Islak Ortamda Alüminyum, Paslanmaz Çelik ve Karbon Çeliği Bağlantıları için Bağlantı Elemanı Malzemesi ve Kaplama Seçimi

Alüminyum bir bağlantıda paslanmaz çelik bağlantı elemanı neden yanlış yükseltme olabilir

Alüminyum bir gövdede paslanmaz çelik vida, çinko kaplı çeliğe göre yükseltme gibi görünür. Tuz maruziyetinde tam tersi olabilir: bağlantı izole edilmezse eşleşme, yerini aldığı kaplı çelikten daha agresiftir ⁶. Alüminyum ile paslanmaz çelik ve karbon çeliği ile paslanmaz çelik, kaçınılması veya yoğun şekilde izole edilmesi gereken kombinasyonlar arasında yer alıyor ¹². Alüminyum–paslanmaz çelik, ikinci bir kaynakta da yüksek riskli eşleşme olarak adlandırılıyor ¹³. Mekanizma, bir potansiyel farkı ile bir alan oranıdır. Elektrolitle temas eden iki farklı metal galvanik hücre başlatır ve daha az soy metal daha hızlı bozunur ¹¹. Saldırı, anodik üye (korozyona uğrayan daha az soy metal) büyük bir katodik alana karşı küçük bir açık alana sahip olduğunda yoğunlaşır ²². Alüminyum bir plakadaki paslanmaz çelik bağlantı elemanı tam olarak bu geometridir: deliğin çevresinde küçük bir anodik alan, karşısında büyük bir katodik vida ve baş. Genel kural, iki metali galvanik dizide birbirine yakın tutmaktır. İdeal olarak, tuttuğu parçayla aynı veya dizide ona yakın malzemeden bir bağlantı elemanı kullanın ^{9, 13}. Bir kaynak, uyumlu sınıftaki paslanmaz çelik bağlantı elemanlarının paslanmaz çelik montajlar için genellikle mantıklı olduğunu belirtiyor ⁹. Bu, paslanmaz-paslanmaz bağlantılar hakkında bir ifadedir; paslanmaz çeliği alüminyuma koyma izni değildir. Spesifikasyon yaparken ana metali başlangıç noktası, bağlantı elemanını değişken olarak ele alın.

Doğrudan bağlantı elemanı mı yalıtılmış yığın mı: ana metale göre karar

İki metal galvanik dizide birbirinden uzak duruyorsa hiçbir bağlantı elemanı alaşımı hücreyi ortadan kaldırmaz. Bunu yalnızca elektriksel yolu ve nem yolunu kesmek yapar. Bu nedenle pratik karar ana metale göre verilir: bu bağlantı doğrudan bir bağlantı elemanı alabilir mi, yoksa yalıtılmış ve sızdırmaz bir yığın olarak mı kurulmalı? Alüminyum bir parça için paslanmaz çelik bağlantı elemanı, en sık yalıtılmış yığın gerektiren durumdur. Paslanmaz çelik bir montaj için uyumlu sınıfta paslanmaz çelik bir bağlantı elemanı olağan doğrudan seçimdir ⁹. Karbon çeliği yapılar için çinko kaplı çelik bağlantı elemanları pratik temel olarak tanımlanıyor; ortam daha ağırsa mühendislik tasarımı kaplama sistemleri kullanılıyor ⁶. Yalıtım tek bir pul değildir. Metal olmayan pullar, burçlar, ara parçalar ve yapışkan contalı pullar elektriksel sürekliliği keser ve nemi arayüzden uzak tutar. Bir kaynak, yalıtılmış ve sızdırmaz bir yığını tek başına bağlantı elemanı alaşımını değiştirmekten daha etkili buluyor ¹⁹. Aynı kaynak sınırı da koyuyor: yalıtım parçaları basınca, sıcaklığa, UV'ye ve kimyasal temasa dayanmalıdır. Burç çatlarsa veya pul ön yük altında sünümlenirse (yük altında yavaşça şekil değiştirirse), metal-metal temas geri döner ve galvanik etkinlik yeniden başlar ¹⁹. Yığın değişiklikleri sıkma yükünü ve tork tepkisini de kaydırır, bu nedenle yalıtım eklendikten sonra bağlantı yeniden kontrol edilmelidir ¹⁹. Deniz, yol tuzu, gübre, madencilik ve yıkanarak temizlenen ortam hizmetinde malzeme uyumluluğu tek başına nadiren yeterlidir. Tam paket; uyumlu bir ana malzeme, uygun yerlerde kaplama, elektriksel yalıtım, sızdırmaz arayüzler ve suyu tutmayan bir geometridir ⁶.

Bağlantı elemanı belirlenmeden önce yapılacak alan oranı kontrolü

Galvanik şiddet, anoda göre açık katot alanıyla ölçeklenir. Büyük katodik donanımla cıvatalanmış küçük bir anodik üye en kötü düzenlemedir. Kıyı veya nemli maruziyet, anodik malzemenin daha küçük yüzey alanına sahip olduğu durumda etkiyi artırır ²². Bu kümedeki tek sayısal yönlendirme, galvanik korozyonu en aza indirmek için önerilen en az 10:1 anot-katot yüzey oranıdır ¹. Bunu bir sektör kaynağı belirtiyor; bu kümede hiçbir kaynak 10:1'i zorunlu veya standartlaştırılmış bir sınır olarak sunmuyor. Hiçbiri tipik bir cıvatalı bağlantının gerçek alan oranını vermiyor. Bunu, dayanabileceğiniz bir tasarım hedefi olarak görün, uygunluk maddesi olarak değil. Kontrolü, bağlantı elemanı belirlenmeden önce bağlantı geometrisi üzerinde yapın. Anodik üye küçük ve katodik donanım büyükse iki kaldıracınız var: anodik alanı büyütmek veya oran önemsiz hale gelecek şekilde bağlantıyı izole etmek. Aynı kaynak özellikle küçük galvanizli alanların karbon çeliği, bakır veya paslanmaz çelik gibi büyük katodik metallere bağlanmasına karşı uyarıyor ¹.

Elektro kaplama çinko, sıcak daldırma galvaniz veya çinko pul

Karbon çeliği bağlantı elemanlarında yüzey işlemi kararı, kaplama kalınlığına ve kaplamanın çelik açığa çıkmadan ne kadar dayandığına bağlıdır. Sıcak daldırma galvaniz çinko genellikle elektro kaplama çinkodan 5–10× daha kalındır. Genel olarak belirgin şekilde daha uzun dış mekân korozyon koruması sağlar ¹⁷. Elektro kaplama çinko, uzun süreli ağır hava koşullarına maruziyet için önerilmez; ancak nemi sınırlı dış mekân uygulamalarında iş görebilir ¹⁷. Sıcak daldırma galvaniz başlangıçta daha pahalıdır; aynı kaynak, daha uzun hizmet ömrünün dış mekân ve korozif uygulamalarda bu farkı karşıladığını savunuyor ¹⁷. Çinko pul üçüncü yoldur ve en çok mukavemetin yüksek olduğu yerlerde önemlidir. Özellik sınıfı 10.9 ve 12.9 montajlar için sıkı bir elektrolitik olmayan çinko pul kaplama incelemesi gerektiği belirtiliyor ⁸. Bir tedarikçi, tavlanmış alkalin çinko-nikel elektro kaplamanın 8 ila 24 saatlik bir fırın çevrimi gerektirdiğini ve kararlı bir bariyer sağladığını bildiriyor ⁸; bu bir tedarikçi süreç tanımıdır, spesifikasyon dayanağı değildir. İki pratik uyarı. Tek bir montaj içinde yüzey işlemlerini karıştırmayın, çünkü uyumsuz bağlantı elemanları, somunlar ve pullar korozyon performansını etkileyebilir ¹⁷. Ve ortam kıyı, deniz, gıda işleme veya kimyasal ise paslanmaz çelik, daha yüksek başlangıç maliyetiyle, çinko kaplı veya sıcak daldırma galvaniz çeliğe göre sıklıkla tercih edilir ¹⁷.

Gevreklik riski taşıyan yüksek mukavemetli kombinasyonları eleme

Yüksek mukavemetli bağlantı elemanları hidrojen gevrekliğiyle kırılabilir. Kaynaklar üç hidrojen kaynağı belirtiyor: çinko elektro kaplamadan gelen iç hidrojen, bir kaplamanın fedakâr korozyonundan gelen çevresel hidrojen ve bağlantıdaki galvanik uyumsuzluktan gelen çevresel hidrojen ². Duyarlılık sertlik ve sertleştirme derinliğiyle artar ve ısıl işlem her ikisini belirleyen süreçtir ^{2, 4}. Bu size spesifikasyona yazacağınız iki eşik verir. 39 HRC veya 380 HV üzerindeki her bağlantı elemanı zorunlu gevreklik giderme doğrulaması gerektirir ⁸. Elektro kaplama kullanılan yerlerde tavlama, kaplama banyosundan sonraki 4 saat içinde başlamalıdır ⁸. Bu kümede hiçbir kaynak yüksek mukavemetli bağlantı elemanlarında elektro kaplama çinkoyu doğrudan yasaklamıyor. Hiçbiri, üzerinde çinko elektro kaplamanın yasaklandığı bir maksimum mukavemet vermiyor. Savunulabilir karar koşulludur: bağlantı 10.9 veya 12.9 gerektiriyorsa elektrolitik olmayan bir yüzey işlemi ya da 4 saatlik pencere içinde belgelenmiş tavlama isteyin. Sertlik aralığını sertifikada doğrulayın.

A2 veya A4/316 paslanmaz çelik: sınıf adı yanıt değildir

Klorür bulunan yerlerde A4/316 genellikle A2'den daha iyi performans gösterir. Ancak 316/A4 her deniz daldırması, sıcak klorür veya çatlak koşulu için otomatik olarak uygun değildir ³. Klorür düzeyi, sıcaklık, sıçrama veya daldırma bölgesi, birikintiler, çatlaklar ve tasarım ömrü sonucu birlikte belirler ³. Spesifikasyonunuz açısından bu, sınıfı adlandırmanın yeterli olmadığı anlamına gelir. Klorür maruziyetini, sıcaklık aralığını, bağlantının sıçrama mı daldırma bölgesinde mi olduğunu ve çatlak veya birikinti oluşup oluşamayacağını belirtin. Bunlardan herhangi biri ağırsa sınıf seçimi tek başına bağlantıyı çözmez. O zaman önceki adımdaki yalıtım paketi korumanın daha büyük kısmını üstlenir.

RFQ öncesi kontroller: yalıtım, kaplama ve sertifikalar

Yalıtım, yalnızca burç ve pul ön yüke, sıcaklığa ve kimyasallara dayandığı sürece işe yarar. Çatladıklarında veya sünümlediklerinde metal-metal temas geri döner ¹⁹. Bu kontroller tedarikçiyi bu dayanımı kanıtlamaya ve yüzey işlemini belgeleriyle birlikte teklifin arkasına koymaya zorlar.

• Yalıtım malzemesini, basınç ve sıcaklık sınırlarını ve hizmet ortamıyla kimyasal uyumluluğunu isteyin ¹⁹.
• Pulun veya burcun belirtilen ön yük altında sünümlenip sünümlenmediğini ve tedarikçinin bunu nasıl doğruladığını sorun ¹⁹.
• Pul ve burç eklenmesinden doğan yığın değişikliğini ve bunun sonucundaki sıkma yükü ile tork tepkisini teyit edin ¹⁹.
• Yüksek mukavemetli parçalar için sertlik verilerini ve kaplama ile tavlama arasındaki süre dahil gevreklik giderme kayıtlarını isteyin ⁸.
• Kaplama kalınlığı ve tuz püskürtme raporlarını hizmet ömrü beyanı olarak değil, ön eleme verisi olarak isteyin ^{3, 7}.
• Sertifikayı siparişte adlandırın ve tedarikçinin malzeme test raporlarını ve sertifikalarını teslimatla birlikte düzenleyebildiğini teyit edin ⁵.
• Tedarikçinin hidrojen gevrekliğini önleme rehberliğini ve malzeme izlenebilirlik kayıtlarını isteyin ¹⁰.

Tuz püskürtme ve Kesternich değerlerini okumak ve kaynakların çeliştiği noktalar

Tuz püskürtme saatleri kaplama sistemlerini tek bir test yöntemi altında sıralar; bu kümede hiçbir kaynak bunları dış mekân veya deniz yılına çevirmiyor ³. Rakamları yüzey işlemlerini karşılaştırmak için kullanın, hizmet ömrü vaat etmek için değil. Tablo, iki tartışmalı noktayı görünür tutar; böylece hangi tarafı doğrulayacağınızı görürsünüz.

Sıkça Sorulan Sorular

İlgili Sayfalar

• Deniz, endüstri ve dış ortam servisine yönelik bağlantı elemanı malzemeleri ve kaplamaları: kanıt setinin kesin olarak ortaya koyduğu şey
• Dış Mekan ve Deniz Ortamı Bağlantıları için Perçin Malzemesi ve Kaplama Seçimi: Kanıtların Netleştirdiği Noktalar
• Çelik, Alüminyum ve Plastik Birleşimler için Diş Adımı ve Anma Dişli Uzunluğu: Kanıtların Kesinleştirdikleri
• Elektro galvaniz mi sıcak daldırma galvaniz mi: hangi ortama hangi kaplama
• Yüksek dayanımlı bağlantı elemanları için çinko pul (zinc flake) ve çinko-nikel karşılaştırması: Kanıtların hidrojen, tuz püskürtme, sürtünme ve spesifikasyonlar konusunda netleştirdiği noktalar