Korosi Las Stainless Steel: Penyebab, Pencegahan dan Tips Desain Sambungan

Dua bulan setelah sejumlah bellow baja tahan karat 304 dipasang di sebuah hotel pantai, bintik-bintik coklat kecil muncul di sepanjang lapisan las. Logam dasar masih terlihat bersih. Pemasok bersikeras bahwa bahan tersebut adalah 304 asli, dan uji laboratorium menyetujuinya. Masalahnya bukan pada kualitas paduannya. Masuknya panas las dan tidak adanya pasivasi pasca pengelasan telah menyebabkan kondisi korosi. Kabar baiknya adalah korosi las dapat dikendalikan sebelum batch meninggalkan pabrik. Anda hanya perlu mengetahui mekanisme mana yang berperan dan apa yang harus ditentukan.

Mengapa Area Las Menjadi Titik Lemah

Lasan bukan sekedar sambungan mekanis. Ini adalah peristiwa termal yang mengubah struktur mikro bagian baja tahan karat pada pita sempit. Ada tiga efek yang membuat pita tersebut menjadi tempat paling mungkin terjadinya korosi.

Zona yang Terkena Dampak Panas dan Sensitisasi

Ketika logam dasar mencapai suhu sekitar 450–850°C selama pengelasan, kromium dan karbon dapat bergabung menjadi kromium karbida di sepanjang batas butir. Area tepat di samping pengelasan, yang dikenal sebagai zona yang terkena dampak panas (HAZ), dapat kehabisan kromium yang biasanya membentuk lapisan oksida pelindung. Kondisi ini disebut sensitisasi. Baja tahan karat tipe 304 lebih rentan terhadap hal ini dibandingkan 316 atau 316L, karena molibdenum menambah ketahanan dan kadar karbon ekstra rendah membatasi pengendapan karbida.

Lapisan Pasif dan Skala Oksida Rusak

Panas pengelasan mengoksidasi permukaan. Skala berwarna yang muncul di dekat lasan bukannya tidak berbahaya: skala tersebut berada di atas zona kekurangan kromium di mana lapisan pasif telah terdegradasi. Kecuali kerak tersebut dihilangkan, permukaan tidak dapat melakukan repasifasi sepenuhnya, dan sel korosi lokal dapat terbentuk di bawah oksida.

Stres Tarik Sisa

Pemanasan dan pendinginan yang cepat menyebabkan sisa tegangan tarik terkonsentrasi di sekitar lasan. Ketika lingkungan kaya klorin, stres ini menimbulkan risiko tambahan. Retakan korosi akibat tegangan dapat berkembang sebagai cabang-cabang halus, terkadang tanpa karat yang terlihat, sehingga sangat berbahaya dalam sistem gas atau air. Catatan keamanan pipa baja tahan karat bergelombang, termasuk pengaruh pengelasan dan pengendalian korosi, tercakup dalam artikel kami artikel tentang pertimbangan keamanan CSST .

Mekanisme Korosi yang Umum pada Sambungan Las

Kegagalan di lapangan jarang muncul sekaligus. Mereka biasanya memulai dengan satu mekanisme yang menciptakan kekasaran, kemudian mekanisme kedua mengambil alih. Tabel di bawah memetakan mekanisme umum hingga penyebab dan pengendalian praktisnya.

Pitting adalah titik awal yang paling terlihat dalam air yang mengandung klorida. Ini bisa masuk ke dalam celah jika kerak atau kotoran menciptakan celah. Korosi antar butir adalah akibat klasik dari sensitisasi, dan retak korosi tegangan adalah mekanisme yang menyebabkan kebocoran mendadak ketika dua kebocoran lainnya telah melemahkan dinding. Di pabrik kami sendiri, kami memperlakukan keempatnya sebagai indikator kualitas pengelasan, bukan sebagai masalah material yang terpisah.

Protokol Perawatan Pasca Pengelasan

Pemilihan paduan saja tidak cukup. Lasan yang tidak dibersihkan dan dipasivasi akan tetap terkorosi lebih cepat dibandingkan logam dasar yang sama dengan permukaan yang diperbaiki dengan benar. Urutan standarnya adalah pembersihan mekanis, pengawetan, dan pasivasi.

• Pembersihan mekanis menghilangkan kerak lepas dan oksida kasar dengan penggilingan atau penyikatan. Untuk tabung berdinding tipis, harus cukup lembut agar tidak mengurangi ketebalan dinding.
• Pengawetan menggunakan campuran asam nitrat/asam fluorida untuk melarutkan lapisan yang kekurangan kromium dan mengekspos logam bersih. Ini adalah langkah paling penting ketika skalanya berat.
• Pasifasi membangun kembali lapisan oksida. Pasivasi asam sitrat adalah alternatif yang lebih aman daripada asam nitrat dan tercakup dalam ASTM A967.

Untuk tabung baja tahan karat bergelombang, geometri kerutan membuat penghilangan kerak lebih sulit dibandingkan pada lembaran datar. Lini produksi kami menggunakan pembersihan otomatis dan rendaman pengawetan sehingga perawatan menjangkau seluruh permukaan internal dan eksternal, tidak hanya area yang dapat diakses oleh sikat kawat.

Menentukan Baja Tahan Karat yang Dilas untuk Aplikasi Praktis

Cara terbaik untuk mengurangi risiko korosi las adalah dengan mencocokkan paduan dan geometri komponen dengan lingkungan pemasangan sebenarnya. Bellow 304 untuk keperluan umum dapat mengalirkan air kering dalam ruangan atau saluran gas, tetapi udara pesisir, kolam renang, dan dapur industri meningkatkan kadar klorida. Dalam kasus tersebut, 316L adalah pilihan yang lebih aman.

Pilih Paduan yang Tepat untuk Lingkungan Pengelasan

Untuk sambungan peralatan gas dapur, selang terkena uap, bahan pembersih, dan kelembapan lokal. Selang gas alam fleksibel bergelombang 316L dengan penutup pelindung menawarkan ketahanan terhadap korosi dan perlindungan mekanis. Inilah sebabnya kami merekomendasikan kadar molibdenum yang lebih tinggi bila lokasi pemasangan berada di dekat laut atau di area layanan makanan dengan kelembapan tinggi.

Selang Gas Alam Fleksibel Bergelombang 316L untuk Penggunaan Dapur Selang gas bergelombang 316L dengan casing baja tahan karat dan ban dalam berbahan karet tahan terhadap korosi dan tekanan mekanis, sehingga cocok untuk lingkungan dapur lembab di dekat laut. Lihat Produk →

Pilih Struktur yang Menghindari Konsentrasi Stres

Bentuk bellow mendistribusikan pergerakan dan ekspansi termal ke banyak konvolusi kecil alih-alih memaksa deformasi menjadi satu las pendek. Dinding bellow itu sendiri harus kokoh, namun geometrinya mengurangi tegangan lokal yang dapat menyebabkan retak korosi tegangan. Jika aplikasi memiliki persyaratan tahan api, lapisan luar juga harus dinilai dalam hal kelenturan dan panas. Tabung gas bergelombang tahan api kami dirancang untuk kombinasi ini, dengan struktur yang menjaga inti baja tahan karat tetap terlindungi dan lapisan luar tetap stabil di bawah pergerakan peralatan normal.

Selang Tahan Api Bergelombang Stainless Steel untuk Gas Tabung gas bergelombang tahan api ini dilengkapi lapisan PVC kuning yang tahan terhadap api, UV, dan keausan, sehingga menghasilkan penyaluran gas yang aman dan tahan lama dalam aplikasi yang berat. Lihat Produk →

Periksa Keadaan Permukaan untuk Sirkuit Air Panas dan Dingin

Sirkuit air panas dan dingin menghasilkan oksigen, perubahan suhu, dan di beberapa daerah melarutkan klorida. Kebocoran pada sambungan pemanas air bukan hanya masalah pemeliharaan: dapat merusak peralatan yang berada di bawah titik kegagalan. Cara yang terbukti untuk melindungi sambungan adalah dengan menentukan sambungan baja tahan karat yang fleksibel dengan fitting yang dapat disetel dengan kunci pas dan permukaan yang diasamkan dan dipasivasi penuh. Kami memproduksi pipa bergelombang baja tahan karat dengan kunci pas untuk tujuan itu, dan ini adalah pilihan umum untuk proyek retrofit dan OEM. Bellow baja tahan karat juga menawarkan masa pakai yang lama sehingga mengurangi beban lingkungan akibat penggantian berulang kali, seperti yang dibahas dalam gambaran umum tentang keunggulan lingkungan dari bellow baja tahan karat .

Pipa Bergelombang Stainless Steel 304 dengan Kunci Pas Pipa bergelombang baja tahan karat 304 ini tahan terhadap suhu dan tekanan tinggi, dan kunci pas yang disertakan memungkinkan pemasangan dan perawatan yang mudah, ideal untuk sistem air panas. Lihat Produk →

Intinya

Korosi las pada baja tahan karat disebabkan oleh panas, kondisi permukaan, dan lingkungan yang bekerja secara bersamaan. Jawaban praktis bagi pembeli bukanlah sekadar meminta “baja tahan karat”. Hal ini untuk menentukan tingkat paduan, perlakuan las, dan permukaan akhir, dan untuk mendapatkan bukti dalam laporan inspeksi. Jika detail tersebut konsisten, masa pakai las baja tahan karat dapat memenuhi ekspektasi yang ditetapkan oleh logam dasar.

Jika Anda mencari pipa baja tahan karat bergelombang atau selang gas yang dilas, tanyakan kepada produsen tentang prosedur pengawetan dan pasivasi serta cara memverifikasi zona yang terkena dampak panas. Itulah pertanyaan-pertanyaan yang mencegah munculnya bintik-bintik coklat beberapa bulan kemudian.