स्टेनलेस स्टील 304 और 316 की वेल्डिंग: फिलर, ऊष्मा इनपुट और निष्क्रियण

फिलर चयन

डिफ़ॉल्ट नियम एक ग्रेड ऊपर वेल्ड करना है:

• 304/304L को 308L फिलर के साथ वेल्ड किया जाता है।
• 316/316L को 316L फिलर के साथ वेल्ड किया जाता है, जिसमें गड्ढा संक्षारण प्रतिरोध बनाए रखने के लिए आवश्यक मोलिब्डेनम होता है।
• असमान जोड़ (304 से कार्बन स्टील) 309L जैसे अति-मिश्रित फिलर का उपयोग करते हैं।

"L" महत्वपूर्ण है: फिलर कार्बन को 0.03% या उससे कम पर रखा जाता है ताकि निक्षेप स्वयं संवेदीकरण का प्रतिरोध करे। जहाँ आधार धातु सादा 304 या 316 (L नहीं) है, वहाँ L-ग्रेड फिलर का उपयोग और ऊष्मा इनपुट को नियंत्रित करना वेल्ड धातु के लिए मुख्य सुरक्षा है।

ऊष्मा इनपुट और संवेदीकरण

लगभग 450 °C और 850 °C के बीच, क्रोमियम कार्बन के साथ मिलकर कण सीमाओं पर कार्बाइड बनाता है — संवेदीकरण — जिससे क्रोमियम-रिक्त क्षेत्र बनते हैं जो प्राथमिकता से संक्षारित होते हैं (वेल्ड क्षय, नाइफ-लाइन आक्रमण)। इसलिए स्टेनलेस अभ्यास कार्बन स्टील के विपरीत तरीके से कार्य करता है:

• ऊष्मा इनपुट कम से मध्यम रखें (आमतौर पर 0.5–1.5 kJ/mm के क्षेत्र में, प्रक्रिया पर निर्भर)।
• इंटरपास तापमान सीमित करें, आमतौर पर लगभग 150 °C तक।
• चौड़ी वीव के बजाय स्ट्रिंगर बीड का उपयोग करें, और पास के बीच जोड़ को ठंडा होने दें।

ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस ऊष्मा का खराब संचालन भी करता है और कार्बन स्टील की तुलना में लगभग डेढ़ गुना फैलता है, इसलिए विरूपण नियंत्रण (संतुलित अनुक्रम, बैकस्टेप वेल्डिंग, पर्याप्त फिक्स्चरिंग) प्रक्रिया का हिस्सा है, बाद का विचार नहीं।

तकनीक बिंदु

• शील्डिंग: पाइप और शीट वेल्ड के रूट पक्ष को एक अक्रिय बैकिंग गैस (आर्गन पर्ज) की आवश्यकता होती है जब तक कि रूट कई मिलीमीटर धातु द्वारा सील न हो जाए; ऑक्सीकृत, शर्करायुक्त रूट का संक्षारण प्रतिरोध और थकान प्रदर्शन खराब होता है।
• स्वच्छता: केवल स्टेनलेस के लिए समर्पित ब्रश और अपघर्षक; साझा कार्बन-स्टील उपकरणों से लौह संदूषण धँस जाता है और जंग खाता है। वेल्डिंग से पहले ग्रीस हटाएँ।
• आस-पास कार्बन स्टील को ग्राइंड करने के लिए स्टेनलेस टुकड़े को कभी भी कार्यमेज के रूप में उपयोग न करें — ग्राइंडिंग धूल संदूषण रहस्यमय जंग के धब्बों का एक सामान्य कारण है।

वेल्डिंग के बाद: सफाई और निष्क्रियण

वेल्डिंग हीट टिंट छोड़ती है — एक क्रोमियम-रिक्त ऑक्साइड फिल्म जिसके पुआल-से-नीले रंग नीचे कम संक्षारण प्रतिरोध का संकेत देते हैं। संक्षारण सेवा के लिए टिंट और रिक्त परत को हटाना होगा:

1. हल्के कार्य के लिए यांत्रिक सफाई (स्टेनलेस ब्रशिंग, महीन अपघर्षक)।
2. सतह की पूर्ण बहाली के लिए नाइट्रिक/हाइड्रोफ्लोरिक पेस्ट या बाथ के साथ अम्लशोधन (पिकलिंग)।
3. नाइट्रिक या साइट्रिक अम्ल में निष्क्रियण (ASTM A967 अभ्यास के अनुसार) पहले से साफ सतह पर क्रोमियम ऑक्साइड फिल्म का पुनर्निर्माण करता है। निष्क्रियण कोई क्लीनर नहीं है — यह भारी टिंट या स्केल नहीं हटाता।

सही ढंग से वेल्ड किया गया, साफ किया गया और निष्क्रिय किया गया 316 जोड़ संक्षारण प्रदर्शन में मूल धातु से अप्रभेद्य होना चाहिए; वेल्डिंग-पश्चात चरणों को छोड़ना आमतौर पर इसका कारण होता है कि वह ऐसा नहीं होता।

सामान्य दोष और उनके कारण

• सरंध्रता: लगभग हमेशा संदूषण — जोड़ सतहों पर नमी, ग्रीस, पेंट या जस्ता, या शील्डिंग समस्या (गैस कवरेज खोना, हवा के झोंके)। स्टेनलेस कार्बन स्टील की तुलना में संदूषण सरंध्रता जल्दी दिखाता है क्योंकि पूल गंदी सतहों को कम क्षमा करता है।
• शर्करायुक्त रूट: अपर्याप्त बैकिंग पर्ज; रूट ऑक्सीकृत होकर एक खुरदरी, काली, संक्षारण-प्रवण सतह बन जाता है जिसे बाहर से मरम्मत नहीं किया जा सकता।
• दरार: 304/316 में स्वयं दुर्लभ (निक्षेप में थोड़ी फेराइट सामग्री वाली ऑस्टेनिटिक संरचना ठोसीकरण दरार का प्रतिरोध करती है), लेकिन जब असमान जोड़ों पर गलत फिलर का उपयोग किया जाता है या जब कार्बन संदूषण पूल में प्रवेश करता है तो यह एक वास्तविक जोखिम है — समर्पित उपकरणों और साफ तार का एक और कारण।