Nitrált hegesztőasztalok: Negatív tények, amiket tudnod kell! 

Nitrált hegesztőasztalok: Negatív tények, amiket tudnod kell! 

A cikk a következő cikkben bemutatott tudományos kutatáson alapul: Az acél nitridált rétegének degradációja a hegesztési permetek és az elektromos ívfoglalás hatása alatt. 
Az eredményeket a Welding Technology Review című folyóiratban tették közzé www.pspaw.pl – Vol. 96, 2024, str. 155-160 

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

Az eredeti lengyel nyelvű cikket és annak angol nyelvű fordítását a cikk végén találja. 

Van értelme a hegesztőasztalok nitridálásának? A kutatás eredményei egyértelműek. 

A nitridálás egy olyan eljárás, amely elméletileg javítja az acélfelületek keménységét és kopásállóságát. Ezért néhány gyártó elkezdte alkalmazni ezt a módszert a hegesztőasztaloknál, remélve, hogy így hosszabb élettartamúvá teheti azokat. A legújabb tanulmányok azonban azt mutatják, hogy a gyakorlatban a hegesztőasztalok nitrálása nemcsak hogy nem hatékony és költséges, hanem még káros is a hegesztőasztal felületének tartósságára.

Miért működne a nitridálás? 

A nitridálás során nitrogént juttatnak az acélfelületekbe, hogy növeljék azok keménységét. Az eljárás vonzónak tűnt azon vállalatok számára, amelyek a hegesztőasztalokat ellenállóbbá akarták tenni a forgácsolással és a sérülésekkel szemben. A probléma azonban az, hogy az elméleti előnyök ellenére a nitridált bevonat a gyakorlatban nem működik jól hegesztési körülmények között, mivel a magas hőmérséklet károsan hat rá..

Mit mondanak a kutatások? 

A vizsgálatok azt mutatják, hogy a nitridált felület a nagyobb keménysége ellenére nagyon törékeny, amikor forró fröccsenésnek és elektromos ívnek van kitéve. Hőhatásnak kitéve a réteg gyorsan megreped és leválik, károsítva a hegesztőasztalt. A fő probléma az, hogy a nitridálás behatol az anyag felső rétegébe, és olyan sűrűségűre tölti ki azt, hogy megakadályozza a megfelelő hőtágulást. Az eredmény repedések a magas hőmérséklet miatt, mivel az anyag nem tud megfelelően tágulni. Ez a lineáris hőtágulási együttható értékének helyi gyors növekedésével magyarázható azon a területen, ahol a szakirodalom szerint már nyomófeszültségek vannak jelen. Ez a nitridált réteg teljes leépülését eredményezi. Az ilyen asztal csak olyan műveleteknél működik jól, amelyeknél nem vezetnek be hőt a felső rétegbe.

A 2. ábra a nitridált és a nem nitridált felületek összehasonlítását mutatja a hegesztési permetnek való kitettség után. Jól látható, hogy a nitridált felület, elméleti keménysége ellenére, lényegesen több károsodást szenved el. (A cikkből származó rajzok, 157. oldal)

Az alábbi ábrák (4. és 5. ábra) a hegesztési fröccsenések hatását mutatják a nitridált felületen, ahol egyértelmű repedések, valamint a réteg morzsolódása és hámlása látható. (A cikkből származó rajzok, 158. oldal)

Tanulmányok kimutatták, hogy a hegesztési fröccsenések olyan hőmérsékletűek, amely anitridált felület gyors romlását okozza. Az elektromos ív viszont a nitridek lebomlását okozza, így a kemény felület porózussá válik, és nem tudja ellátni a funkcióját.

Amint az ábrák (6. és 7. ábra) mutatják, az ív hatására a nitridek lebomlanak, és porózus, sérült felületet képeznek. (A cikkből származó rajzok, 159. oldal)

Nitridált hegesztőasztalok - több probléma, mint előny. 

Bár a nitrálás első pillantásra ésszerűnek tűnik, a gyakorlatban a nitridált réteg túlságosan törékeny ahhoz, hogy ellenálljon a kemény hegesztési körülményeknek. Ahelyett, hogy védené az asztalt, a hő és a fröccsenő víz miatt megreped.

A nitridált réteg nem teszi a hegesztőasztalokat ellenállóvá a hegesztési fröccsenések és a rozsdafertőzések romboló hatásaival szemben. A folyékony fémcseppek hőhatásának következtében a nitridált rétegben keresztirányú repedések, hosszirányú repedések és delamináció alakul ki. A fröccsenések eltávolítása során a nitridált réteg darabkái leválnak azokról a területekről, ahol a réteg degradálódott.

Következtetések az ügyfelek számára 

Ha tartós hegesztőasztalt szeretne, jobb, ha kerüli a nitridált modelleket. Bár ez az eljárás keménységet és ellenállóképességet ígér, a valóságban ezek az asztalok hegesztés alatt gyorsan tönkremennek. Ahelyett, hogy túlfizetne a nitridálásért, érdemes robusztus hegesztőasztalokba fektetni, amelyek nem tartalmazzák ezt a réteget. A tartós acélból, felesleges kiegészítő bevonatok nélkül készült asztalok jobban teljesítenek a kemény hegesztési körülmények között, és ellenállóbbak a hővel és a sérülésekkel szemben. A fröccsenések megtapadását csak egy bevált fröccsenésgátló vegyszer használatával lehet megakadályozni.

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   ↩︎