Mese de sudură nitrate: fapte negative pe care trebuie să le știți! 

Mese de sudură nitrate: fapte negative pe care trebuie să le știți! 

Articolul se bazează pe cercetarea științifică prezentată în articolul "Degradarea stratului nitrurat al oțelului sub acțiunea stropilor de sudură și a apăsărilor arcului electric" 
Constatările au fost publicate în revista Welding Technology Review www.pspaw.pl – Vol. 96, 2024, str. 155-160 

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

Puteți vizualiza articolul original în poloneză și traducerea sa în engleză la sfârșitul acestui articol. 

Are sens nitrurarea meselor de sudură? Rezultatele cercetării sunt clare. 

Nitrurarea este un proces teoretic care îmbunătățește duritatea și rezistența la uzură a suprafețelor din oțel. Din acest motiv, unii producători au început să aplice această metodă la mesele de sudură, în speranța de a le face să dureze mai mult. Cu toate acestea, studii recente arată că în practică, nitrurarea meselor de sudură nu este doar ineficientă și costisitoare, ci chiar dăunătoare pentru durabilitatea suprafeței mesei de sudură.

De ce ar funcționa nitrurarea? 

Nitrurarea presupune introducerea azotului în suprafețele de oțel pentru a le crește duritatea. Procesul părea atractiv pentru companiile care doreau să facă mesele de sudură mai rezistente la așchiere și deteriorare. Cu toate acestea, problema este că, în ciuda avantajelor teoretice, acoperirea nitrurată nu funcționează bine în practică în condiții de sudare, deoarece temperaturile ridicate îi sunt dăunătoare .

Ce spun cercetările? 

Testele arată că suprafața nitrurată, în ciuda durității sale mai mari, este foarte fragilă atunci când este expusă la stropi fierbinți și la arcul electric. Atunci când este expus la căldură, stratul se fisurează și se desprinde rapid, deteriorând masa de sudură. Problema esențială este că nitrurarea pătrunde în stratul superior al materialului și îl umple cu o densitate atât de mare încât împiedică dilatarea termică corespunzătoare. Rezultatul este fisuri din cauza temperaturii ridicate, deoarece materialul nu se poate extinde corespunzător. Acest lucru poate fi explicat printr-o creștere locală rapidă a valorii coeficientului de dilatare termică liniară în zona în care, conform literaturii de specialitate, sunt deja prezente tensiuni de compresiune. Aceasta duce la degradarea completă a stratului nitrurat. O astfel de masă va funcționa bine numai în operațiile care nu introduc căldură în stratul superior al mesei.

Figura 2 prezintă o comparație între suprafețele nitrurate și nenitrurate după expunerea la stropi de sudură. Se poate observa clar că suprafața nitrurată, în ciuda durității sale teoretice, suferă mult mai multe daune. (Desene furnizate din articol, pagina 157)

Figurile de mai jos (Fig. 4 și Fig. 5) arată efectele stropilor de sudură asupra suprafeței nitrurate, unde pot fi observate crăpături clare, fărâmițarea și desprinderea stratului. (Desene furnizate din articol, pagina 158)

Studiile au arătat că stropii de sudură au o temperatură care determină degradarea rapidă a suprafeței nitrurate. La rândul său, arcul electric face ca nitrurile să se descompună, făcând ca suprafața dură să devină poroasă și să nu își îndeplinească funcția.

După cum arată figurile (figura 6 și figura 7), acțiunea arcului electric determină descompunerea nitrurilor și formarea unei suprafețe poroase, deteriorate. (Desene furnizate din articol, pagina 159)

Mese de sudură nitrurate - mai multe probleme decât beneficii. 

Deși nitrurarea pare rezonabilă la prima vedere, în practică stratul nitrurat este prea fragil pentru a rezista condițiilor dure de sudare. În loc să protejeze masa, acesta se fisurează din cauza căldurii și a stropirii.

Capa nitrurată nu face mesele de sudură rezistente la efectele degradante ale stropilor de sudură și ale gripurilor. Ca urmare a efectelor termice ale picăturilor de metal lichid, în stratul nitrurat se formează fisuri transversale, fisuri longitudinale și delaminare. În procesul de îndepărtare a stropilor, fragmente din stratul nitrurat sunt desprinse din zonele în care acesta s-a degradat.

Concluzii pentru clienți 

Dacă vă doriți o masă de sudură durabilă, este mai bine să evitați modelele nitrurate. Deși acest proces promite duritate și reziliență, în realitate, aceste mese se deteriorează rapid sub acțiunea sudurii. În loc să plătiți prea mult pentru nitrurare, merită să investiți în mese de sudură robuste, fără acest strat. Mesele fabricate din oțel durabil, fără acoperiri suplimentare inutile, vor funcționa mai bine în condiții grele de sudare și sunt mai rezistente la căldură și deteriorări. Singura modalitate de a preveni lipirea stropilor este utilizarea unui produs chimic antistrop dovedit.

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   ↩︎