Nitreeritud keevituslauad: negatiivsed faktid, mida peaksite teadma! 

Nitreeritud keevituslauad: negatiivsed faktid, mida peaksite teadma! 

Artikkel põhineb teaduslikel uuringutel, mis on esitatud artiklis Terase nitriidkihi lagunemine keevitusspritsmete ja elektrikaare haarangute mõjul. 
Tulemused avaldati ajakirjas Welding Technology Review www.pspaw.pl – Vol. 96, 2024, str. 155-160 

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

Artikli originaalartiklit poola keeles ja selle ingliskeelset tõlget saate vaadata selle artikli lõpus. 

Kas nitreerimise keevituslauad on mõttekad? Uurimistulemused on selged. 

Nitreerimine on protsess, mis teoreetiliselt parandab teraspindade kõvadust ja kulumiskindlust. Seetõttu on mõned tootjad hakanud seda meetodit kasutama keevituslaudade puhul, lootes, et need kestavad kauem. Hiljutised uuringud näitavad siiski, et praktikas ei ole keevituslaudade nitreerimine mitte ainult ebatõhus ja kulukas, vaid isegi kahjulik keevituslaua pinna vastupidavusele.

Miks peaks nitreerimine toimima? 

Nitreerimine hõlmab lämmastiku lisamist terase pinnale, et suurendada selle kõvadust. See protsess tundus atraktiivne ettevõtetele, kes soovisid muuta keevituslauad vastupidavamaks laastude ja kahjustuste suhtes. Probleemiks on aga see, et vaatamata teoreetilistele eelistele ei toimi nitreeritud pinnakate praktikas keevitustingimustes hästi, sest kõrged temperatuurid on sellele kahjulikud..

Mida ütlevad uuringud? 

Katsed näitavad, et nitreeritud pind on vaatamata suuremale kõvadusele väga rabe, kui see puutub kokku kuumade pritsmete ja elektrikaarega. Kuumusega kokkupuutel praguneb ja koorub kiht kiiresti, kahjustades keevituslauda. Põhiprobleem on see, et nitriidimine tungib materjali ülemisse kihti ja täidab selle sellise tihedusega, et see takistab korralikku soojuspaisumist. Tulemuseks on kõrge temperatuuri tõttu tekkivad praod, kuna materjal ei saa korralikult paisuda. Seda võib seletada lineaarse soojuspaisumisteguri väärtuse kohaliku kiire suurenemisega piirkonnas, kus kirjanduse kohaselt on juba olemas survetugevused. Selle tulemuseks on nitreeritud kihi täielik lagunemine. Selline laud töötab hästi ainult sellistel operatsioonidel, mis ei too laua ülemisse kihti soojust sisse.

Joonisel 2 on näidatud nitriiditud ja nitriitimata pindade võrdlus pärast keevitusspritsmetega kokkupuutumist. On selgelt näha, et nitreeritud pind kannatab vaatamata teoreetilisele kõvadusele oluliselt rohkem kahjustusi. (Joonised on esitatud artiklist, lk 157)

Alljärgnevatel joonistel (joonised 4 ja 5) on näha keevispritsmete mõju nitriiditud pinnale, kus on näha selgeid pragusid ning kihi murenemist ja koorumist. (Joonised on esitatud artiklist, lk 158)

Uuringud on näidanud, et keevispritsmete temperatuur põhjustab nitreeritud pinna kiire lagunemise. Elektrikaar omakorda põhjustab nitriidide lagunemise, mistõttu kõva pind muutub pooriliseks ja ei täida oma funktsiooni.

Nagu joonised (joonis 6 ja joonis 7) näitavad, tekitab kaare toimel nitriidide lagunemise ja poorse, kahjustatud pinna tekkimise. (Joonised on esitatud artiklist, lk 159)

Nitreeritud keevituslauad - rohkem probleeme kui kasu. 

Kuigi nitreerimine tundub esmapilgul mõistlik, on nitreeritud kiht praktikas liiga habras, et taluda karmi keevitustingimusi. Se asemel, et kaitsta lauda, praguneb see kuumuse ja pritsmete tõttu.

Nitriidikiht ei tee keevituslauad vastupidavaks keevitusspritsmete ja -võtete lagundavale mõjule. Vedela metalli tilkade termilise mõju tagajärjel tekivad nitriidkihis põikepraod, pikipraod ja delaminatsioon. Spritsmete eemaldamise käigus kooruvad nitriidkihi fragmendid kohtadest, kus see on lagunenud.Kaas on nitriidkihi lagunenud.

Järeldused klientidele 

Kui soovite vastupidavat keevituslauda, on parem vältida nitreeritud mudeleid. Kuigi see protsess lubab kõvadust ja vastupidavust, tegelikult riknevad need lauad keevitamisel kiiresti. Seda asemel, et nitreerimise eest üle maksta, tasub investeerida vastupidavatesse keevituslaudadesse ilma selle kihita. Vastupidavast terasest valmistatud lauad, mis on ilma tarbetu lisakatteta, toimivad rasketes keevitustingimustes paremini ning on kuumuse ja kahjustuste suhtes vastupidavamad. Ainus võimalus vältida pritsmete kinnijäämist on kasutada tõestatud pritsmevastast kemikaali.

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   ↩︎