Πίνακες νιτροποιημένης συγκόλλησης: Αρνητικά γεγονότα που πρέπει να γνωρίζετε! 

Πίνακες νιτροποιημένης συγκόλλησης: Αρνητικά γεγονότα που πρέπει να γνωρίζετε! 

Το άρθρο βασίζεται σε επιστημονική έρευνα που παρουσιάζεται στο άρθρο Υποβάθμιση του νιτριωμένου στρώματος του χάλυβα υπό την επίδραση των πιτσιλίων συγκόλλησης και των κατασχέσεων ηλεκτρικού τόξου 
Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Welding Technology Review www.pspaw.pl – Vol. 96, 2024, str. 155-160 

Συγγραφείς: Aleksander Orłowicz¹, Dariusz Pająk², Paulina Sobolewska³, Tomasz Galek⁴

Μπορείτε να δείτε το πρωτότυπο άρθρο στα πολωνικά και την αγγλική μετάφρασή του στο τέλος αυτού του άρθρου. 

Έχει νόημα η νιτροποίηση των πινάκων συγκόλλησης; Τα αποτελέσματα της έρευνας είναι σαφή. 

Η νιτροποίηση είναι μια διαδικασία που θεωρητικά βελτιώνει τη σκληρότητα και την αντοχή στη φθορά των χαλύβδινων επιφανειών. Για το λόγο αυτό, ορισμένοι κατασκευαστές έχουν αρχίσει να εφαρμόζουν αυτή τη μέθοδο σε τραπέζια συγκόλλησης, ελπίζοντας ότι θα έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Ωστόσο, πρόσφατες μελέτες δείχνουν ότι στην πράξη, η νιτροποίηση των τραπεζιών συγκόλλησης δεν είναι μόνο αναποτελεσματική και δαπανηρή, αλλά ακόμη και επιζήμια για την ανθεκτικότητα της επιφάνειας του τραπεζιού συγκόλλησης.

Γιατί να λειτουργήσει η νιτροποίηση; 

Η νιτροποίηση περιλαμβάνει την εισαγωγή αζώτου σε χαλύβδινες επιφάνειες για την αύξηση της σκληρότητάς τους. Η διαδικασία φάνηκε ελκυστική για τις εταιρείες που ήθελαν να κάνουν τα τραπέζια συγκόλλησης πιο ανθεκτικά στα σπασίματα και τις φθορές. Το πρόβλημα, ωστόσο, είναι ότι παρά τα θεωρητικά πλεονεκτήματα, η νιτριωμένη επίστρωση δεν λειτουργεί καλά στην πράξη υπό συνθήκες συγκόλλησης, καθώς οι υψηλές θερμοκρασίες είναι επιζήμιες για αυτήν..

Τι λέει η έρευνα; 

Οι δοκιμές δείχνουν ότι η απονιτροποιημένη επιφάνεια, παρά τη μεγαλύτερη σκληρότητά της, είναι πολύ εύθραυστη όταν εκτίθεται σε καυτές πιτσιλιές και στο ηλεκτρικό τόξο. Όταν εκτίθεται στη θερμότητα, το στρώμα ραγίζει και ξεφλουδίζει γρήγορα, προκαλώντας ζημιά στο τραπέζι συγκόλλησης. Το βασικό πρόβλημα είναι ότι το νιτρίδωμα διεισδύει στο ανώτερο στρώμα του υλικού και το γεμίζει σε τέτοια πυκνότητα που εμποδίζει τη σωστή θερμική διαστολή. Το αποτέλεσμα είναι ρωγμές λόγω της υψηλής θερμοκρασίας, καθώς το υλικό δεν μπορεί να διασταλεί σωστά. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί από μια τοπική ραγδαία αύξηση της τιμής του συντελεστή γραμμικής θερμικής διαστολής στην περιοχή όπου, σύμφωνα με τη βιβλιογραφία, υπάρχουν ήδη θλιπτικές τάσεις. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την πλήρη υποβάθμιση του νιτριωμένου στρώματος. Ένα τέτοιο τραπέζι θα λειτουργήσει καλά μόνο σε εργασίες που δεν εισάγουν θερμότητα στο ανώτερο στρώμα του τραπεζιού.

Στο Σχήμα 2 παρουσιάζεται μια σύγκριση μεταξύ νιτριωμένων και μη νιτριωμένων επιφανειών μετά από έκθεση σε πιτσιλιές συγκόλλησης. Φαίνεται καθαρά ότι η νιτριωμένη επιφάνεια, παρά τη θεωρητική της σκληρότητα, υφίσταται σημαντικά περισσότερες ζημιές. (Σχέδια που παρέχονται από το άρθρο, σελίδα 157)

Τα παρακάτω σχήματα (Σχ. 4 και Σχ. 5) δείχνουν τις επιπτώσεις των πιτσιλίων συγκόλλησης στην επιφάνεια νιτριδοποίησης, όπου φαίνονται σαφείς ρωγμές, θρυμματισμός και αποκόλληση του στρώματος. (Σχέδια που παρέχονται από το άρθρο, σελίδα 158)

Μελέτες έχουν δείξει ότι οι πιτσιλιές συγκόλλησης έχουν θερμοκρασία που προκαλεί ταχεία υποβάθμιση της νιτριωμένης επιφάνειας. Με τη σειρά του, το ηλεκτρικό τόξο προκαλεί τη διάσπαση των νιτριδίων, με αποτέλεσμα η σκληρή επιφάνεια να γίνει πορώδης και να μην μπορεί να επιτελέσει τη λειτουργία της.

Όπως δείχνουν τα σχήματα (Σχήμα 6 και Σχήμα 7), η δράση του τόξου προκαλεί τη διάσπαση των νιτριδίων και τη δημιουργία μιας πορώδους, κατεστραμμένης επιφάνειας. (Σχέδια που παρέχονται από το άρθρο, σελίδα 159)

Τραπέζια συγκόλλησης με νιτρίωση - περισσότερα προβλήματα παρά οφέλη. 

Αν και η νιτροποίηση φαίνεται λογική με την πρώτη ματιά, στην πράξη το νιτροποιημένο στρώμα είναι πολύ εύθραυστο για να αντέξει τις σκληρές συνθήκες συγκόλλησης. Αντί να προστατεύει το τραπέζι, ραγίζει λόγω της θερμότητας και των πιτσιλίσματος.

Το νιτριωμένο στρώμα δεν καθιστά τα τραπέζια συγκόλλησης ανθεκτικά στις υποβαθμιστικές επιδράσεις των πιτσιλίων συγκόλλησης και των κατασχέσεων. Ως αποτέλεσμα των θερμικών επιδράσεων των σταγονιδίων υγρού μετάλλου, σχηματίζονται εγκάρσιες ρωγμές, διαμήκεις ρωγμές και αποκολλήσεις στο νιτριωμένο στρώμα. Κατά τη διαδικασία απομάκρυνσης των πιτσιλισμάτων, αποκολλώνται θραύσματα του νιτριωμένου στρώματος από τις περιοχές όπου έχει υποβαθμιστεί.

Συμπεράσματα για τους πελάτες 

Αν θέλετε ένα ανθεκτικό τραπέζι συγκόλλησης, είναι προτιμότερο να αποφύγετε τα μοντέλα με νιτρίωση. Παρόλο που αυτή η διαδικασία υπόσχεται σκληρότητα και ανθεκτικότητα, στην πραγματικότητα αυτά τα τραπέζια φθείρονται γρήγορα κατά τη συγκόλληση. Αντί να πληρώνετε υπερβολικά για νιτροποίηση, αξίζει να επενδύσετε σε στιβαρά τραπέζια συγκόλλησης χωρίς αυτό το στρώμα. Τα τραπέζια από ανθεκτικό χάλυβα, χωρίς περιττές πρόσθετες επιστρώσεις, θα αποδίδουν καλύτερα σε δύσκολες συνθήκες συγκόλλησης και θα είναι πιο ανθεκτικά στη θερμότητα και τις φθορές. Ο μόνος τρόπος για να αποτρέψετε την προσκόλληση των πιτσιλιών είναι να χρησιμοποιήσετε ένα αποδεδειγμένο χημικό κατά των πιτσιλιών.s

1. mgr inż. Aleksander Orłowicz, alekorlowicz[at]gmail.com  ↩︎
2. Rzeszow University of Technology, Poland; mgr inż. Dariusz Pająk, pajak[at]prz.edu.pl    ↩︎
3. Rzeszow University of Technology, Poland; dr inż. Tomasz Galek, t.galek[at]prz.edu.pl  ↩︎
4. Rzeszow University of Technology, Poland; dr inż. Paulina Sobolewska, psobolew[at]prz.edu.pl   ↩︎