Voiko sinkittyä terästä hitsata?

Kyllä, sinkittyä terästä voidaan hitsata, mutta sinkipinnoite muuttaa työtä tärkeillä tavoilla. Se voi vaikuttaa kaaren käyttäytymiseen, aiheuttaa sinkkiä sisältäviä höyryjä ja tuhota korroosiosuojan liitoksen ympäriltä. Tämän vuoksi onnistunut hitsaus vaatii yleensä pinnoitteen poistamista hitsausalueen läheisyydestä, höyryjen hallintaa hyvällä ilmanvaihdolla sekä suojaavan pinnoitteen palauttamista hitsauksen jälkeen. AGA:n ohjeet , jotka perustuvat AWS:n käytäntöihin, käsittävät tämän teräksen hitsaukseksi, joka on valmisteltava asianmukaisesti ja johon on myöhemmin tehtävä korroosiosuojaus.

Voiko sinkittyä terästä hitsata lyhyesti

Jos kysytte, voiko sinkittyä terästä hitsata tai voiko sinkittyä terästä hitsata, suora vastaus on kyllä. Itse teräs on hitsattavissa. Komplikaation aiheuttaa sen päällä oleva sinkkikerros, ei sen alla oleva perusmetalli.

Mitä sinkkaus tekee teräspinnoille

Sinkkäys tarkoittaa teräksen pinnoittamista sinkillä, jotta se kestää ruostumista. Mutta kaikki sinkkipinnoitetut tuotteet eivät ole samanlaisia. Kuumasinkatut teräkset ovat pinnoitettu paksulla, monikerroksisella pinnoitteella, joka muodostuu sulassa sinkissä. Kalvoitettu tahna on laajempi teollisuuden yleisnimitys ohuelle sinkkipinnoitetulle levylle, ja pinnoitetyyppi voi vaihdella. Sinkkipinnoitettu teräs sisältää yleensä paljon ohuemman sähkökromatun sinkkikerroksen. Nämä erot ovat merkityksellisiä, koska esivalmistelu, savujen määrä ja hitsauksen jälkeinen korroosiosuojauksen korjaus eivät ole identtisiä.

Vastaus on kyllä, mutta ei sellaisenaan

• Valmistus: Poista sinkki hitsausalueelta ja puhdista jäännökset, jotta et hitsaa suoraan läpi pinnoitteen.
• Ilmastointi: Varaa voimakas ilmavirta tai paikallinen poisto, sillä sinkkipinnoitetun teräksen hitsaaminen voi aiheuttaa vaarallisia savuja.
• Pinnoituksen korjaus: Korjaa poltettu tai vaurioitunut suojaava kerros hitsauksen jälkeen, jotta liitos ei muodostuisi ensimmäiseksi ruostumiskohtaa.

Riippumatta siitä, etsiikö joku termiä "galvanoitua terästä voidaan hitsata" vai "galvanisoitua terästä voidaan hitsata", vastaus pysyy samana: kyllä, mutta ei sattumanvaraisesti eikä sellaisenaan. Käytännössä parempi kysymys on: voidaanko galvanisoitua metallia hitsata ilman menetelmän muuttamista. Yleensä tämä ei ole mahdollista, ja syy alkaa siitä, mitä sinkki tekee kaarissa.

Mitä sinkki muuttaa galvanisoitua terästä hitsatessa

Tämä menetelmän muutos alkaa lämpötilasta. Sinkki reagoi ja haihtuu paljon aikaisemmin kuin sen alla oleva teräs sulaa, joten kaari ei toimi puhtaalla teräspinnalla. Ohjeissa, jotka annetaan KOBELCO , sinkki haihtuu noin 900 °C:n lämpötilassa, muodostaa kaasua ja voi muodostaa kuplia hitsauskuplaan. Tämä on yksi tärkeimmistä syistä, miksi galvanisoitua terästä voidaan hitsata, mutta se harvoin tapahtuu yhtä rauhallisesti tai suvaitsevaisesti kuin raakateräksen hitsaus.

Miksi sinkki muuttaa hitsauskuplaa

Kun sinkki muuttuu kaasuksi kuplan edessä tai sisällä, useita asioita voi tapahtua samanaikaisesti:

• Kaari muuttuu epävakaammaksi.
• Penetraatio pienenee verrattuna raakateräkseen.
• Kaasu voi jäädä ansaitsiin ja aiheuttaa huokoisuutta tai koverteita.
• Pisaransiirto muuttuu epävakaammaksi, mikä lisää sulkasprättäytymistä.

AGA huomauttaa, että läpäisy vähenee sinkittyjen pintojen yhteydessä ja liitospäät (butt welds) vaativat usein suurempia välejä kuin pinnoittamaton teräs. Sama lähde mainitsee myös, että sulkasprättäytymisen määrä kasvaa paksuuntuvan sinkkipinnoituksen myötä. Siksi sinkittyjen metallien hitsaaminen hyötyy yleensä pinnoituksen poistamisesta liitoskohdan läheisyydestä, tarkasta sovittamisesta sekä prosessiasetuksista, jotka on valittu materiaalin paksuuden ja pinnoituksen tyypin mukaan.

Kuinka sinkitty levyteräs eroaa pinnoittamattomasta teräksestä

Kaikki pinnoitetut teräkset eivät käyttäydy samalla tavalla. Kobelco sitoo hitsattavuuden suoraan pinnoituksen määrään: yleensä enemmän sinkkiä tarkoittaa enemmän huokoisuutta ja enemmän sulkasprättäytymistä. Käytännön työpajaolosuhteissa ohut sinkitty levyteräs ja sähkögalvanoitujen levyjen pinnoitteet ovat usein kevyempiä, kun taas kuumasinkattujen rakenteellisten osien sinkkipinnoitteet ovat yleensä paksuempia, joten kaari joutuu läpäisemään enemmän sinkkiä. AGA tekee samankaltaisen erottelun ja huomauttaa, että kuumasinkattuun teräkseen syntyy enemmän roiskeita kuin jatkuvasti galvanoituun levyyn. Sama ilmiö esiintyy myös sinkkipinnoitetun teräksen hitsauksessa ja hakusanoissa, jotka liittyvät galvanoidun metallin hitsaukseen: kevyempiä pinnoitteita on yleensä vähemmän häirivämpiä kuin raskaat kuumasinkatut kerrokset.

Mitä tapahtuu korroosionkestävyydelle liitoksessa

Tässä on vaihtoehto, joka kiinnostaa lukijoita eniten. Hitsaus saattaa kestää, mutta lähellä oleva sinkkipinnoite ei säily muuttumattomana. Lämpö polttaa takaisin tai vahingoittaa pinnoitetta liitoksen ympärillä, jolloin kestävyys laskee juuri siellä, missä terästä oli tarkoitus suojata. Siksi sinkittyä terästä ei koskaan hitsata pelkästään hitsausnauhan muodostamiseksi. Ensimmäiseksi on huolehdittava savunhallinnasta, ja sen turvallisuusnäkökohta vaatii omaa tarkempaa tarkastelua.

Sinkittyä terästä hitsattaessa syntyvät savut ja metallisavutauti

Sinkki ei ainoastaan vaikeuta sulamisaltaan. Kaarilämmön vaikutuksesta osa pinnoitteesta muodostuu sinkkiksidisavuksi, mikä on syy siihen, miksi sinkittyä terästä hitsattaessa syntyvien savujen pitää saada todellista huomiota. OSHA luettelee sinkkioksidit sinkitystä teräksestä hengitysjärjestelmää ärsyttävinä kaasuina ja huomauttaa, että sinkin altistuminen on yleisin syy metallikaasutautiin. Yksinkertaisessa kielellä ilmaistuna sinkin hitsaus voi tuottaa erittäin pieniä hiukkasia sisältävän pilven, jota et halua hengittää.

Mitä sinkkikaasut tekevät hitsauksen aikana

Kaasupilvi on voimakkain kaaren läheisyydessä, erityisesti kun pinnoite on jätetty liitokseen, ilman virtaus on heikko tai pääsi on suoraan työn yläpuolella. Sinkityn teräksen hitsauksen vaarat kasvavat nopeasti kapeissa tiloissa, koska kaasuilla on vähemmän tilaa hajaantua. Käytännöllinen ohjeistus kaasujen torjumiseksi HSE noudattaa yksinkertaista järjestystä: vähennä mahdollisimman paljon altistumista, käytä paikallista poistoilmanvaihtoa kaasujen keräämiseen lähteessä ja lisää sopivaa hengityssuojainta silloin, kun lähteen keruu yksin ei riitä estämään hitsaajan hengittämää kaasua.

Älä käsittele sinkityn teräksen hitsausta tavallisena teräksen käsittelynä, jossa on vain hieman lisää savua. Kaasujen torjuminen kuuluu työhön, eikä se ole valinnainen lisävaruste.

Metallihöyryn aiheuttaman kuumetautioireiden seuraaminen

Metallihöyryn aiheuttama kuumetauti on influenssaan muistuttava reaktio, joka liittyy useimmiten tuoreeseen sinkkiksioksidin altistumiseen. NCBI:n tarkastelu kuvaa yleisiä oireita, kuten kuumetta, yleistä väsymystä, päänsärkyä, lihassärkyä, hengitysvaikeuksia, janoa ja metallisen maun tunnetta. OSHA mainitsee myös kuumetta, pahoinvointisuutta ja yskää. Yksi yksityiskohta yllättää monet ihmiset: oireet ilmenevät usein 4–10 tuntia altistumisen päättymisen jälkeen, niiden voimakkuus kasvaa myöhemmin, ja ne lievenevät yleensä 24–48 tunnissa. Tämä viivästys on yksi syy, miksi sinkittyjen terästen hitsaamisen vaarat voidaan aliarvioida aluksi.

Ilmanvaihto- ja hengityssuojelutoimet, joilla on merkitystä

1. Ennen hitsausta: Poista pinnoite hitsausalueelta, jos menetelmä sitä vaatii, asenna paikallinen poistoilmanvaihto tai imupisteet ja harkitse ilmavirran suuntaa siten, että savu etenee pois hengitysalueeltasi. Yleinen huoneilmanvaihto auttaa tilan ilmanvaihdossa, mutta paikallinen poistoilmanvaihto kerää höyryt juuri kaaren läheisyydestä.
2. Hitsauksen aikana: Pidä pääsi pois savupilvestä, tarkkaile näkyvissä olevia kiinniottamattomia höyryjä ja pysähdy, jos ilman liike kuljettaa savua takaisin kasvojesi päälle. Jos poisto ei ole riittävä, käytä prosessin ja työalueen mukaan asianmukaisesti valittua ja oikein sovitettua hengityssuojainta.
3. Hitsaamisen jälkeen: Ole tarkkana myöhästyneistä oireista, älä vain siitä, miten tunnet itsesi työpöydän äärellä. Jos sinkkiä hitsatessa ilmenee kuumetta, yskää, hengitysvaikeuksia tai muita epätavallisia hengitysongelmia, hae lääkärin neuvoa ja tarkista asetelma ennen seuraavaa hitsausta.

Turvatoimet suojaavat paitsi hitsaajaa myös muuta. Ne vaikuttavat myös siihen, mikä menetelmä on käytännöllinen, sillä joitakin menetelmiä on helpompi hallita savujen, puhdistuksen ja kenttäolosuhteiden osalta kuin muita.

Mikä hitsausmenetelmä sopii parhaiten sinkittyyn teräkseen

Höyryn hallinta on vain puolet valinnasta. Hitsausprosessi määrittää myös, kuinka paljon esikäsittelyä tarvitaan, kuinka puhtaana hitsausalue pysyy ja kuinka käytännöllistä työ on sisä- tai ulkotiloissa. Osille, jotka galvanoidaan valmistuksen jälkeen, AGA:n mukaan galvanoituja materiaaleja voidaan hitsata tyydyttävästi yleisillä menetelmillä, mutta huomauttaa, että GMAW- ja GTAW-menetelmiä suositellaan, koska ne tuottavat vähän sulamisjätettä. Perustavanlaatuiset työpajaan ja kenttään liittyvät kompromissit prosessin perusteet osoittavat samaan suuntaan: MIG on nopea, TIG on tarkka, sähkökaarihitsaus (stick) kestää hyvin ulkotyöskentelyyn ja suojakaasuton hitsaus (flux-cored) kestää tuulta paremmin kuin kaasulla suojatut menetelmät.

Miten MIG-, TIG-, sähkökaarihitsaus- ja suojakaasuton hitsaus vertautuvat toisiinsa

Monille valmistajille mIG-hitsaus galvanoitua terästä on ensimmäinen vaihtoehto, jota harkitaan, koska sitä käytetään laajalti pehmeässä teräksessä ja se soveltuu toistuvaan työpajan työhön. Jos kysytte, voiko sinkittyä terästä hitsata MIG-hitsaamalla, vastaus on kyllä, mutta sinkkiä on edelleen kohdeltava varovasti. Valmistelut liitoksen läheisyydessä, tehokas savunpoisto ja hitsauksen jälkeinen pinnoituksen korjaus kuuluvat edelleen työhön. Tämä pätee erityisesti MIG-hitsaukseen sinkityllä levyteräksellä, jossa lämmönhallinta ja liitoksen tarkkuus ovat tärkeitä, koska ohut materiaali vääntyy nopeasti ja lähellä oleva pinnoite katoaa nopeasti.

TIG- hitsaus tarjoaa hitsaajalle suurimman visuaalisen hallinnan sulamisaltaassa ja yleensä myös parhaan ulkoasun, mutta se on hitaampaa ja vähemmän siedettävää tuotannossa. Sähköhitsaus (stick) ja suojakaasulla suojattu sydänlanganhitsaus (flux-cored) ovat molemmat loogisempia vaihtoehtoja, kun kannettavuus ja tuulen kestävyys ovat tärkeitä. Kompromissina on enemmän savua, enemmän sulamisjäämiä tai puhdistustyötä sekä yleensä karkeampi pinnanlaatu. Toisin sanoen prosessi, joka kestää parhaiten kenttäolosuhteet, ei aina anna puhtaaimpaa sinkitetyn teräksen hitsausta.

Milloin hitsaaminen ennen sinkitystä on järkevämpää

Jos teräs ei ole vielä pinnoitettu, hitsaaminen ensin on yleensä viisaampi ratkaisu. AGA pitää hitsaamista ennen kuumasinkitystä parhaana käytäntönä, ellei valmistus ole liian suuri kuumasinkityskattilalle. Tämä lähestymistapa mahdollistaa koko valmiin osan sinkkipinnoituksen myöhemmin sen sijaan, että joutuisit polttamaan pinnoitteen pois ja korjaamaan liitoksen myöhemmin. Se yksinkertaistaa myös kulutusmateriaalien suunnittelua. Jos vertaat vaihtoehtoja sinkitylle teräkselle tarkoitettuun hitsauslangaan osissa, jotka sinkitetään hitsauksen jälkeen, AGA suosittelee valitsemaan hitsausmetallin koostumuksen mahdollisimman lähellä perusmateriaalia. Korkean piisisältöiset langat voivat aiheuttaa hitsauksen jälkeen kuumasinkityksessä paksuempaa tai tummemman väristä pinnoitetta hitsausliitoksessa.

Valinta työpaja- ja kenttäkorjauksiin tarkoitetulle menetelmälle

Hallitussa työpisteessä MIG- ja TIG-hitsaus ovat yleensä järkevin vaihtoehto, koska saumakuplan hallinta, näkyvyys ja puhdistus ovat helpommin hallittavissa. Kenttäkorjauksissa saumahitsaus ja suojakaasuton hitsaus ovat usein eteenpäin, koska tuuli ja liikkuvuus ovat tärkeämpiä kuin ulkonäkö. Ihmiset, jotka etsivät termillä "MIG-hitsaus sinkitylle teräkselle" tai jopa kirjoittavat "MIG-hitsaa sinkittyä terästä", etsivät yleensä helpointa yleispätevää vastausta. Sellainen ei kuitenkaan ole olemassa. Parhaiten sopiva menetelmä riippuu pinnoitteen tilasta, paksuudesta, liitoksen saavutettavuudesta, ilmanvaihdosta ja siitä, kuinka paljon puhdistustyötä voidaan tehdä ennen korroosiosuojan palauttamista. Nämä valinnat muodostuvat erityisen konkreettisiksi, kun työ siirtyy vertailuvaiheesta asennusvaiheeseen, sillä valitsemasi menetelmä määrittää esivalmistelujen järjestyksen, täyteaineen tai sähkökäyrän valinnan sekä pöydällä tehtävän puhdistustyön.

Kuinka hitsata sinkittyä terästä esivalmistelusta puhdistukseen

MIG-, TIG-, sauma- tai suojakaasuton hitsaus vastaavat vain osaa kysymyksestä. Hyvät tulokset saadaan työpöydällä noudatetusta työjärjestyksestä. Jos haluat tietää kuinka hitsata sinkittyä terästä ilman että liitos muuttuu savunlähteeksi ja ruosteen aloittajaksi, työnkulku on yhtä tärkeä kuin itse prosessi.

Valmistele liitos ja poista pinnoite turvallisesti

Aloita tunnistamalla, mikä todellisuudessa on teräksellä. Kuumasinkitetyt osat, ohuemmat sinkityt levyt ja sinkillä pinnoitetut osat eivät kaikki käyttäydy samalla tavalla. Sinkittyjen rakenteellisten valmisteiden osalta AGA suosittelee – viitaten AWS D-19.0 -käytäntöön – että hitsaukset tulisi tehdä alueille, joilta sinkkipinnoite on poistettu, ja että pinnoite poistetaan yleensä 1–4 tuumaa (noin 2,5–10 cm) molemmin puolin tarkoitettua hitsausaluetta sekä kappaleen molemmin puolin. Tarkka poistoleveys riippuu edelleen käytetystä menetelmästä, materiaalin paksuudesta, liitostyypistä ja hyväksytystä menettelystä.

1. Tunnista pinnoite ja liitos. Vahvista, oletko tekemisissä kuumasinkityn pinnoitteen, kevyemmin pinnoitetun levyn vai sinkillä pinnoitetun osan kanssa. Tarkista, esiintyykö liitoksessa päällekkäisliitokset, putket tai suljetut osat, jotka voivat piilottaa sinkkiä liitoksen sisällä.
2. Valitse poistomenetelmä. Kaupan turvallisuusohjeet mainitsevat mekaanisen hiomisen käytännöllisimmäksi poistomenetelmäksi hitsausten valmistelussa. Lämpötilalla tapahtuva polttaminen aiheuttaa huomattavasti suuremman savun altistumisen.
3. Poista pinnoite vain siellä, missä menetelmä vaatii sitä. Tämä on todellinen vastaus kysymykseen miten galvanoidun pinnoitteen poistaa hitsausta varten: irrota suunniteltu hitsausalue takaisin terveeseen teräkseen, älä koko osaan. Jos asennus vaatii galvanoidun teräksen leikkaamista , käsittele kyseistä vaihetta toisena savun tuottavana toimenpiteenä.
4. Puhdista paljastunut alue. Poista pöly, öljy, maali, löysänneen sinkin jäämät ja kaikki muu saastuminen, joka voi jäädä jumiin hitsaukseen.
5. Tarkista osien sijoittuminen ennen kaaria. AGA huomauttaa, että galvanoidun teräksen läpäisy on heikentynyt, joten huono saumanhallinta ja tiukat päätyliitokset voivat vaikeuttaa galvanoidun teräksen hitsaamista puhtaasti.
6. Aseta ilmanvaihto ennen hitsaamisen aloittamista. Sijoita paikallinen poistojärjestelmä sekä hiomakoneen pölyyn että hitsauskaasuun. Yleinen huoneilman virtaus auttaa, mutta se ei korvaa paikallista poistoa liitoksen kohdalla.
7. Valitse kulutusosat ja parametrit hitsausmenetelmän mukaan (WPS). Täyteaineen valinta, ampeerimäärä, jännite ja etenemisnopeus täytyy sovittaa prosessiin ja materiaalin paksuuteen. Niin sanottu galvanointihitsauslanga ei poista sinkin esikäsittelyn tarvetta.
8. Tee hitsaus hallitulla lämmöllä. Pidä kastepilvi näkyvissä, käytä kelpaavaa menetelmää ja vältä hajaantuvaa lämpöä, joka tuhoaa enemmän ympäröivää pinnoitetta kuin tarpeellista.
9. Puhdista hitsausalue välittömästi hitsauksen jälkeen. Poista sulamisjäämä, sulkaprosessin roiskeet ja muu jäännösmateriaali, jotta pinta on valmis korroosionkorjaukseen. WELD-lehti korostaa myös puhdistusta ennen sinkittyjen pinnoitteiden korjaamista ASTM A780 -menettelyjen mukaisesti.

Ilmanvaihdon, kokoonpanon ja hitsausparametrien asettaminen

Ihmiset haluavat usein yhden universaalin asetuksen sinkittyyn teräkseen tehtävään hitsaukseen . Sellainen ei ole olemassa. Paksuimmat pinnoitteet, tiukemmat liitokset ja suurempi lämpöteho tarkoittavat yleensä enemmän savuja, enemmän roiskeita ja enemmän puhdistustyötä. Turvallisempi lähestymistapa on työskennellä kelpaavan menettelyn mukaan ja käyttää tehdasasetusta sen tukemiseen.

• Työkalut: hiomatyökalut tai abrasio-työkalut, metallinharjaustyökalut, kokoonpano- ja kiinnitystyökalut, mittaus- ja merkintätyökalut
• PPE: hitsauskypärä, silmien ja kasvojen suojaus esityötä varten, suojakäsineet, suojavarusteet, hengityksen suojaus vaaratilanteen arvioinnin perusteella
• Asetukset: paikallinen poisto tai lähteen keruu, ilmavirta selkeästi pois hengitysalueelta, vakaa työtukirakenne, pääsy molemmille puolille, kun menetelmä sitä vaatii

Siivoa hitsausalue heti kaaren pysähtyessä

Tässä monia tehtäviä epäonnistuu hiljaa. Hitsausnurkka saattaa olla hyväksyttävä, mutta sen ympärillä voi silti olla sulamisjäämiä, roiskeita, sinkkijäämiä ja palanutta pinnoitetta. Yksikään galvanointihitsauslanga ei korjaa tätä. Hitsaamisen jälkeinen siivous valmistaa liitoksen korjaustyötä varten ja johtaa seuraavaan tärkeään kysymykseen: onko hitsaus todellisuudessa kestävä ja kuinka paljon korroosiosuojaa on menetetty sen ympärillä.

Sinkittyyn teräkseen tehdyn hitsauksen tarkastus ja korjaus

Puhdistus jättää kaksi kysymystä, jotka ovat yhtä tärkeitä kuin itse hitsauskupla. Onko hitsaus kestävä, ja kuinka paljon sinkkiprotektiota lämpö on tuhonnut sen ympärillä? Sinkittyä terästä hitsatessa molemmat vastaukset ovat ratkaisevan tärkeitä. Liitos voi näyttää vahvalta ensimmäisellä silmäyksellä, mutta silti jättää jälkeensä huokosuutta, alakulmaa tai leveän paljaan renkaan, joka myöhemmin muuttuu ensimmäiseksi ruostepisteeksi.

Galvanoidun hitsauksen visuaalinen tarkastus

Aloita huolellinen visuaalinen tarkastus hyvässä valaistuksessa. ESAB:n vianmääritysopas huomauttaa, että joitakin hitsausvirheitä esiintyy pinnalla ja ne ovat näkyvissä, kun taas toiset voivat olla sisäisiä ja vaativat epätuhoavaa tarkastusta (NDT), kuten ultraäänitarkastusta (UT) tai röntgentarkastusta (RT). Jokapäiväisessä työpajan tarkastuksessa tarkastele ensin pinnan merkkiä ennen kuin päätät, tarvitseeko osa syvempää tarkastusta.

Mitä polttunut pinnoite tarkoittaa kestävyydelle

Tämä on se osa, jonka monet ihmiset jättävät huomiotta sinkityn metallin hitsauksen jälkeen. Hitsaus saattaa olla hyväksyttävä, mutta ympäröivä pinnoite ei välttämättä enää tarjoa samaa korroosiosuojaa. AGA:n korjausohjeet korostavat täydennys- ja korjaustyötä, koska kuumasinkityt pinnoitteet suojaavat sekä esteenä että katodisella vaikutuksella. Kun lämpövaikutusaluetta ei suojata jälkikäsittelyllä, kestävyys heikkenee juuri siinä kohdassa, jossa teräs olisi tarkoitettu estämään ruostumista.

Siksi visuaalisen tarkastuksen tulisi kattaa myös sauman ympäristö, ei ainoastaan sauma itse. Jos osan sinkitys tehtiin korroosionsuojan vuoksi, hyväksyttävä hitsaus ilman jälkikäsittelysuojaa on vain puolivalmis työ.

Suojan palauttaminen hitsauksen jälkeen

Sinkityn metallin korjaamiseksi AGA viittaa kolmeen hyväksyttyyn täydennyskategoriaan alla olevan ASTM A780 sinkkipohjaiset liittimet, sinkkirikkaat maalit ja sinkkipisaroitus, jota kutsutaan myös metallisoimiseksi. Oikean valinnan tekeminen riippuu saavutettavuudesta, ulkonäkövaatimuksista, työpajan tai kenttäolosuhteista sekä käytettävän korjausmateriaalin ohjeista.

Pidä sääntö yksinkertaisena. Korjaus onnistuu vain, kun pinta on valmisteltu oikein ja soveltaminen noudattaa asiaankuuluvia ohjeita. Tämä pätee sekä pieniin korjauksiin sinkityn teräksen hitsaamisen jälkeen että jo käytössä olleen sinkityn teräksen korjauksiin. Uusissa sinkityissä osissa voi olla rajoituksia korjausalueen koolle. Kenttäolosuhteissa korjaukset ovat vähemmän rajoitettuja, mutta avoimet alueet tulisi silti tiukentaa kestävyyden varmistamiseksi. Kun virheet toistuvat jatkuvasti, ongelma ei yleensä ole pelkästään lopullisessa korjauskoskettelussa. Se piilee usein pinnan valmistelussa, prosessiparametreissa, liitoksen saavutettavuudessa tai siinä, että sinkkiä on jäänyt paikkaan, jonne sitä ei pitäisi olla.

Yleisiä ongelmia sinkityn teräksen hitsaamisessa

Kun virheet toistuvat jatkuvasti puhdistuksen ja korjaustöiden jälkeen, niiden syy ei yleensä ole mysteerimäinen. Useimmat ongelmat johtuvat sinkistä, joka on jäänyt liian lähelle liitosta, riittämättömästi puhdistetusta pinnoitetusta pinnasta, huonosta savunhallinnasta tai prosessivalinnasta, joka ei sovellu käytettyyn materiaaliin.

Miksi sinkityt hitsausliitokset saavat ilmakuplia ja sulkia

Hobart Brothers huomauttaa, että kuumasinkattu teräs on erityisen haastavaa hitsattavaa, koska pinnoitteen paksuus voi olla epätasainen ja sinkihöyry voi jäädä ansakseen hitsauskuplan jäätyessä. Siksi nopeat hitsaukset pinnoitetulla teräksellä näyttävät usein neulapistoja, putkimaisia rakenteita tai madonjälkiä, vaikka hitsausnurkka näyttäisikin ulkopuolelta hyvältä. AGAn ohjeet muistuttavat myös valmistajia siitä, että hitsaus tuhoaa pinnoitteen hitsauskohdassa ja vahingoittaa läheistä sinkiä, joten ulkonäkö yksinään ei koskaan kerro koko tarinaa.

Rakojen esiintyminen vaatii erityistä varovaisuutta. Alphaweld korostaa sinkin tunkeutumisrakojen riskiä, kun nestemäinen sinkki pääsee hitsausmetalliin tai lämpövaikutusalueeseen, erityisesti jos paksu pinnoite jätetään paikoilleen.

Erityishuomioita putkien, putkistojen ja teräksestä-teräkseen -liitosten osalta

Pyöreät ja suljetut osat tekevät kaiken vaikeammaksi. Ihmiset kysyvät usein, voidaanko sinkittyä putkea hitsata tai voidaanko sinkittyä teräsputkea hitsata. Vastaus voi edelleen olla kyllä, mutta AGA:n mukaan hitsaus on tehtävä sinkittömästä teräksestä, josta on poistettu pinnoite 1–4 tuumaa hitsausten molemmilta puolilta ja työkappaleen molemmilta puolilta. Tämä on paljon vaikeampaa, kun hitsataan sinkittyä teräsputkea tai sinkittyä putkia, koska sisäpinta saattaa olla myös pinnoitettu ja sitä saattaa olla vaikea saavuttaa, puhdastaa, tuulettaa tai tarkastaa.

Sama logiikka pätee, kun sinkittyä terästä hitsataan teräkseen. Jos ihmettelet, voidaanko sinkittyä terästä hitsata teräkseen tai voidaanko sinkittyä terästä hitsata tavalliseseen teräkseen, sinkkiin liittyvät ongelmat pysyvät pinnoitetun osan kohdalla. Yksi pinnoittamaton osa ei kumoa valmistelun, höyryjen hallinnan ja pinnoitteen korjaamisen tarvetta sinkitetyn puolen kohdalla.

Milloin ei saa hitsata pinnoitettua pintaa sellaisenaan

• Tila on huonosti tuuletettu, suljettu tai vetää savuja hitsaajan hengitysalueelle.
• Pintakäsittelyä ei voida poistaa siististi liitoksen läheisyydestä, erityisesti ohuella materiaalilla tai vaikeasti asennettavissa olevissa osissa.
• Putket, putkikappaleet tai suljetut profiilit estävät pääsyn sisäpinnalle, joka on pinnoitettu.
• Projekti vaatii korroosionkestävyyttä, mutta hitsattu alue ei ole luotettavasti korjattavissa hitsauksen jälkeen.

AGA korostaa selvästi, että riittämätön ilmanvaihto on pysäytysmerkki, ei vain pieni hankaluus. Kun nämä ehdot kertyvät, viisaampi toiminta on pysähtyä ja uudelleenarvioida menettelyä, valmistusjärjestystä tai tehdasvalmiuksia. Toistuvien osien ja kriittisten kokoonpanojen kohdalla tämä muuttuu nopeasti enemmän tuotantopäätökseksi kuin työpöytätasoisena ongelmana.

Kumppanin valinta toistettavassa sinkittyjen terästen hitsauksessa

Yksittäinen korjaus voi onnistua taitavan hitsaajan ja huolellisen valmistelun avulla. Tuotanto on erilaista. Kun tiimit siirtyvät kysymyksestä voinko hitsata sinkittyä terästä siihen, että samaa osaa valmistetaan joka vuorolla, todellinen haaste muodostuu toistettavuudesta, dokumentoinnista ja hitsauksen jälkeisestä korroosionsuojauksesta. Tämä on vielä tärkeämpää pinnoitettujen tai eri materiaaleista koostuvien kokoonpanojen tapauksessa, joissa ostajat saattavat kysyä voitteko hitsata sinkittyä terästä tai voitteko hitsata sinkittyä metallia teräkseen ja säilyttää silti geometrian, pinnanlaadun ja tuotantokäynnistyksen aikataulun.

Kun monimutkaisia hitsattavia osia tarvitaan, tarvitaan erikoistunut kumppani

Toistettavuus tehtaalla valmistettavissa osissa ei riipu pelkästään hitsaustaidoista. Prosessin on oltava perustettu vakaisiin mittauspisteisiin, tarkoituksenmukaisiin kiinnityslaitteisiin, standardoituun hitsausjärjestykseen, dokumentoituihin parametreihin ja prosessin aikaiseen tarkastukseen. Sama ohjeistus viittaa myös poka-yoke-lataukseen, tilastolliseen prosessinohjaukseen (SPC) ja ensimmäisen näytteen tarkastukseen merkkinä siitä, että toimittaja on varustettu sarjatuotantoon eikä vain satunnaisiin työpaja-työhön. Jos osa on turvallisuuskriittinen, nämä ohjausmenetelmät ovat yhtä tärkeitä kuin itse hitsaus.

Tuotantohitsaustekniikan kyvykkyyden arviointi

Autoteollisuuden hankinnoissa Waukesha Metal Products esittää sellaista todistusaineistoa, jota kannattaa pyytää mistä tahansa toimittajasta: IATF 16949 -sertifioituja järjestelmiä, APQP- ja PPAP-tukea sekä robotisoitua ja manuaalista hitsausta kokoonpanoille ja alarungoille. Nämä ovat hyödyllisiä valintakriteerejä, riippumatta siitä, onko kysymys voitteko hitsata sinkittyä terästä vai pystyykö toimittaja hallitsemaan koko ohjelman käynnistyksestä tuotantovaiheeseen saakka.

Käytännöllinen seuraava askel autoteollisuuden valmistajille

Pyydä jokaiselta vaihtoehdolta todisteita, ei lupauksia. Tarkista kiinnitysstrategia, mittauspisteiden hallinta, hitsausjärjestyksen dokumentointi, ensimmäisen näytteen tarkastusmenettely sekä teollisuusalalle tehty laatumääritys. Jos osanne on pinnoitettu, turvallisuuteen liittyvä tai tarkoitettu suurteholliseen käynnistykseen, erikoistunut kumppani voi vähentää riskejä nopeammin kuin kykyjen rakentaminen alusta lähtien. Autoteollisuuden valmistajille, jotka tarvitsevat tuotantomittakaavan esimerkkiä, Shaoyi on hyvä tarkastella resurssina yhdessä sisäisen solunne ja muiden lyhennettyjen toimittajaluetteloiden kanssa.

Sinkittyä terästä voidaan hitsata – usein kysytyt kysymykset

1. Voiko sinä hitsata sinkittyä terästä turvallisesti?

Kyllä, mutta vain asianmukaisten turvatoimenpiteiden avulla. Pääasiallinen vaara on sinkkiksidin höyryn hengittäminen, mikä voi aiheuttaa metallihöyrykuumeen, jossa esiintyy viivästynyttä flunssamaisia oireita, kuten päänsärkyä, kuumetta, yskää tai metallisen maun suussa. Turvallinen työskentely tarkoittaa yleensä pinnoitteen poistamista liitoskohdan läheisyydestä, paikallisella imulla tai voimakkaalla ilmavirralla, joka ohjaa höyryt pois kasvojen alueelta, sekä sopivan hengityssuojaimen käyttöä, kun ilmanvaihto yksin ei riitä.

2. Onko sinkkipinnoitteen poistaminen tarpeen ennen sinkitetyn teräksen hitsausta?

Useimmissa tapauksissa kyllä. Tavoitteena ei ole kuitenkaan poistaa pinnoitetta koko osasta, vaan puhdistaa hitsausalue niin, että kaari toimii puhtaalla teräksellä eikä höyrystä sinkkiä suoraan liitoksessa. Tämä auttaa vähentämään huokosuutta, sulkupartikkeleita, epävakaita syttymiseen liittyviä ongelmia ja heikkoa läpimurtoa. Poistettavan alueen tarkka leveys riippuu käytetystä menetelmästä, liitosrakenteesta, materiaalin paksuudesta ja käytetystä hitsausmenetelmästä.

3. Mikä hitsausmenetelmä soveltuu yleensä parhaiten sinkitetyn teräksen hitsaamiseen: MIG, TIG, sauvahitsaus vai suodatinytimellinen hitsaus?

Ei ole yhtä parasta menetelmää kaikkiin tehtäviin. MIG on usein käytännöllinen valinta työpajassa nopeampaa tuotantotyötä varten, TIG tarjoaa suurimman tarkkuuden ohuille tai ulkonäköön herkille osille, ja saumahitsaus tai suojakaasuton hitsaus voivat olla hyödyllisempiä ulkona, jossa merkitsevää ovat kannettavuus ja tuuli. Oikea valinta riippuu materiaalin paksuudesta, osien sovittamisesta, puhdistustoleranssista, savunhallinnasta sekä siitä, onko kyseessä kenttäkorjaus vai ohjattu työpajatoiminta.

4. Voiko galvanoidun putken tai putkimaisen profiilin hitsata?

Joskus kyllä, mutta se on vaikeampaa kuin avointen tasolevyjen hitsaus. Putket ja putkimaiset profililta voivat olla sinkittyjä sekä sisä- että ulkopinnalta, mikä tekee pinnoitteen poiston, ilmanvaihdon ja tarkastuksen huomattavasti vaikeammaksi. Jos et pääse sisäpinnalle, ei pysty hallitsemaan savuja tai palauttamaan korroosiosuojaa hitsauksen jälkeen, on usein viisaampaa pysähtyä ja harkita uudelleen menetelmää tai valmistusjärjestystä.

5. Milloin tulisi käyttää erikoistunutta hitsauskumppania sen sijaan, että galvanoidun materiaalin hitsaus tehtäisiin sisäisesti?

Erikoistunut valmistaja on järkevämpi vaihtoehto, kun osat valmistetaan sarjatuotantona, ne liittyvät turvallisuuteen, niillä on tiukat toleranssit tai niiden kiinnitys on vaikeaa saada yhdenmukaiseksi. Näissä tapauksissa ostajien tulisi etsiä dokumentoituja hitsausmenetelmiä, vakaita kiinnitysjärjestelmiä, tarkastusten säännöllisyyttä ja laatusysteemiä, joka vastaa tuotannon vaatimuksia. Autoteollisuuden valmistajille Shaoyi Metal Technology on yksi esimerkki, joka kannattaa tarkastella: yrityksellä on robottihitsauslinjoja ja IATF 16949 -sertifioitu laatusysteemi alustaosille ja tarkkuuskoonteenosille.