kan blive fanget i det størknende svejsebad, hvilket skaber gasporer, der svækker svejsningen.

Sprøjt og lysbue-ustabilitet: zinkdamp forstyrrer lysbuen og øger sprøjt, så svejseparametre skal justeres.

Tab af korrosionsbeskyttelse: belægningen ødelægges i og omkring svejsningen og skal repareres for at forhindre rust ved samlingen.

Anbefalede svejseprocesser

De mest almindelige lysbuesvejseprocesser kan forbinde galvaniseret stål, hvis parametrene tilpasses:

GMAW (MIG): foretrukket til ark og lette sektioner; brug en lidt højere kørehastighed og en lidt lavere spænding end for bart stål for at begrænse zinkafbrændingen-, og placer pistolvinklen for at skubbe zinkdampen væk fra poolen.

GTAW (TIG): giver god kontrol og lavt sprøjt til tyndt materiale; rense zinken fra fugeområdet først for at undgå porøsitet.

SMAW (pind): kan arbejdes med rutil- eller basiselektroder; hold buen kort og fjern sprøjt mellem gennemløbene.

Modstandspunktsvejsning: meget brugt til galvaniseret plade i bilindustrien; belægningen forbedrer elektrodernes levetid sammenlignet med bart stål under nogle forhold, men svejsestrømmen skal øges lidt.

Fyldningsmetaller vælges i henhold til AWS A5-klassifikationer for basismetalstyrken; til galvaniseret plade af kulstofstål bruges der normalt standard kulstof-stålfyldstoffer, når zinken er fjernet fra samlingsfladerne.

Fugeforberedelse og svejseteknik

Den mest pålidelige metode er at fjerne zinkbelægningen fra samlingsområdet før svejsning:

Slib eller tråd-børst zinken væk fra svejsezonen, typisk 25-50 mm på hver side af samlingen, og rens støvet af.

For tynde plader skal du minimere gennembrændingen- ved at bruge elektroder med mindre diameter og lavere varmetilførsel.

Hold buen på det forberedte stål i stedet for at dvæle ved de belagte kanter.

Efter svejsning fjernes slagger og sprøjt helt, fordi sprøjt, der indeholder zink, kan være en korrosionsinitiator.

Hvor belægningen ikke kan fjernes (f.eks. på galvaniserede rør eller ved reparation i marken), accepter højere risiko for sprøjt og porøsitet og kompenser med omhyggelig parametervalg og efter-svejseinspektion.

Røgsikkerheds- og eksponeringsgrænser

Zinkoxidrøg er den største fare ved svejsning af galvaniseret stål. Erhvervsmæssige eksponeringsgrænser for zinkoxidrøg er sat til 5 mg/m³ (tids-vægtet gennemsnit) under OSHA og til 2 mg/m³ under ACGIH-vejledning. Praktiske kontroller omfatter:

Lokal udsugningsventilation placeret tæt på lysbuen, eller røgudsugningspistoler.

Åndedrætsværn til lukkede rum og dårligt ventileret arbejde.

God generel værkstedsventilation; svejs ikke galvaniseret stål i lukkede rum uden udsugning.

Vask hænder før spisning eller rygning, da zinkstøv på huden kan indtages.

Metalrøgsfeber er midlertidig, men gentagen høj eksponering bør undgås; kontrollerne ovenfor holder eksponeringen under grænseværdierne.

Efter-reparation af svejsebelægning

Svejsezonen mister sin galvaniserede beskyttelse, så belægningen skal genoprettes. ASTM A780, standardpraksis for reparation af beskadigede og ubelagte områder med varm-dyp galvaniserede belægninger, beskriver tre accepterede reparationsmetoder:

Zink-rig maling: påført på renset stål i det beskadigede område; zinkbelastningen skal opfylde standardens krav.

Termisk zinkspray (metallisering): Smeltet zink sprøjtes på den forberedte overflade, hvilket giver en belægning, der er tæt på varm-dyp zink.

Zink-baseret loddemiddel: Påføres med en loddekolbe eller brænder, hvor maling eller spray er upraktisk.

Inden reparation skal svejseområdet renses for slagger, sprøjt og rust. Den reparerede belægningstykkelse bør matche den oprindelige belægningsklasse så tæt som praktisk muligt, og ved konstruktionsarbejde bør reparationsmetoden angives i projektdokumenterne.

FAQ

Er det sikkert at svejse galvaniseret stål indendørs?

Kun med effektiv lokal udsugningsventilation eller åndedrætsværn, da svejsning genererer zinkoxidrøg. I lukkede rum kræves tvungen ventilation og tilført-luft eller høj-respirator for at holde sig under eksponeringsgrænserne.

Svækker svejsning galvaniseret stål?

Hvis samlingen er forberedt korrekt, og svejseparametrene passer til snittykkelsen, er svejsestyrken stort set den samme som for ubehandlet stål af samme kvalitet. De vigtigste risici er porøsitet og ufuldstændig fusion, hvis zinken ikke håndteres.

Skal zinken fjernes inden svejsning?

Det anbefales og ofte påkrævet til kritiske svejsninger. Fjernelse af zinken fra samlingsfladerne (25-50 mm på hver side) eliminerer de fleste problemer med porøsitet og sprøjt og gør svejsningen nemmere at inspicere.

Hvorfor ruster svejsezonen hurtigere efter svejsning?

Varmen ødelægger zinkbelægningen i og omkring svejsningen og efterlader bart stål, der korroderer hurtigt, medmindre belægningen repareres. Reparer altid den beskadigede belægning med en metode, der accepteres af ASTM A780.

Kan galvaniseret rør svejses til fittings?

Ja, men zinken skal fjernes fra fugeområdet inden svejsning og fugen skal beskyttes efterfølgende. Gevindforsynede eller mekaniske samlinger foretrækkes undertiden til galvaniserede rør for at undgå svejsning helt.

Hvad er metalrøgsfeber?

Metalrøgsfeber er en midlertidig influenza-lignende sygdom forårsaget af indånding af zinkoxidrøg, med symptomer, der starter et par timer efter eksponering og forsvinder inden for 24-48 timer. Det kan forebygges med ventilation og åndedrætsværn.