Nitrēti metināšanas galdi: negatīvi fakti, kas jums jāzina! 

Nitrēti metināšanas galdi: negatīvi fakti, kas jums jāzina! 

Raksts ir balstīts uz zinātniskiem pētījumiem, kas izklāstīti rakstā "Tērauda nitrīdētā slāņa degradācija metināšanas šļakatu un elektriskā loka uzliesmojumu ietekmē." 
Pētījuma rezultāti publicēti žurnālā Welding Technology Review www.pspaw.pl – Vol. 96, 2024, str. 155-160 

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

Jūs varat apskatīt oriģinālo rakstu poļu valodā un tā tulkojumu angļu valodā šī raksta beigās. 

Vai ir jēga metināšanas galdu nitrēšanai? Pētījuma rezultāti ir skaidri. 

Nitridēšana ir process, kas teorētiski paredzēts tērauda virsmu cietības un nodilumizturības uzlabošanai. Šā iemesla dēļ daži ražotāji ir sākuši izmantot šo metodi metināšanas galdiem, cerot, ka tie kalpos ilgāk. Tomēr jaunākie pētījumi liecina, ka praksē metināšanas galdu nitridēšana ir ne tikai neefektīva un dārga, bet pat kaitē metināšanas galda virsmas izturībai.

Kāpēc nitrīdēšana būtu lietderīga? 

Nitridēšana ietver slāpekļa ievadīšanu tērauda virsmās, lai palielinātu to cietību. Šis process šķita pievilcīgs uzņēmumiem, kas vēlējās padarīt metināšanas galdus izturīgākus pret atlūzām un bojājumiem. Tomēr problēma ir tā, ka, neraugoties uz teorētiskajām priekšrocībām, nitridētais pārklājums praksē metināšanas apstākļos nedarbojas labi, jo tam kaitē augstas temperatūras .

Ko liecina pētījumi? 

Testi liecina, ka nitrīdētā virsma, neraugoties uz tās augstāko cietību, ir ļoti trausla, ja to pakļauj karstu šļakatu un elektriskā loka iedarbībai. Karstuma ietekmē slānis ātri saplaisā un nolobās, sabojājot metināšanas galdu. Galvenā problēma ir tā, ka nitrīdēšana iekļūst materiāla augšējā slānī un aizpilda to līdz tādam blīvumam, ka tā novērš pienācīgu termisko izplešanos. Rezultātā rodas plaisas augstās temperatūras dēļ, jo materiāls nevar pienācīgi izplesties. To var izskaidrot ar lokālu strauju lineārās termiskās izplešanās koeficienta vērtības strauju palielināšanos zonā, kurā saskaņā ar literatūras datiem jau ir saspiešanas spriegumi. Tā rezultātā notiek nitrīdētā slāņa pilnīga degradācija. Šāds galds labi darbosies tikai tādās operācijās, kurās netiek ievadīts karstums galda augšējā slānī.

2. attēlā redzams nitrīdēto un ne-nitrīdēto virsmu salīdzinājums pēc metināšanas šļakatu iedarbības. Skaidri redzams, ka nitrīdētā virsma, neraugoties uz tās teorētisko cietību, cieš ievērojami lielākus bojājumus. (Skicēts no raksta 157. lpp., 157. lpp.)

Nākamajos attēlos (4. un 5. att.) parādīta metināšanas šļakatu ietekme uz nitrīdēto virsmu, kur redzamas skaidras plaisas, slāņa drupināšana un lobīšanās. (Skices no raksta 158. lpp., 158. lpp.)

Pētījumi liecina, ka metināšanas šļakatu temperatūra ir tāda, kas izraisa ātrunitrīdētās virsmas bojāšanos. Savukārt elektriskais loks izraisa nitrīdu sadalīšanos, padarot cieto virsmu pārejošu un nepilda savu funkciju .

Kā redzams attēlos (6. attēls un 7. attēls), loka iedarbība izraisa nitrīdu sabrukšanu un porainas, bojātas virsmas veidošanos. (Izzīmējumi no raksta 159. lpp., 159. lpp.)

Nitrīda metināšanas galdi - vairāk problēmu nekā ieguvumu. 

Lai gan no pirmā acu uzmetiena nitrīdēšana šķiet saprātīga, praksē nitrīdētais slānis ir pārāk trausls, lai izturētu skarbos metināšanas apstākļus. Tā vietā, lai aizsargātu galdu, tas plaisā karstuma un šļakatu dēļ.

Nitrīdētais slānis nepadara metināšanas galdus izturīgus pret metināšanas šļakatu un aizķeršanos degradējošo ietekmi. Šķidrā metāla pilienu termiskās iedarbības rezultātā nitrīdētajā slānī veidojas šķērsvirziena plaisas, garenvirziena plaisas un noslāņošanās. Noņemot šļakatas, no vietām, kur nitrīdētais slānis ir degradējies, atdalās tā fragmenti .

Secinājumi klientiem 

Ja vēlaties izturīgu metināšanas galdu, labāk izvairieties no nitrīdētiem modeļiem. Lai gan šis process sola cietību un elastību, realitātē šie galdi metināšanas procesā ātri bojājas. Vai vietā, lai pārmaksātu par nitridēšanu, ir vērts ieguldīt līdzekļus izturīgos metināšanas galdos bez šī slāņa. No izturīga tērauda izgatavoti galdi bez nevajadzīgiem papildu pārklājumiem labāk darbosies smagos metināšanas apstākļos un būs izturīgāki pret karstumu un bojājumiem. Vienīgais veids, kā novērst šļakatu pielipšanu, ir izmantot pārbaudītus ķīmiskos līdzekļus pret šļakatām.

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   ↩︎