Această lucrare prezintă procesul de sudare prin pulverizare a matrițelor de cutii de sticle din sticlă din trei aspecte
Primul aspect: procesul de sudare prin pulverizare a matrițelor de sticlă pentru sticle și cutii, inclusiv sudarea manuală prin pulverizare, sudarea prin pulverizare cu plasmă, sudarea prin pulverizare cu laser etc.
Procesul comun de sudare prin pulverizare cu matriță – sudarea prin pulverizare cu plasmă, a făcut recent noi descoperiri în străinătate, cu îmbunătățiri tehnologice și funcții îmbunătățite semnificativ, cunoscute în mod obișnuit sub numele de „sudare cu microplasmă prin pulverizare”.
Sudarea prin pulverizare cu microplasmă poate ajuta companiile de matriță să reducă considerabil costurile de investiții și achiziții, costurile de întreținere pe termen lung și de utilizare a consumabilelor, iar echipamentul poate pulveriza o gamă largă de piese de prelucrat.Simpla înlocuire a capului pistoletului de sudare cu pulverizare poate satisface nevoile de sudare prin pulverizare ale diferitelor piese de prelucrat.
2.1 Care este semnificația specifică a „pulberei de lipit din aliaj pe bază de nichel”
Este o neînțelegere să privim „nichel” ca un material de placare, de fapt, pulberea de lipit din aliaj pe bază de nichel este un aliaj compus din nichel (Ni), crom (Cr), bor (B) și siliciu (Si).Acest aliaj se caracterizează prin punctul său de topire scăzut, variind de la 1.020°C la 1.050°C.
Principalul factor care duce la utilizarea pe scară largă a pulberilor de lipit din aliaje pe bază de nichel (nichel, crom, bor, siliciu) ca materiale de acoperire pe întreaga piață este că pulberile de lipit din aliaje pe bază de nichel cu diferite dimensiuni ale particulelor au fost promovate energic pe piață. .De asemenea, aliajele pe bază de nichel au fost depuse cu ușurință prin sudarea cu gaz oxi-combustibil (OFW) încă din primele etape, datorită punctului lor de topire scăzut, netezimei și ușurinței de control al bălții de sudură.
Oxigen Fuel Gas Welding (OFW) constă din două etape distincte: prima etapă, numită etapa de depunere, în care pulberea de sudură se topește și aderă la suprafața piesei de prelucrat;Topit pentru compactare și porozitate redusă.
Trebuie adus în discuție faptul că așa-numita etapă de retopire se realizează prin diferența de punct de topire dintre metalul de bază și aliajul de nichel, care poate fi o fontă feritică cu un punct de topire de 1.350 până la 1.400°C sau o topire. punct de 1.370 până la 1.500°C din oțel carbon C40 (UNI 7845–78).Diferența de punct de topire este cea care asigură că aliajele de nichel, crom, bor și siliciu nu vor provoca retopirea metalului de bază atunci când acestea sunt la temperatura etapei de topire.
Cu toate acestea, depunerea aliajului de nichel poate fi realizată și prin depunerea unui cordon de sârmă strâns, fără a fi nevoie de un proces de retopire: aceasta necesită ajutorul sudării cu arc cu plasmă transferată (PTA).
2.2 Pulbere de lipit din aliaj pe bază de nichel utilizată pentru poanson/miez de placare în industria sticlei pentru sticle
Din aceste motive, industria sticlei a ales în mod natural aliajele pe bază de nichel pentru acoperirile întărite pe suprafețele perforate.Depunerea aliajelor pe bază de nichel poate fi realizată fie prin sudare cu oxi-combustibil gaz (OFW) fie prin pulverizare cu flacără supersonică (HVOF), în timp ce procesul de retopire poate fi realizat prin sisteme de încălzire prin inducție sau prin sudare cu oxi-combustibil gaz (OFW) din nou. .Din nou, diferența de punct de topire dintre metalul de bază și aliajul de nichel este cea mai importantă condiție prealabilă, altfel placarea nu va fi posibilă.
Aliajele de nichel, crom, bor, siliciu pot fi realizate utilizând tehnologia cu arc de transfer cu plasmă (PTA), cum ar fi sudarea cu plasmă (PTAW) sau sudarea cu gaz inert de tungsten (GTAW), cu condiția ca clientul să aibă un atelier pentru prepararea gazului inert.
Duritatea aliajelor pe bază de nichel variază în funcție de cerințele lucrării, dar este de obicei între 30 HRC și 60 HRC.
2.3 În mediul cu temperaturi ridicate, presiunea aliajelor pe bază de nichel este relativ mare
Duritatea menționată mai sus se referă la duritatea la temperatura camerei.Cu toate acestea, în mediile de operare cu temperaturi ridicate, duritatea aliajelor pe bază de nichel scade.
După cum se arată mai sus, deși duritatea aliajelor pe bază de cobalt este mai mică decât cea a aliajelor pe bază de nichel la temperatura camerei, duritatea aliajelor pe bază de cobalt este mult mai puternică decât cea a aliajelor pe bază de nichel la temperaturi ridicate (cum ar fi funcționarea matriței). temperatura).
Următorul grafic arată modificarea durității diferitelor pulberi de lipit din aliaje cu creșterea temperaturii:
2.4 Care este semnificația specifică a „pulberei de lipit din aliaj pe bază de cobalt”?
Considerând cobaltul ca material de placare, acesta este de fapt un aliaj compus din cobalt (Co), crom (Cr), wolfram (W) sau cobalt (Co), crom (Cr) și molibden (Mo).Denumite de obicei pulbere de lipit „Stellit”, aliajele pe bază de cobalt au carburi și boruri pentru a-și forma propria duritate.Unele aliaje pe bază de cobalt conțin 2,5% carbon.Caracteristica principală a aliajelor pe bază de cobalt este super duritatea lor chiar și la temperaturi ridicate.
2.5 Probleme întâlnite în timpul depunerii aliajelor pe bază de cobalt pe suprafața poansonului/miezului:
Principala problemă cu depunerea aliajelor pe bază de cobalt este legată de punctul de topire ridicat al acestora.De fapt, punctul de topire al aliajelor pe bază de cobalt este de 1.375 ~ 1.400 ° C, care este aproape punctul de topire al oțelului carbon și al fontei.Ipotetic, dacă ar trebui să folosim sudarea cu gaz oxi-combustibil (OFW) sau pulverizarea cu flacără hipersonică (HVOF), atunci în timpul etapei de „retopire”, metalul de bază s-ar topi și el.
Singura opțiune viabilă pentru depunerea pulberii pe bază de cobalt pe poanson/miez este: Arcul cu plasmă transferată (PTA).
2.6 Despre răcire
După cum s-a explicat mai sus, utilizarea proceselor de sudare cu gaz combustibil cu oxigen (OFW) și pulverizare cu flacără hipersonică (HVOF) înseamnă că stratul de pulbere depus este topit și aderat simultan.În etapa de topire ulterioară, cordonul de sudură liniar este compactat și porii sunt umpluți.
Se poate observa că legătura dintre suprafața metalului de bază și suprafața de placare este perfectă și fără întrerupere.Poansonele din test au fost pe aceeași linie de producție (sticlă), poansonuri folosind sudare cu gaz oxi-combustibil (OFW) sau pulverizare cu flacără supersonică (HVOF), poansonuri folosind arc transferat cu plasmă (PTA), prezentate în aceeași presiune a aerului de răcire. , temperatura de operare a poansonului arcului de transfer cu plasmă (PTA) este cu 100°C mai mică.
2.7 Despre prelucrare
Prelucrarea este un proces foarte important în producția de poanson/miez.După cum s-a indicat mai sus, este foarte dezavantajos să se depună pulbere de lipit (pe poansonuri/miezuri) cu duritate sever redusă la temperaturi ridicate.Unul dintre motive este legat de prelucrare;prelucrarea pe pulbere de lipit din aliaj de duritate 60HRC este destul de dificilă, obligând clienții să aleagă doar parametrii mici atunci când setează parametrii sculei de strunjire (viteza sculei de strunjire, viteza de avans, adâncimea...).Utilizarea aceleiași proceduri de sudare prin pulverizare pe pulberea de aliaj 45HRC este semnificativ mai ușoară;parametrii sculei de strunjire pot fi, de asemenea, setați mai mari, iar prelucrarea în sine va fi mai ușor de finalizat.
2.8 Despre greutatea pulberii de lipit depuse
Procesele de sudare cu gaz oxi-combustibil (OFW) și pulverizare cu flacără supersonică (HVOF) au rate foarte mari de pierdere a pulberii, care pot ajunge până la 70% în aderarea materialului de placare la piesa de prelucrat.Dacă o sudare prin pulverizare cu miez de suflare necesită de fapt 30 de grame de pulbere de lipit, aceasta înseamnă că pistolul de sudură trebuie să pulverizeze 100 de grame de pulbere de lipit.
De departe, rata de pierdere a pulberii a tehnologiei arc transferat cu plasmă (PTA) este de aproximativ 3% până la 5%.Pentru același miez de suflare, pistolul de sudură trebuie doar să pulverizeze 32 de grame de pulbere de lipit.
2.9 Despre timpul de depunere
Timpii de depunere de sudare cu gaz oxi-combustibil (OFW) și pulverizare cu flacără supersonică (HVOF) sunt aceleași.De exemplu, timpul de depunere și retopire al aceluiași miez de suflare este de 5 minute.Tehnologia Plasma Transfered Arc (PTA) necesită, de asemenea, aceleași 5 minute pentru a obține întărirea completă a suprafeței piesei de prelucrat (arc transferat cu plasmă).
Imaginile de mai jos arată rezultatele comparației dintre aceste două procese și sudarea cu arc cu plasmă transferată (PTA).
Comparație între poansoane pentru placarea pe bază de nichel și placarea pe bază de cobalt.Rezultatele testelor efectuate pe aceeași linie de producție au arătat că poansonele de placare pe bază de cobalt au durat de 3 ori mai mult decât poansonele de placare pe bază de nichel, iar poansonele de placare pe bază de cobalt nu au prezentat nicio „degradare”. Al treilea aspect: Întrebări și răspunsuri despre interviul cu domnul Claudio Corni, un expert italian în sudarea prin pulverizare, despre sudarea prin pulverizare completă a cavității
Întrebarea 1: Cât de gros este teoretic stratul de sudură necesar pentru sudarea prin pulverizare cu cavitate completă?Grosimea stratului de lipit afectează performanța?
Răspuns 1: sugerez ca grosimea maximă a stratului de sudură să fie de 2 ~ 2,5 mm, iar amplitudinea oscilației să fie setată la 5 mm;în cazul în care clientul folosește o valoare mai mare a grosimii, se poate întâmpina problema „imbinarii împletite”.
Întrebarea 2: De ce să nu folosiți un leagăn mai mare OSC=30mm în secțiunea dreaptă (recomandat să setați 5mm)?Nu ar fi asta mult mai eficient?Există vreo semnificație specială pentru leagănul de 5 mm?
Răspuns 2: Recomand ca secțiunea dreaptă să folosească și un leagăn de 5mm pentru a menține temperatura corespunzătoare pe matriță;
Dacă se folosește un leagăn de 30 mm, trebuie setată o viteză de pulverizare foarte mică, temperatura piesei de prelucrat va fi foarte ridicată, iar diluția metalului de bază devine prea mare, iar duritatea materialului de umplutură pierdut este de până la 10 HRC.O altă considerație importantă este solicitarea consecventă asupra piesei de prelucrat (datorită temperaturii ridicate), care crește probabilitatea de fisurare.
Cu un leagăn de 5 mm lățime, viteza liniei este mai rapidă, se poate obține cel mai bun control, se formează colțuri bune, se mențin proprietățile mecanice ale materialului de umplere, iar pierderea este de numai 2 ~ 3 HRC.
Î3: Care sunt cerințele de compoziție ale pulberii de lipit?Ce pulbere de lipit este potrivită pentru sudarea prin pulverizare în cavitate?
A3: Recomand pulbere de lipit modelul 30PSP, dacă apare fisurarea, utilizați 23PSP pe matrițe din fontă (folosește modelul PP pe matrițe din cupru).
Î4: Care este motivul pentru care alegeți fonta ductilă?Care este problema cu utilizarea fontei gri?
Răspuns 4: În Europa, folosim de obicei fonta nodulară, deoarece fonta nodulară (două denumiri englezești: Fontă Nodular și Fontă Ductilă), denumirea se obține deoarece grafitul pe care îl conține există sub formă sferică la microscop;spre deosebire de straturi Fontă cenușie formată în plăci (de fapt, poate fi numită mai precis „fontă laminată”).Astfel de diferențe de compoziție determină diferența principală dintre fonta ductilă și fonta laminată: sferele creează o rezistență geometrică la propagarea fisurilor și astfel capătă o caracteristică de ductilitate foarte importantă.Mai mult, forma sferică a grafitului, dată fiind aceeași cantitate, ocupă o suprafață mai mică, provocând mai puține deteriorari materialului, obținând astfel superioritate materială.Datând din prima sa utilizare industrială în 1948, fonta ductilă a devenit o alternativă bună la oțel (și la alte fonte), permițând costuri reduse și performanțe ridicate.
Performanța de difuzie a fontei ductile datorită caracteristicilor sale, combinată cu caracteristicile de tăiere ușoară și rezistență variabilă ale fontei, raport excelent rezistență/greutate
prelucrabilitate bună
cost scăzut
Costul unitar are o rezistență bună
Combinație excelentă de proprietăți de tracțiune și alungire
Întrebarea 5: Care este mai bine pentru durabilitate cu duritate mare și duritate scăzută?
A5: Întregul interval este de 35 ~ 21 HRC, recomand să utilizați pulbere de lipit 30 PSP pentru a obține o valoare a durității apropiată de 28 HRC.
Duritatea nu este direct legată de durata de viață a matriței, principala diferență în durata de viață este modul în care este „acoperită” suprafața matriței și materialul utilizat.
Sudarea manuală, combinația reală (material de sudare și metal de bază) a matriței obținute nu este la fel de bună ca cea a plasmei PTA, iar zgârieturile apar adesea în procesul de producție a sticlei.
Întrebarea 6: Cum se face sudarea prin pulverizare completă a cavității interioare?Cum se detectează și se controlează calitatea stratului de lipit?
Răspuns 6: Recomand setarea unei viteze reduse a pulberii la sudorul PTA, nu mai mult de 10RPM;pornind de la unghiul umărului, păstrați distanța la 5 mm pentru a suda margele paralele.
Scrie la final:
Într-o eră a schimbărilor tehnologice rapide, știința și tehnologia conduce la progresul întreprinderilor și al societății;sudarea prin pulverizare a aceleiași piese de prelucrat poate fi realizată prin procese diferite.Pentru fabrica de matrițe, pe lângă luarea în considerare a cerințelor clienților săi, care proces ar trebui utilizat, ar trebui să ia în considerare și performanța costurilor investiției în echipamente, flexibilitatea echipamentelor, costurile de întreținere și consumabile ale utilizării ulterioare și dacă echipamentul poate acoperi o gamă mai largă de produse.Sudarea prin pulverizare cu microplasmă oferă, fără îndoială, o alegere mai bună pentru fabricile de matrițe.
Ora postării: 17-jun-2022