Tento článok predstavuje proces zvárania rozprašovaním foriem na sklenené fľaše z troch aspektov
Prvý aspekt: proces zvárania rozprašovaním foriem na fľaše a plechovky, vrátane ručného zvárania rozprašovaním, zvárania plazmovým rozprašovaním, zvárania laserovým rozprašovaním atď.
Bežný proces zvárania striekaním do foriem – zváranie plazmovým striekaním, nedávno priniesol v zahraničí nové objavy s technologickými vylepšeniami a výrazne vylepšenými funkciami, bežne známymi ako „zváranie mikroplazmovým striekaním“.
Mikroplazmové striekacie zváranie môže pomôcť spoločnostiam na výrobu foriem výrazne znížiť investičné a obstarávacie náklady, dlhodobú údržbu a náklady na používanie spotrebného materiálu a zariadenie môže striekať širokú škálu obrobkov.Jednoduchá výmena hlavy horáka pre sprejové zváranie môže splniť potreby sprejového zvárania rôznych obrobkov.
2.1 Aký je špecifický význam „spájkového prášku zliatiny na báze niklu“
Je nedorozumením považovať „nikel“ za obkladový materiál, v skutočnosti je spájkovací prášok zliatiny na báze niklu zliatinou zloženou z niklu (Ni), chrómu (Cr), bóru (B) a kremíka (Si).Táto zliatina sa vyznačuje nízkou teplotou topenia v rozmedzí od 1 020 °C do 1 050 °C.
Hlavným faktorom, ktorý vedie k širokému používaniu spájkovacích práškov na báze niklu (niklu, chrómu, bóru, kremíka) ako obkladových materiálov na celom trhu, je to, že na trhu sa dôrazne presadzujú spájkovacie prášky zliatin na báze niklu s rôznymi veľkosťami častíc. .Zliatiny na báze niklu sa tiež ľahko ukladajú kyslíkovo-palivovým plynovým zváraním (OFW) od ich najskorších štádií kvôli ich nízkemu bodu topenia, hladkosti a ľahkej kontrole zvaru.
Oxygen Fuel Gas Welding (OFW) pozostáva z dvoch odlišných fáz: prvá fáza, nazývaná fáza nanášania, v ktorej sa zvárací prášok roztaví a priľne k povrchu obrobku;Roztavený na zhutnenie a zníženie pórovitosti.
Je potrebné upozorniť, že takzvaný stupeň pretavenia sa dosiahne rozdielom teploty tavenia medzi základným kovom a zliatinou niklu, ktorou môže byť feritická liatina s teplotou tavenia 1 350 až 1 400 °C alebo tavením. bod 1 370 až 1 500 °C uhlíkovej ocele C40 (UNI 7845–78).Je to rozdiel v bode topenia, ktorý zaisťuje, že zliatiny niklu, chrómu, bóru a kremíka nespôsobia pretavenie základného kovu, keď sú pri teplote fázy pretavovania.
Nanášanie zliatiny niklu sa však dá dosiahnuť aj nanesením tesného drôteného guľôčky bez potreby procesu pretavenia: to si vyžaduje pomoc zvárania preneseným plazmovým oblúkom (PTA).
2.2 Spájkovací prášok zliatiny na báze niklu používaný na pokovovanie razníka/jadra v sklárskom priemysle na fľaše
Z týchto dôvodov si sklársky priemysel prirodzene zvolil zliatiny na báze niklu pre tvrdené povlaky na povrchoch razníkov.Nanášanie zliatin na báze niklu je možné dosiahnuť buď zváraním kyslíko-palivovým plynom (OFW) alebo nadzvukovým nástrekom plameňom (HVOF), pričom proces pretavenia možno dosiahnuť opäť indukčnými vykurovacími systémami alebo zváraním kyslíko-palivovým plynom (OFW). .Najdôležitejším predpokladom je opäť rozdiel v teplote topenia medzi základným kovom a zliatinou niklu, inak nebude možné opláštenie.
Zliatiny niklu, chrómu, bóru a kremíka je možné získať pomocou technológie Plasma Transfer Arc Technology (PTA), ako je plazmové zváranie (PTAW) alebo zváranie volfrámovým inertným plynom (GTAW), za predpokladu, že zákazník má dielňu na prípravu inertného plynu.
Tvrdosť zliatin na báze niklu sa líši v závislosti od požiadaviek práce, ale zvyčajne je medzi 30 HRC a 60 HRC.
2.3 V prostredí s vysokou teplotou je tlak zliatin na báze niklu relatívne veľký
Vyššie uvedená tvrdosť sa vzťahuje na tvrdosť pri izbovej teplote.Vo vysokoteplotnom prevádzkovom prostredí však tvrdosť zliatin na báze niklu klesá.
Ako je uvedené vyššie, hoci tvrdosť zliatin na báze kobaltu je nižšia ako tvrdosť zliatin na báze niklu pri izbovej teplote, tvrdosť zliatin na báze kobaltu je oveľa silnejšia ako tvrdosť zliatin na báze niklu pri vysokých teplotách (napríklad pri prevádzke formy teplota).
Nasledujúci graf ukazuje zmenu tvrdosti rôznych zliatinových spájkovacích práškov so zvyšujúcou sa teplotou:
2.4 Aký je špecifický význam „spájkového prášku zliatiny na báze kobaltu“?
Pokiaľ ide o kobalt ako obkladový materiál, je to v skutočnosti zliatina zložená z kobaltu (Co), chrómu (Cr), volfrámu (W) alebo kobaltu (Co), chrómu (Cr) a molybdénu (Mo).Zliatiny na báze kobaltu, zvyčajne označované ako „stelitový“ spájkovací prášok, majú karbidy a boridy, ktoré vytvárajú svoju vlastnú tvrdosť.Niektoré zliatiny na báze kobaltu obsahujú 2,5 % uhlíka.Hlavnou črtou zliatin na báze kobaltu je ich super tvrdosť aj pri vysokých teplotách.
2.5 Problémy, ktoré sa vyskytujú počas nanášania zliatin na báze kobaltu na povrch razidla/jadra:
Hlavný problém pri ukladaní zliatin na báze kobaltu súvisí s ich vysokou teplotou topenia.V skutočnosti je bod topenia zliatin na báze kobaltu 1 375 ~ 1 400 ° C, čo je takmer bod topenia uhlíkovej ocele a liatiny.Hypoteticky, ak by sme museli použiť kyslíkovo-palivové plynové zváranie (OFW) alebo hypersonické striekanie plameňom (HVOF), potom by sa počas fázy „pretavovania“ roztavil aj základný kov.
Jedinou realizovateľnou možnosťou na nanášanie prášku na báze kobaltu na razidlo/jadro je: Transfered Plasma Arc (PTA).
2.6 O chladení
Ako je vysvetlené vyššie, použitie procesov zvárania Oxygen Fuel Gas Welding (OFW) a Hypersonic Flame Spray (HVOF) znamená, že nanesená prášková vrstva sa súčasne roztaví a prilepí.V následnej fáze pretavenia sa lineárny zvar zhutní a póry sa vyplnia.
Je vidieť, že spojenie medzi povrchom základného kovu a povrchom obkladu je dokonalé a bez prerušenia.Razníky v teste boli na tej istej (fľašovej) výrobnej linke, razidlá používajúce zváranie kyslíkom a palivovým plynom (OFW) alebo striekanie nadzvukovým plameňom (HVOF), razidlá využívajúce plazmový prenos oblúka (PTA), znázornené na rovnakom tlaku pod chladiacim vzduchom , prevádzková teplota razníka s plazmovým prenosom (PTA) je o 100 °C nižšia.
2.7 O obrábaní
Obrábanie je veľmi dôležitý proces pri výrobe razidla/jadra.Ako je uvedené vyššie, je veľmi nevýhodné nanášať spájkovací prášok (na razidlá/jadrá) s výrazne zníženou tvrdosťou pri vysokých teplotách.Jedným z dôvodov je opracovanie;obrábanie na spájkovacom prášku zliatiny tvrdosti 60HRC je pomerne náročné, čo núti zákazníkov pri nastavovaní parametrov sústružníckeho nástroja voliť len nízke parametre (rýchlosť sústružníckeho nástroja, rýchlosť posuvu, hĺbka…).Použitie rovnakého postupu zvárania rozprašovaním na prášok zliatiny 45HRC je výrazne jednoduchšie;parametre sústružníckeho nástroja možno nastaviť aj vyššie a samotné obrábanie bude jednoduchšie.
2.8 O hmotnosti naneseného spájkovacieho prášku
Procesy kyslíkovo-palivového plynového zvárania (OFW) a nadzvukového striekania plameňom (HVOF) majú veľmi vysokú mieru straty prášku, ktorá môže dosiahnuť až 70 % pri priľnutí obkladového materiálu k obrobku.Ak zváranie rozprašovacím jadrom skutočne vyžaduje 30 gramov spájkovacieho prášku, znamená to, že zváracia pištoľ musí nastriekať 100 gramov spájkovacieho prášku.
Rýchlosť straty prášku pri technológii plazmového prenosu oblúka (PTA) je asi 3 % až 5 %.Na to isté fúkacie jadro potrebuje zváracia pištoľ nastriekať iba 32 gramov spájkovacieho prášku.
2.9 O čase uloženia
Časy nanášania kyslíkovo-palivovým plynom (OFW) a nadzvukovým nástrekom plameňom (HVOF) sú rovnaké.Napríklad čas nanášania a pretavovania toho istého vyfukovacieho jadra je 5 minút.Technológia Plasma Transferred Arc (PTA) tiež vyžaduje rovnakých 5 minút na dosiahnutie úplného vytvrdnutia povrchu obrobku (plazma prenesený oblúk).
Na obrázkoch nižšie sú znázornené výsledky porovnania týchto dvoch procesov a zvárania preneseným plazmovým oblúkom (PTA).
Porovnanie razníkov pre obklady na báze niklu a obklady na báze kobaltu.Výsledky priebežných testov na tej istej výrobnej linke ukázali, že dierovače na obklady na báze kobaltu vydržali 3-krát dlhšie ako razníky na obklady na báze niklu a lisovníky na obklady na báze kobaltu nevykazovali žiadnu „degradáciu“. Tretí aspekt: Otázky a odpovede na rozhovor s pánom Claudiom Cornim, talianskym odborníkom na zváranie rozprašovaním, o úplnom zváraní dutiny rozprašovaním
Otázka 1: Aká hrúbka zváracej vrstvy je teoreticky potrebná na zváranie rozprašovaním v plnej dutine?Ovplyvňuje hrúbka spájkovacej vrstvy výkon?
Odpoveď 1: Navrhujem, aby maximálna hrúbka zváracej vrstvy bola 2 ~ 2,5 mm a amplitúda oscilácie bola nastavená na 5 mm;ak zákazník použije väčšiu hodnotu hrúbky, môže sa vyskytnúť problém „preplátovaného spoja“.
Otázka 2: Prečo nepoužiť väčší výkyv OSC=30mm v rovnej časti (odporúča sa nastaviť 5mm)?Nebolo by to oveľa efektívnejšie?Má 5mm hojdačka nejaký zvláštny význam?
Odpoveď 2: Odporúčam, aby aj rovná časť použila výkyv 5 mm na udržanie správnej teploty na forme;
Ak sa použije 30 mm výkyv, musí sa nastaviť veľmi nízka rýchlosť striekania, teplota obrobku bude veľmi vysoká a riedenie základného kovu bude príliš vysoké a tvrdosť strateného výplňového materiálu je až 10 HRC.Ďalším dôležitým hľadiskom je následné namáhanie obrobku (v dôsledku vysokej teploty), ktoré zvyšuje pravdepodobnosť prasknutia.
Pri výkyve šírky 5 mm je rýchlosť linky vyššia, možno dosiahnuť najlepšiu kontrolu, vytvárajú sa dobré rohy, zachovávajú sa mechanické vlastnosti výplňového materiálu a strata je iba 2 ~ 3 HRC.
Q3: Aké sú požiadavky na zloženie spájkovacieho prášku?Ktorý spájkovací prášok je vhodný na zváranie striekaním do dutín?
A3: Odporúčam spájkovací prášok model 30PSP, ak dôjde k prasknutiu, použite 23PSP na liatinové formy (použite model PP na medené formy).
Q4: Aký je dôvod výberu tvárnej liatiny?Aký je problém pri použití šedej liatiny?
Odpoveď 4: V Európe zvyčajne používame tvárnu liatinu, pretože tvárna liatina (dva anglické názvy: Nodular cast iron a Ductile cast iron), názov sa získa preto, že grafit, ktorý obsahuje, existuje pod mikroskopom v guľovej forme;na rozdiel od vrstiev dosková sivá liatina (v skutočnosti ju možno presnejšie nazvať „laminátová liatina“).Takéto rozdiely v zložení určujú hlavný rozdiel medzi tvárnou liatinou a laminátovou liatinou: guľôčky vytvárajú geometrickú odolnosť proti šíreniu trhlín a tým získavajú veľmi dôležitú charakteristiku tvárnosti.Navyše guľovitá forma grafitu pri rovnakom množstve zaberá menšiu plochu, čím spôsobuje menšie poškodenie materiálu, čím sa získava materiálová prevaha.Od svojho prvého priemyselného použitia v roku 1948 sa tvárna liatina stala dobrou alternatívou k oceli (a iným liatinám), čo umožňuje nízke náklady a vysoký výkon.
Difúzny výkon tvárnej liatiny vďaka jej vlastnostiam v kombinácii s ľahkým rezaním a premenlivými odporovými charakteristikami liatiny, vynikajúci pomer odporu/hmotnosti
dobrá opracovateľnosť
nízke náklady
Jednotková cena má dobrú odolnosť
Vynikajúca kombinácia ťahových a ťažných vlastností
Otázka 5: Čo je lepšie z hľadiska odolnosti s vysokou tvrdosťou a nízkou tvrdosťou?
A5: Celý rozsah je 35 ~ 21 HRC, odporúčam použiť spájkovací prášok 30 PSP, aby ste získali hodnotu tvrdosti blízku 28 HRC.
Tvrdosť priamo nesúvisí so životnosťou formy, hlavným rozdielom v životnosti je spôsob „pokrytia“ povrchu formy a použitý materiál.
Ručné zváranie, skutočná kombinácia (zvárací materiál a základný kov) získanej formy nie je taká dobrá ako pri PTA plazme a v procese výroby skla sa často objavujú škrabance.
Otázka 6: Ako vykonať úplné zváranie vnútornej dutiny striekaním?Ako zistiť a kontrolovať kvalitu spájkovacej vrstvy?
Odpoveď 6: Odporúčam nastaviť nízku rýchlosť prášku na zváračke PTA, nie viac ako 10 RPM;začnite od uhla ramena, udržiavajte rozstup 5 mm, aby ste zvarili paralelné guľôčky.
Na konci napíš:
V ére rýchlych technologických zmien poháňa veda a technika pokrok podnikov a spoločnosti;striekacie zváranie toho istého obrobku je možné dosiahnuť rôznymi procesmi.Pokiaľ ide o továreň na výrobu foriem, okrem zváženia požiadaviek svojich zákazníkov, ktorý proces by sa mal použiť, mala by brať do úvahy aj nákladovú výkonnosť investície do zariadenia, flexibilitu zariadenia, náklady na údržbu a spotrebný materiál pri neskoršom použití a či zariadenie môže pokryť širšiu škálu produktov.Mikroplazmové striekacie zváranie nepochybne poskytuje lepšiu voľbu pre továrne na výrobu foriem.
Čas odoslania: 17. júna 2022