Ovaj rad predstavlja postupak zavarivanja raspršivanjem kalupa za staklene boce s tri aspekta
Prvi aspekt: postupak zavarivanja raspršivanjem staklenih kalupa za boce i limenke, uključujući ručno zavarivanje raspršivanjem, zavarivanje plazma raspršivanjem, zavarivanje laserskim raspršivanjem itd.
Uobičajeni postupak zavarivanja raspršivanjem kalupa – zavarivanje plazma raspršivanjem, nedavno je napravio novi prodor u inozemstvu, s tehnološkim nadogradnjama i značajno poboljšanim funkcijama, poznatiji kao “mikro plazma zavarivanje raspršivanjem”.
Mikroplazma zavarivanje raspršivanjem može pomoći tvrtkama koje proizvode kalupe uvelike smanjiti troškove ulaganja i nabave, dugotrajno održavanje i troškove upotrebe potrošnog materijala, a oprema može raspršivati širok raspon radnih komada.Jednostavna zamjena glave plamenika za zavarivanje raspršivanjem može zadovoljiti potrebe za zavarivanjem raspršivanjem različitih radnih komada.
2.1 Koje je konkretno značenje "legura u prahu za lemljenje na bazi nikla"
Nesporazum je smatrati "nikal" materijalom za oblaganje, zapravo, prah za lemljenje legure na bazi nikla je legura sastavljena od nikla (Ni), kroma (Cr), bora (B) i silicija (Si).Ovu leguru karakterizira nisko talište u rasponu od 1020°C do 1050°C.
Glavni čimbenik koji je doveo do raširene upotrebe praha za lemljenje legura na bazi nikla (nikal, krom, bor, silicij) kao materijala za oblaganje na cijelom tržištu je da se prah legura na bazi nikla s različitim veličinama čestica snažno promiče na tržištu .Također, legure na bazi nikla su se lako taložile plinskim zavarivanjem s kisikom (OFW) od svojih najranijih faza zbog niske točke taljenja, glatkoće i lakoće kontrole zavarivačke lopatice.
Zavarivanje gorivim plinom (OFW) sastoji se od dvije različite faze: prva faza, koja se naziva faza taloženja, u kojoj se prah za zavarivanje topi i prianja na površinu obratka;Otopljen za zbijanje i smanjenu poroznost.
Mora se spomenuti činjenica da se takozvani stadij ponovnog taljenja postiže razlikom u talištu između osnovnog metala i legure nikla, što može biti feritni lijev s talištem od 1350 do 1400 °C ili talište točka od 1370 do 1500°C ugljičnog čelika C40 (UNI 7845–78).Razlika u talištu je ta koja osigurava da legure nikla, kroma, bora i silicija neće uzrokovati ponovno taljenje osnovnog metala kada su na temperaturi faze ponovnog taljenja.
Međutim, taloženje legure nikla također se može postići taloženjem čvrste žice bez potrebe za postupkom ponovnog taljenja: to zahtijeva pomoć zavarivanja s prijenosnim plazma lukom (PTA).
2.2 Prašak za lemljenje legure na bazi nikla koji se koristi za oblaganje izbojnika/jezgre u industriji stakla za boce
Iz tih razloga, industrija stakla prirodno je odabrala legure na bazi nikla za otvrdnute prevlake na površinama za bušenje.Taloženje legura na bazi nikla može se postići ili plinskim zavarivanjem s kisikom (OFW) ili nadzvučnim raspršivanjem plamenom (HVOF), dok se proces ponovnog taljenja može postići sustavima indukcijskog grijanja ili plinskim zavarivanjem s kisikom (OFW). .Opet, razlika u točki taljenja između osnovnog metala i legure nikla je najvažniji preduvjet, inače oblaganje neće biti moguće.
Legure nikla, kroma, bora i silicija mogu se dobiti korištenjem Plasma Transfer Arc Technology (PTA), kao što je Plasma Welding (PTAW) ili Tungsten Inert Gas Welding (GTAW), pod uvjetom da kupac ima radionicu za pripremu inertnog plina.
Tvrdoća legura na bazi nikla varira ovisno o zahtjevima posla, ali obično je između 30 HRC i 60 HRC.
2.3 U okruženju visoke temperature, tlak legura na bazi nikla je relativno velik
Gore spomenuta tvrdoća odnosi se na tvrdoću na sobnoj temperaturi.Međutim, u visokotemperaturnim radnim okruženjima, tvrdoća legura na bazi nikla se smanjuje.
Kao što je gore prikazano, iako je tvrdoća legura na bazi kobalta niža od one legura na bazi nikla na sobnoj temperaturi, tvrdoća legura na bazi kobalta mnogo je veća od tvrdoće legura na bazi nikla na visokim temperaturama (kao što je radni kalup temperatura).
Sljedeći grafikon prikazuje promjenu tvrdoće različitih legura u prahu s povećanjem temperature:
2.4 Koje je konkretno značenje "legura u prahu za lemljenje na bazi kobalta"?
S obzirom na to da je kobalt materijal za oblaganje, on je zapravo legura sastavljena od kobalta (Co), kroma (Cr), volframa (W) ili kobalta (Co), kroma (Cr) i molibdena (Mo).Obično se nazivaju "Stellite" prahom za lemljenje, legure na bazi kobalta imaju karbide i boride koji stvaraju vlastitu tvrdoću.Neke legure na bazi kobalta sadrže 2,5% ugljika.Glavna značajka legura na bazi kobalta je njihova super tvrdoća čak i pri visokim temperaturama.
2.5 Problemi koji se javljaju tijekom taloženja legura na bazi kobalta na površinu izbojca/jezgre:
Glavni problem s taloženjem legura na bazi kobalta povezan je s njihovim visokim talištem.Zapravo, točka taljenja legura na bazi kobalta je 1375~1400°C, što je gotovo talište ugljičnog čelika i lijevanog željeza.Hipotetski, ako bismo morali koristiti plinsko zavarivanje s kisikom (OFW) ili hipersonično raspršivanje plamenom (HVOF), tada bi se tijekom faze "ponovnog taljenja" i osnovni metal otopio.
Jedina održiva opcija za taloženje praha na bazi kobalta na bušilicu/jezgru je: transferirani plazma luk (PTA).
2.6 O hlađenju
Kao što je gore objašnjeno, upotreba procesa zavarivanja kisikom i plinskim gorivom (OFW) i hipersoničnog raspršivanja plamenom (HVOF) znači da se naneseni sloj praha istovremeno topi i lijepi.U sljedećoj fazi taljenja, linearni zavar se zbija i pore se ispunjavaju.
Može se vidjeti da je spoj između površine osnovnog metala i površine obloge savršen i bez prekida.Probijači u testu bili su na istoj (boca) proizvodnoj liniji, probijači koji su koristili plinsko zavarivanje kisikom (OFW) ili nadzvučno raspršivanje plamenom (HVOF), probijači koji su koristili luk s prijenosom plazme (PTA), prikazani na istom Pod pritiskom zraka za hlađenje , radna temperatura luka za prijenos plazme (PTA) je 100°C niža.
2.7 O strojnoj obradi
Strojna obrada je vrlo važan proces u proizvodnji bušotina/jezgri.Kao što je gore navedeno, vrlo je nepovoljno taložiti prah za lemljenje (na izbojce/jezgre) sa ozbiljno smanjenom tvrdoćom na visokim temperaturama.Jedan od razloga je strojna obrada;obrada na prahu lemljene legure tvrdoće 60HRC prilično je teška, tjerajući kupce da biraju samo niske parametre pri postavljanju parametara alata za tokarenje (brzina alata za tokarenje, brzina posmaka, dubina...).Korištenje istog postupka zavarivanja raspršivanjem na prahu legure 45HRC znatno je lakše;parametri alata za tokarenje također se mogu podesiti više, a sama obrada će biti lakša za dovršetak.
2.8 O težini nataloženog praha za lem
Postupci plinskog zavarivanja s kisikom (OFW) i nadzvučnog raspršivanja plamenom (HVOF) imaju vrlo visoke stope gubitka praha, koje mogu doseći čak 70% u prianjanju materijala za oblaganje na radni predmet.Ako je za zavarivanje jezgre raspršivanjem potrebno 30 grama praha za lemljenje, to znači da pištolj za zavarivanje mora raspršiti 100 grama praha za lemljenje.
Daleko, stopa gubitka praha u tehnologiji luka prijenosa plazmom (PTA) je oko 3% do 5%.Za istu jezgru za puhanje, pištolj za zavarivanje treba raspršiti samo 32 grama praha za lemljenje.
2.9 O vremenu taloženja
Vrijeme taloženja za zavarivanje plinom s kisikom (OFW) i nadzvučnim raspršivanjem plamenom (HVOF) je isto.Na primjer, vrijeme taloženja i ponovnog taljenja iste jezgre za puhanje je 5 minuta.Plazma transferirani luk (PTA) također zahtijeva istih 5 minuta za postizanje potpunog otvrdnjavanja površine obratka (plazma transferirani luk).
Na slikama ispod prikazani su rezultati usporedbe ova dva procesa i zavarivanja s prijenosom plazma luka (PTA).
Usporedba izbijača za obloge na bazi nikla i obloge na bazi kobalta.Rezultati testova u tijeku na istoj proizvodnoj liniji pokazali su da su izbojci za oblaganje na bazi kobalta trajali 3 puta dulje od izbijača za oblaganje na bazi nikla, a izbojci za oblaganje na bazi kobalta nisu pokazali nikakvu "degradaciju". Treći aspekt: Pitanja i odgovori o intervjuu s g. Claudiom Cornijem, talijanskim stručnjakom za zavarivanje raspršivanjem, o potpunom zavarivanju raspršivanjem šupljine
Pitanje 1: Kolika je debljina zavarenog sloja teoretski potrebna za zavarivanje punim raspršivanjem?Utječe li debljina sloja lema na performanse?
Odgovor 1: Predlažem da maksimalna debljina zavarenog sloja bude 2~2,5 mm, a amplituda oscilacija postavljena na 5 mm;ako kupac koristi veću vrijednost debljine, može se pojaviti problem "preklopnog spoja".
Pitanje 2: Zašto ne upotrijebiti veću ljuljačku OSC=30 mm u ravnom dijelu (preporučuje se postaviti 5 mm)?Ne bi li ovo bilo mnogo učinkovitije?Ima li posebnog značaja zamah od 5 mm?
Odgovor 2: Preporučam da ravni dio također koristi zamah od 5 mm za održavanje odgovarajuće temperature na kalupu;
Ako se koristi zamah od 30 mm, mora se postaviti vrlo mala brzina raspršivanja, temperatura izratka će biti vrlo visoka, a razrijeđenost osnovnog metala postaje previsoka, a tvrdoća izgubljenog materijala za punjenje je čak 10 HRC.Drugo važno razmatranje je posljedično naprezanje izratka (zbog visoke temperature), što povećava vjerojatnost pucanja.
Sa zamahom od 5 mm širine, brzina linije je veća, može se postići najbolja kontrola, formiraju se dobri kutovi, održavaju se mehanička svojstva materijala za punjenje, a gubitak je samo 2 ~ 3 HRC.
P3: Koji su zahtjevi za sastav praha za lemljenje?Koji je prah za lemljenje prikladan za zavarivanje šupljim raspršivanjem?
A3: Preporučujem prah za lemljenje model 30PSP, ako dođe do pucanja, koristite 23PSP na kalupima od lijevanog željeza (koristite PP model na bakrenim kalupima).
P4: Koji je razlog odabira nodularnog lijeva?U čemu je problem s korištenjem sivog lijeva?
Odgovor 4: U Europi obično koristimo nodularni lijev, jer nodularni lijev (dva engleska naziva: Nodular cast iron i Ductile cast iron), naziv je dobio jer grafit koji sadrži postoji pod mikroskopom u sferičnom obliku;za razliku od slojeva Pločasto oblikovani sivi lijev (u stvari, točnije se može nazvati "laminatni lijev").Takve razlike u sastavu određuju glavnu razliku između nodularnog i laminatnog lijevanog željeza: kuglice stvaraju geometrijsku otpornost na širenje pukotina i tako dobivaju vrlo važnu karakteristiku rastegljivosti.Štoviše, sferni oblik grafita, uz istu količinu, zauzima manje površine, uzrokujući manje štete na materijalu, čime se postiže materijalna superiornost.Od svoje prve industrijske upotrebe 1948. godine, nodularni lijev je postao dobra alternativa čeliku (i drugom lijevanom željezu), omogućujući niske troškove, visoke performanse.
Difuzijska izvedba nodularnog željeza zahvaljujući njegovim karakteristikama, u kombinaciji s lakoćom rezanja i karakteristikama promjenjivog otpora lijevanog željeza, izvrstan omjer otpora i težine
dobra obradivost
niska cijena
Jedinična cijena ima dobru otpornost
Izvrsna kombinacija svojstava rastezanja i istezanja
Pitanje 5: Što je bolje za trajnost s visokom i niskom tvrdoćom?
A5: Cijeli raspon je 35~21 HRC, preporučujem korištenje 30 PSP praha za lemljenje kako biste dobili vrijednost tvrdoće blizu 28 HRC.
Tvrdoća nije izravno povezana s vijekom trajanja kalupa, glavna razlika u vijeku trajanja je način na koji je površina kalupa "pokrivena" i materijal koji se koristi.
Ručno zavarivanje, stvarna kombinacija (materijal za zavarivanje i osnovni metal) dobivenog kalupa nije tako dobra kao kod PTA plazme, a ogrebotine se često pojavljuju u procesu proizvodnje stakla.
Pitanje 6: Kako izvesti potpuno zavarivanje raspršivanjem unutarnje šupljine?Kako otkriti i kontrolirati kvalitetu sloja lema?
Odgovor 6: Preporučujem postavljanje niske brzine praha na PTA zavarivaču, ne više od 10 okretaja u minuti;počevši od kuta ramena, držite razmak od 5 mm za zavarivanje paralelnih perli.
Napiši na kraju:
U eri brzih tehnoloških promjena, znanost i tehnologija pokreću napredak poduzeća i društva;zavarivanje raspršivanjem istog obratka može se postići različitim postupcima.Što se tiče tvornice kalupa, osim razmatranja zahtjeva kupaca, koji bi se proces trebao koristiti, također bi trebalo uzeti u obzir troškovne performanse ulaganja u opremu, fleksibilnost opreme, troškove održavanja i potrošnog materijala za kasniju upotrebu te hoće li oprema može pokriti širi raspon proizvoda.Mikroplazma zavarivanje raspršivanjem nedvojbeno pruža bolji izbor za tvornice kalupa.
Vrijeme objave: 17. lipnja 2022