316L جوشکاری فولاد ضد زنگ: رنگ گرمایی، پاکسازی و غیرفعال سازی

نوشته شده توسط: اما، مهندس فروش فنی. بررسی شده توسط: اتان، مهندس مواد. به روزرسانی شده: اوت 2026

فولاد ضد زنگ 316L (UNS S31603 ، EN 1.4404) یک درجه آستنیتیک کربن کم است ، به این معنی که خطر حساسیت آن در هنگام جوش به طور کلی کمتر از 304 ساده است.اما جوش دادن به فلز بیشتر از پیوستن به فلز است، سطح آن را تغییر می دهد.رنگ حرارت، مقیاس اکسید و آلودگی وارد شده در طول ساخت می تواند مقاومت خوردگی محلی را که 316L در غیر این صورت شناخته شده است کاهش دهد.برای اجزای جوشیده شده که حاوی کلراید هستند، فرآیند، یا خدمات بهداشتی، کنترل رنگ حرارت، پاکسازی پشت و تمیز کردن پس از جوش به همان اندازه مهم است.و نحوه مشخص کردن قطعات جوش 316L به درستی.

1چرا جوش 316L نیاز به کنترل سطح دارد

LL در 316L به معنای کربن کم است، که بارش کربید کروم را در امتداد مرزهای دانه در هنگام جوش کاهش می دهد و خطر حساسیت را در مقایسه با درجه های کربن بالاتر کاهش می دهد.این یک مزیت واقعی است، اما نباید به این معنی خوانده شود که 316L نیازی به توجه پس از جوش ندارد.و تولید هنوز خطر آلودگی آهن را به وجود می آوردهر یک از این موارد می تواند محل شروع برای سوراخ کردن یا خوردگی شکاف در کار باشد، به ویژه در صورت وجود کلراید.بنابراین عملکرد خوردگی نهایی نه تنها به درجه 316L بستگی دارد، اما در مورد روش جوش، وضعیت سطح، تمیز کردن، محیط زیست و شرایط خدمات.

2رنگ گرما چیست؟

رنگ گرمایی یک لایه اکسید تغییر رنگ است که در فولاد ضد زنگ ایجاد می شود هنگامی که سطح آن در هوا در طول جوش گرم می شود. رنگ آن از کاه تیره تا آبی و خاکستری تا تیره تر است.اکسید ضخیم تر به عنوان افزایش دمای و قرار گرفتن در معرضخود لایه اکسید با فیلم غیرفعال نازک و شفاف که به فولاد ضد زنگ مقاومت در برابر خوردگی را می دهد یکسان نیستزیر اکسید قابل مشاهده، سطح فلزی می تواند به صورت محلی در کروم کاهش یابد، که فیلم منفعل را تضعیف می کند و مقاومت در برابر خوردگی سوراخ و شکاف را کاهش می دهد.

این ارزش دارد که اصطلاحات مرتبط را از یکدیگر متمایز کنیم تا هر تغییر رنگ را به عنوان خوردگی در نظر بگیریم.تغییر رنگ جوش تغییر رنگ قابل مشاهده در اطراف جوش استلایه اکسید سنگین تر و چسبنده تر است که می تواند در دمای بالاتر شکل بگیرد. آلودگی سطح مواد خارجی مانند آهن از ابزار فولاد کربن، چربی،یا باقیمانده های خرد کردن که روی سطح قرار گرفته انداین رنگ ها در عمل همپوشانی دارند، اما تمیز کردن و ارزیابی آنها متفاوت است. رنگ گرما فقط یک مسئله زیبایی نیست: زیرا می تواند مقاومت خوردگی محلی را کاهش دهد.معمولاً در مواردی که عملکرد خوردگی مهم باشد برداشته می شود..

3چرا پاکسازی پشت مهم است؟

پاکسازی عقب، تمرین غرق کردن داخل (جانب ریشه) جوش با یک گاز بی اثر است که معمولا آرگون یا مخلوط های آرگون است.هدف آن است که اکسیژن را از پشت مفصل جابجا کند به طوری که سمت ریشه جوش اکسید نمی شود و رنگ گرما یا مقیاس اکسید را تشکیل نمی دهددر لوله ها، لوله ها و ظرف های بسته، طرف ریشه اغلب سطح حساس خوردگی است، بنابراین یک ریشه پاک و بدون اکسید به اندازه خارج اهمیت دارد.

کیفیت پاکسازی بستگی به چندین عامل دارد: گاز پاکسازی و خلوص آن، چگونگی جابجایی اکسیژن، کنترل جریان، زمان پاکسازی قبل و در طول جوش و طراحی مشترک.تهویه مناسب، و اجازه دادن به زمان پاک کردن کافی برای حجم به جابجایی همه تاثیر نتیجه.سرعت جریان خاص و زمان پاکسازی توسط روش جوش واجد شرایط و هندسه ی قطعات تنظیم می شود.

4پاکسازی و غیرفعال سازی پس از جوش

پاکسازی پس از جوش رنگ حرارت، مقیاس اکسید و آلودگی که جوش و ساخت آن را ترک می کند را از بین می برد.چون به اهداف متفاوتی خدمت می کنند:

• تمیز کردن مکانیکی:خرد کردن، برسیدن یا شلیک برای از بین بردن سپرده ها، تغییر رنگ و آلودگی های گسسته. برای از بین بردن سطح موثر است اما به خودی خود وضعیت شیمیایی سطح را بازگرداند.
• ترشح شیمیایی:یک درمان اسیدی (اغلب یک فرآیند مبتنی بر اسید نیتریک / هیدروفلوئوریک) که مقیاس اکسید، رنگ حرارت و آلودگی سطحی را حل می کند. ترشح لایه اکسید شده را از بین می برد و سطح را به راحتی حک می کند.
• غیرفعال کردن:یک درمان ٫ معمولاً مبتنی بر اسید نیتریک یا اسید سیتریک ٬ که آهن آزاد و سایر آلاینده های سطحی را از بین می برد و باعث تشکیل یک فیلم غیرفعال محافظ پایدار می شود.پاسیویشن یک مرحله شیمیایی برای تنظیم سطح است.، نه یک مرحله حذف اکسید سنگین.

ترشح و غیرفعال سازی همان مرحله نیستند. ترشح لایه آکسید و رنگ حرارت را از بین می برد؛ غیرفعال سازی وضعیت سطح غیرفعال پایدار را بازگرداند و ترویج می کند.همچنین مهم است که غیرفعال سازی را به عنوان "نقاشی بر روی یک پوشش محافظ" توصیف نکنیم.، و نقص های سطحی عمیق را تعمیر نمی کند یا لایه های اکسید ضخیم را از بین نمی برد.

5روش های جوش که خطر خوردگی را کاهش می دهد

عملکرد خوردگی با روند جوش شروع می شود، نه فقط با درمان پس از جوش.روش هایی که به محافظت از جوش 316L و منطقه آسیب دیده به گرما کمک می کنند شامل انتخاب فلز پرکننده مناسب است، تمیز کردن سطوح مفاصل قبل از جوش، ایجاد محافظ مناسب و پاک کردن عقب در صورت لزوم و کنترل ورودی گرما و شرایط میان مسیر با توجه به یک روش واجد شرایط.ورودی گرمای کمتر و کنترل مناسب میان مسیر، میزان رنگ حرارت و اندازه منطقه تحت تاثیر گرما را محدود می کند.، در حالی که سطوح تمیز خطر آلوده شدن به مفصل را کاهش می دهد.

یک جریان کاری عملی ممکن است به این شکل باشد:

1. یک روش جوش مناسب و فلز پرکننده را انتخاب کنید.
2. قبل از جوشکاری سطوح مفاصل را تمیز کنید.
3. در صورت لزوم محافظ مناسب و پاکسازی پشت ایجاد کنید.
4. کنترل ورودی گرما و شرایط میان مسیر با توجه به روش واجد شرایط
5. جوش و سطح داغ را بررسی کنید.
6. رنگ حرارت و آلودگی را در صورت لزوم از بین ببرید.
7. هر جا که لازم باشه، ترشح کن.
8. در جايي که مشخص شده است، غیر فعال سازيد.
9. بازرسی نهایی و اسناد انجام دهید.

این یک روند کار کلی است، نه یک مشخصات روش جوش جهانی (WPS). پارامترهای واقعی ️ فلز پرکننده، گاز محافظ، جریان تخلیه، ورودی گرما،و دمای میانپای باید از یک WPS واجد شرایط و استانداردهای قابل اجرا برای ضخامت مواد باشد، روش جوش و استفاده نهایی

6. وقتي که به ترشويي احتياج هست

کبریت زمانی مورد نیاز است که رنگ گرمای شدید یا لایه اکسید باید حذف شود. معمولاً پس از فرآیندهای جوش که اکسیداسیون قابل توجهی ایجاد می کنند.یا زمانی که سطح در معرض شرایط خوردگی سخت قرار می گیردتغییر رنگ سبک و یکنواخت گاهی اوقات می تواند با تمیز کردن مکانیکی و پس از آن با غیرفعال سازی حل شود، اما مقیاس اکسید ضخیم تر به طور کلی نیاز به حذف شیمیایی دارد.تصمیم بستگی به شدت وضعیت سطح و الزامات خدمات دارد.، نه بر اساس یک قانون ثابت

کاربردهای مختلف یک استاندارد تمیز کردن مشترک ندارند. کارهای ساختاری عمومی، تجهیزات فرآیند، تجهیزات غذایی و دارویی،و کلوراید سرویس می تواند همه سطح و نیاز های تمیز متفاوتمواد غذایی، داروسازی و کاربردهای با پاکیزه ی بالا معمولاً نیاز به پاکسازی و پاکسازی سطحی سختگیرانه تری دارند.اما محدوده های پذیرش خاص مانند معیارهای خشکی سطح یا تمیز بودن باید توسط مشخصات مورد استفاده تعریف شود.، فرض نشده.

مراحل جوش و تمیز کردن در یک نگاه

7. چگونه برای مشخص کردن 316L قطعات جوش

در هنگام خرید قطعات جوش داده شده 316L، تجهیزات ساخته شده یا لوله های جوش داده شده، مشخصات حداقل باید درجه و UNS (316L / UNS S31603) را تعریف کند.مشخصات محصول ASTM، شکل محصول، فرآیند جوش در صورت لزوم، فلز پرکننده، نیاز به پوشش و پاکسازی عقب، درمان حرارتی در صورت لزوم، پایان سطح، تمیز کردن پس از جوش، نیاز به ترشحالزامات غیرفعال سازی، معیارهای بازرسی و پذیرش، و گواهینامه آزمایش مواد (MTC) با ردیابی شماره گرما.

نمونه مشخصات ساخت (فقط برای نشان دادن، نه متن استاندارد ASTM یا ASME):

¥316L قطعات جوش داده شده از فولاد ضد زنگ، UNS S31603، مشخصات محصول ASTM قابل اجرا، [بعدها]، روش جوش واجد شرایط، محافظت کنترل شده و پاک کردن عقب،از بین بردن رنگ حرارت پس از جوش، همانطور که مشخص شده استدر صورت لزوم، با استاندارد EN 10204 نوع 3.1 MTC.

این یک الگوی خرید و تولید است، نه یک نیاز استاندارد. روش مخصوص جوش، فلز پرکننده، پاکسازی، تمیز کردن،و معیارهای پذیرش باید توسط WPS مورد استفاده تعیین شود.، مشخصات پروژه و استفاده نهایی.

8اشتباهات رایج در جوش و تمیز کردن

• فرض کنیم که 316L نیازی به پاکسازی یا تمیز کردن ندارد چون درجه کم کربن است.
• با رنگ حرارت فقط به عنوان یک مسئله آرایشی برخورد کنید و آن را در یک سرویس حساس به خوردگی بگذارید.
• اشتباه گرفتن ترشحات با غیرفعال کردن، یا استفاده از آن ها به صورت متناوب.
• انتظار می رود که پاسیویشن برای حذف رنگ گرمای سنگین یا مقیاس اکسید ضخیم باشد.
• استفاده از ابزار فولادی کربن، برس یا مواد آسیاب که آهن را روی سطح قرار می دهند.
• عدم توجه به تمیز کردن مفصل قبل از جوش یا حذف بقایای آسیاب پس از جوش
• استفاده از یک استاندارد تمیز کردن واحد برای همه برنامه ها، صرف نظر از نیازهای خدمات مواد غذایی، دارویی یا کلراید.
• متکی به جریان پاکسازی ثابت یا زمان تمیز کردن بدون یک روش واجد شرایط برای هندسه خاص.

9سوالات عمومی

سوال1: آیا 316L نیاز به احتیاط های خاص برای جوش دارد؟
بله. کربن کم خطر حساسیت را کاهش می دهد، اما جوش هنوز رنگ حرارت و تغییرات سطحی را ایجاد می کند، بنابراین محافظت، پاکسازی و تمیز کردن پس از جوش هنوز برای عملکرد خوردگی مهم است.

سوال ۲: رنگ حرارت چیست و آیا این فقط یک مسئله زیبایی است؟
رنگ حرارت، تغییر رنگ اکسید است که هنگام گرم کردن فولاد ضد زنگ در هوا ایجاد می شود. این می تواند مقاومت خوردگی محلی را با ترک یک سطح کم کرومیوم کاهش دهد.بنابراین معمولاً در محل های خوردگی حذف می شود..

س3: هدف پاکسازی پشت چیست؟
پاکسازی عقب، طرف ریشه جوش را با گاز بی اثر برای جابجایی اکسیژن و کاهش اکسیداسیون و تشکیل اکسید در هنگام جوش پر می کند.

سوال 4: آیا پاکسازی جایگزین تمیز کردن پس از جوش می شود؟
نه. پاکسازی اکسیداسیون را در هنگام جوش محدود می کند اما رنگ حرارت، آلودگی یا سپرده ها را از بین نمی برد و جایگزین تمیز کردن یا غیرفعال سازی نمی شود.

سوال 5: تفاوت بین ترشی و غیرفعال سازی چیست؟
ترشی با استفاده از درمان اسید، لایه های اکسید، رنگ حرارت و آلودگی سطح را از بین می برد.پاسیویشن آهن آزاد و سایر آلاینده ها را از بین می برد و باعث ایجاد یک فیلم غیرفعال پایدار می شود.

س6: آیا غیرفعال سازی می تواند رنگ گرمای سنگین را از بین ببرد؟
نه. غیرفعال سازی وضعیت سطح غیرفعال را بازسازی می کند و ارتقا می دهد؛ این یک مرحله حذف اکسید سنگین نیست. مقیاس اکسید ضخیم به طور کلی نیاز به ترشح دارد.

سوال 7: چرا آلودگی آهن در جوش 316L یک نگرانی است؟
آهن که از ابزارهای فولاد کربن یا رسانه های پیسایی روی سطح قرار می گیرد می تواند به عنوان یک محل شروع برای خوردگی عمل کند و عملکرد عملی فولاد ضد زنگ را کاهش دهد.

س8: آیا نرخ جریان پاک کننده ثابت یا زمان تمیز کردن برای 316L وجود دارد؟
هیچ شماره جهانی واحدی اعمال نمی شود. جریان پاکسازی، زمان پاکسازی، ورودی حرارت و نیازهای تمیز کردن بستگی به WPS واجد شرایط، ضخامت مواد، روش جوش و هندسه قطعات دارد.

س9: آیا همه برنامه ها نیاز به تمیز کردن بعد از جوش دارند؟
نه. ساختار کلی، تجهیزات فرآیند، تجهیزات مواد غذایی و دارویی و سرویس کلراید دارای الزامات مختلف سطح و تمیز هستند.که باید توسط مشخصات قابل اجرا تعریف شود.

س10: مشخصات اجزای جوشیده شده 316L باید شامل چه چیزی باشد؟
درجه/UNS، مشخصات محصول ASTM قابل اجرا، شکل، فرآیند جوش، فلز پرکننده، پوشش و نیاز به پاکسازی عقب، درمان حرارتی، پایان سطح، تمیز کردن پس از جوشالزامات ترشح و غیرفعال سازی، معیارهای پذیرش و ردیابی MTC.