Ta dokument predstavlja postopek varjenja z razprševanjem kalupov za pločevinke steklenic s treh vidikov
Prvi vidik: postopek varjenja z razprševanjem steklenih kalupov za steklenice in pločevinke, vključno z ročnim razpršilnim varjenjem, plazemskim razpršilnim varjenjem, laserskim razpršilnim varjenjem itd.
Običajni postopek varjenja s pršenjem v kalupu – varjenje s plazemskim pršenjem, je v zadnjem času dosegel nov preboj v tujini, s tehnološkimi nadgradnjami in bistveno izboljšanimi funkcijami, splošno znano kot »mikro plazma pršenje varjenje«.
Mikroplazemsko varjenje z razprševanjem lahko podjetjem, ki se ukvarjajo s kalupi, močno pomaga zmanjšati stroške naložb in nabave, dolgoročno vzdrževanje in stroške uporabe potrošnega materiala, oprema pa lahko razprši široko paleto obdelovancev.Enostavna zamenjava glave gorilnika za razprševanje lahko zadosti potrebam razpršilnega varjenja različnih obdelovancev.
2.1 Kakšen je specifičen pomen "spajkalnega prahu zlitine na osnovi niklja"
Napačno je obravnavati "nikelj" kot material za oblogo, v resnici je spajkalni prah iz zlitine na osnovi niklja zlitina, sestavljena iz niklja (Ni), kroma (Cr), bora (B) in silicija (Si).Za to zlitino je značilno nizko tališče, ki sega od 1020 °C do 1050 °C.
Glavni dejavnik, ki vodi k široki uporabi spajkalnih prahov zlitin na osnovi niklja (nikelj, krom, bor, silicij) kot materialov za obloge na celotnem trgu, je, da so bili na trgu močno promovirani spajkalni prahovi zlitin na osnovi niklja z različnimi velikostmi delcev. .Prav tako so bile zlitine na osnovi niklja enostavno nanešene z varjenjem s plinom s kisikom (OFW) že v njihovih najzgodnejših fazah zaradi njihovega nizkega tališča, gladkosti in enostavnega nadzora varilne mlake.
Varjenje s kisikovim plinom (OFW) je sestavljeno iz dveh različnih stopenj: prve stopnje, imenovane stopnja nanašanja, v kateri se varilni prah stopi in oprime površine obdelovanca;Stopljeno za zbijanje in zmanjšano poroznost.
Opozoriti je treba na dejstvo, da je tako imenovana stopnja ponovnega taljenja dosežena z razliko v tališču med osnovno kovino in nikljevo zlitino, ki je lahko feritna litina s tališčem od 1350 do 1400 °C ali tal. od 1370 do 1500 °C iz ogljikovega jekla C40 (UNI 7845–78).Razlika v tališču je tista, ki zagotavlja, da zlitine niklja, kroma, bora in silicija ne bodo povzročile ponovnega taljenja osnovne kovine, ko so na temperaturi stopnje ponovnega taljenja.
Vendar pa je nanos nikljeve zlitine mogoče doseči tudi z nanosom tesne žične kroglice brez potrebe po ponovnem taljenju: to zahteva pomoč varjenja s plazemskim oblokom (PTA).
2.2 Spajkalni prah iz zlitine na osnovi niklja, ki se uporablja za oblaganje lukenj/jedra v industriji stekla za steklenice
Zaradi teh razlogov je steklarska industrija seveda izbrala zlitine na osnovi niklja za utrjene premaze na luknjačnih površinah.Nanašanje zlitin na osnovi niklja je mogoče doseči z varjenjem s kisikom (OFW) ali z nadzvočnim plamenskim razprševanjem (HVOF), medtem ko je postopek ponovnega taljenja mogoče doseči z indukcijskimi ogrevalnimi sistemi ali spet z varjenjem s kisikom (OFW). .Spet je razlika v tališču med osnovno kovino in nikljevo zlitino najpomembnejši predpogoj, sicer oplaščenje ne bo mogoče.
Zlitine niklja, kroma, bora in silicija je mogoče doseči s tehnologijo plazemskega prenosnega obloka (PTA), kot je varjenje s plazmo (PTAW) ali varjenje z volframovim inertnim plinom (GTAW), pod pogojem, da ima stranka delavnico za pripravo inertnega plina.
Trdota zlitin na osnovi niklja se razlikuje glede na zahteve dela, vendar je običajno med 30 HRC in 60 HRC.
2.3 V okolju z visoko temperaturo je tlak zlitin na osnovi niklja relativno velik
Zgoraj navedena trdota se nanaša na trdoto pri sobni temperaturi.Vendar se v delovnih okoljih z visoko temperaturo trdota zlitin na osnovi niklja zmanjša.
Kot je prikazano zgoraj, čeprav je trdota zlitin na osnovi kobalta nižja od zlitin na osnovi niklja pri sobni temperaturi, je trdota zlitin na osnovi kobalta veliko močnejša od trdote zlitin na osnovi niklja pri visokih temperaturah (kot je npr. temperatura).
Naslednji graf prikazuje spremembo trdote spajkalnih praškov različnih zlitin z naraščajočo temperaturo:
2.4 Kakšen je specifičen pomen "spajkalnega prahu zlitine na osnovi kobalta"?
Če upoštevamo kobalt kot material za oblogo, je to pravzaprav zlitina, sestavljena iz kobalta (Co), kroma (Cr), volframa (W) ali kobalta (Co), kroma (Cr) in molibdena (Mo).Zlitine na osnovi kobalta, ki se običajno imenujejo "Stellite" spajkalni prah, vsebujejo karbide in boride, ki tvorijo lastno trdoto.Nekatere zlitine na osnovi kobalta vsebujejo 2,5 % ogljika.Glavna značilnost zlitin na osnovi kobalta je njihova super trdota tudi pri visokih temperaturah.
2.5 Težave, do katerih pride med nanašanjem zlitin na osnovi kobalta na površino udarca/jedra:
Glavna težava pri nanašanju zlitin na osnovi kobalta je povezana z njihovim visokim tališčem.Pravzaprav je tališče zlitin na osnovi kobalta 1375 ~ 1400 °C, kar je skoraj tališče ogljikovega jekla in litega železa.Hipotetično, če bi morali uporabiti plinsko varjenje s kisikom (OFW) ali hiperzvočno plamensko brizganje (HVOF), bi se med fazo »ponovnega taljenja« stopila tudi osnovna kovina.
Edina izvedljiva možnost za nanašanje praška na osnovi kobalta na luknjač/jedro je: Preneseni plazemski lok (PTA).
2.6 O hlajenju
Kot je pojasnjeno zgoraj, uporaba postopkov varjenja s kisikovim plinom (OFW) in hiperzvočnega plamenskega razprševanja (HVOF) pomeni, da se nanesena plast prahu istočasno stopi in prilepi.V naslednji fazi pretaljevanja se linearni zvar stisne in pore se zapolnijo.
Vidi se, da je povezava med površino osnovne kovine in površino obloge popolna in brez prekinitev.Prebijanja v preskusu so bila na isti proizvodni liniji (steklenice), prebijanja z varjenjem s plinom s kisikom (OFW) ali nadzvočnim plamenskim razprševanjem (HVOF), prebijanja s plazemsko prenesenim oblokom (PTA), prikazano na istem Pod pritiskom hladilnega zraka , je delovna temperatura luknjača s plazemskim prenosom (PTA) 100 °C nižja.
2.7 O strojni obdelavi
Strojna obdelava je zelo pomemben proces pri proizvodnji luknjačev/jeder.Kot je navedeno zgoraj, je zelo neugodno nanašati spajkalni prah (na luknjače/jedra) z močno zmanjšano trdoto pri visokih temperaturah.Eden od razlogov je strojna obdelava;strojna obdelava na prahu spajkalne zlitine s trdoto 60HRC je precej težka, zaradi česar morajo stranke izbrati le nizke parametre pri nastavitvi parametrov orodja za struženje (hitrost orodja za struženje, hitrost podajanja, globina ...).Uporaba istega postopka pršilnega varjenja na prahu zlitine 45HRC je bistveno lažja;parametre stružnega orodja lahko nastavimo tudi višje, sama obdelava pa bo lažje izvedljiva.
2.8 O teži nanesenega spajkalnega prahu
Postopki plinskega varjenja s kisikom (OFW) in nadzvočnega plamenskega brizganja (HVOF) imajo zelo visoke stopnje izgube prahu, ki lahko dosežejo kar 70 % pri oprijemu materiala obloge na obdelovanec.Če je za varjenje s pršenjem jedra dejansko potrebno 30 gramov spajkalnega prahu, to pomeni, da mora varilna pištola razpršiti 100 gramov spajkalnega prahu.
Daleč je stopnja izgube prahu pri tehnologiji plazemsko prenesenega obloka (PTA) približno 3 % do 5 %.Za isto jedro za pihanje mora varilna pištola razpršiti le 32 gramov prahu za spajkanje.
2.9 O času nanašanja
Časi nanašanja pri plinskem varjenju s kisikom (OFW) in nadzvočnim plamenskim razprševanjem (HVOF) so enaki.Na primer, čas nanašanja in ponovnega taljenja istega jedra za pihanje je 5 minut.Tehnologija plazemsko prenesenega obloka (PTA) prav tako zahteva enakih 5 minut, da doseže popolno utrjevanje površine obdelovanca (plazemsko prenesen oblok).
Spodnje slike prikazujejo rezultate primerjave med tema dvema procesoma in varjenjem s prenosom plazme (PTA).
Primerjava lukenj za obloge na osnovi niklja in obloge na osnovi kobalta.Rezultati tekočih preskusov na isti proizvodni liniji so pokazali, da so luknjači za oplaščenje na osnovi kobalta zdržali 3-krat dlje kot luknjači za oplaščenje na osnovi niklja, luknjači za oplaščenje na osnovi kobalta pa niso pokazali nobene "razgradnje". Tretji vidik: Vprašanja in odgovori o intervjuju z g. Claudiom Cornijem, italijanskim strokovnjakom za varjenje s pršenjem, o varjenju votline s polnim pršenjem
Vprašanje 1: Kako debela je teoretično potrebna varilna plast za varjenje z razprševanjem?Ali debelina spajkalne plasti vpliva na zmogljivost?
Odgovor 1: Predlagam, da je največja debelina varilne plasti 2~2,5 mm, amplituda nihanja pa nastavljena na 5 mm;če stranka uporabi večjo vrednost debeline, se lahko pojavi problem "prekrivnega spoja".
Vprašanje 2: Zakaj ne bi uporabili večjega zamaha OSC=30 mm v ravnem delu (priporočljivo je nastaviti 5 mm)?Ali ne bi bilo to veliko bolj učinkovito?Ali ima nihanje 5 mm kakšen poseben pomen?
Odgovor 2: Priporočam, da ravni del uporablja tudi nihanje 5 mm za vzdrževanje ustrezne temperature na kalupu;
Če se uporablja 30-milimetrski zamah, je treba nastaviti zelo nizko hitrost pršenja, temperatura obdelovanca bo zelo visoka, razredčitev osnovne kovine pa postane previsoka, trdota izgubljenega polnilnega materiala pa znaša celo 10 HRC.Drug pomemben dejavnik je posledična obremenitev obdelovanca (zaradi visoke temperature), ki poveča verjetnost pokanja.
Z nihanjem širine 5 mm je hitrost linije hitrejša, doseže se najboljši nadzor, oblikovani so dobri vogali, ohranijo se mehanske lastnosti polnilnega materiala, izguba pa je samo 2 ~ 3 HRC.
V3: Kakšne so zahteve glede sestave prahu za spajkanje?Kateri prašek za spajkanje je primeren za varjenje z votlim razprševanjem?
A3: Priporočam prašek za spajkanje model 30PSP, če pride do razpok, uporabite 23PSP na kalupih iz litega železa (uporabite model PP na bakrenih kalupih).
V4: Kaj je razlog za izbiro nodularne litine?Kakšna je težava pri uporabi sive litine?
Odgovor 4: V Evropi običajno uporabljamo nodularno lito železo, ker nodularna litina (dve angleški imeni: Nodular cast iron in Ductile cast iron), je ime dobilo zato, ker grafit, ki ga vsebuje, obstaja pod mikroskopom v sferični obliki;za razliko od plasti Plošče oblikovana siva litina (pravzaprav jo lahko natančneje imenujemo "laminatna litina").Takšne sestavne razlike določajo glavno razliko med nodularno litino in laminatno lito železo: krogle ustvarjajo geometrijsko odpornost proti širjenju razpok in tako pridobijo zelo pomembno lastnost duktilnosti.Poleg tega sferična oblika grafita ob enaki količini zavzema manjšo površino, kar povzroči manjšo škodo na materialu, s čimer pridobi materialno superiornost.Od svoje prve industrijske uporabe leta 1948 je nodularna litina postala dobra alternativa jeklu (in drugim litim železom), kar omogoča nizke stroške in visoko zmogljivost.
Difuzijska zmogljivost nodularne litine zaradi njenih značilnosti v kombinaciji z enostavnim rezanjem in značilnostmi spremenljive odpornosti litega železa, odlično razmerje upor/teža
dobra obdelovalnost
poceni
Cena na enoto ima dobro odpornost
Odlična kombinacija nateznih in razteznih lastnosti
Vprašanje 5: Kaj je boljše za vzdržljivost z visoko in nizko trdoto?
A5: Celoten razpon je 35~21 HRC, priporočam uporabo praška za spajkanje 30 PSP, da dobite vrednost trdote blizu 28 HRC.
Trdota ni neposredno povezana z življenjsko dobo kalupa, glavna razlika v življenjski dobi je način, kako je površina kalupa "pokrita" in uporabljen material.
Ročno varjenje, dejanska kombinacija (varilni material in osnovna kovina) pridobljenega kalupa ni tako dobra kot pri PTA plazmi, v procesu proizvodnje stekla pa se pogosto pojavijo praske.
Vprašanje 6: Kako izvesti popolno pršilno varjenje notranje votline?Kako zaznati in nadzorovati kakovost spajkalne plasti?
Odgovor 6: Priporočam, da na varilniku PTA nastavite nizko hitrost prahu, ne več kot 10 RPM;začenši od ramenskega kota, ohranite razmik 5 mm za varjenje vzporednih kroglic.
Zapiši na koncu:
V dobi hitrih tehnoloških sprememb znanost in tehnologija poganjata napredek podjetij in družbe;pršilno varjenje istega obdelovanca je mogoče doseči z različnimi postopki.Za tovarno kalupov mora poleg upoštevanja zahtev strank, kateri postopek naj se uporabi, upoštevati tudi stroškovno učinkovitost naložbe v opremo, prilagodljivost opreme, stroške vzdrževanja in potrošnega materiala za kasnejšo uporabo ter ali oprema lahko pokriva širšo paleto izdelkov.Mikroplazemsko razpršilno varjenje je nedvomno boljša izbira za tovarne kalupov.
Čas objave: 17. junij 2022