不鏽鋼有著外觀漂亮又不生鏽的優點,因此大量使用在景觀、造型或是護欄上面。但是使用時,與其他結構物的固定方式,是否可以採用銲接?卻是一個要考慮的問題。
不鏽鋼與鋼結構銲接,基本上要考慮幾個不利的因素:
1.不鏽鋼的基本性質,與碳鋼有許多不同的地方,造成銲接的困難。例如兩者熔點並不一致,熱膨脹係數也差距很大。因此銲接中或銲接後,都容易造成銲道及母材的變形甚至龜裂。因此除非很有經驗的銲工,不然要把銲道銲好,有一定的難度。
2.銲接本身是一種互相溶解的過程,不鏽鋼與碳鋼的成分相互稀釋的結果,銲道成分將不再能視為是不銹鋼,表面的氧化鉻保護層被破壞,因此銲接後必須考慮防蝕的問題。
3.迦凡尼電位差的腐蝕(Galvanized corrosion)問題,每一種金屬都有一定的迦凡尼電位,當兩者接觸時,電位較高的較易腐蝕,從而保護電位較低的金屬。例如鋅的電位較高,因此可以保護鐵不受腐蝕。但是不鏽鋼的電位較鐵低,兩者接觸時,在外部有電解液(水)存在的環境,形成電池電路,從而造成鐵金屬的腐蝕。因此必須將兩者,採用例如油漆的方式,加以與空氣隔絕,以阻斷電池的電路形成。但這似乎又與我們採用不銹鋼的理由背道而馳。
因此如有將不銹鋼固定的需求時,個人建議的處理方式如下:
1.採用一般基礎螺栓的方式錨定於混凝土中。
2.採用螺栓或類似基礎螺栓,以底座接合的方式與型鋼連接,但接觸面須採用尼龍墊片之墊圈,以避免直接接觸的問題。
3.採用剪力接合的方式,接觸面間以一定厚度之漆膜隔離。
4.將不鏽鋼與碳鋼整體都包覆起來,與外界隔離,可以阻斷電流迴路,則不會發生腐蝕。
雖說不銹鋼與碳鋼銲接,有以上所說的諸多不利點,但是銲材廠仍開發了一系列的銲條可以施銲。與常見的鋼結構的銲接方式不同,一般以氬銲(MIG)或鎢極(TIG)電銲較為普遍,使用前須對其銲接程序(WPS)作一確認。
參考文獻
[1]劉澤山(2018)。「鋼結構施工」。
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