Азотовані зварювальні столи: негативні факти, які ви повинні знати! 

Азотовані зварювальні столи: негативні факти, які ви повинні знати! 

В основу статті покладено наукові дослідження, викладені в статті Деградація азотованого шару сталі під дією зварювальних бризок та електричних дугових пробоїв 
Результати дослідження були опубліковані в журналі Welding Technology Review www.pspaw.pl – Vol. 96, 2024, str. 155-160 

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

Ви можете переглянути оригінал статті польською мовою та її англійський переклад в кінці цієї статті. 

Чи є сенс в азотуванні зварювальних столів? Результати дослідження однозначні. 

Азотування - це процес, який теоретично підвищує твердість і зносостійкість сталевих поверхонь. З цієї причини деякі виробники почали застосовувати цей метод до зварювальних столів, сподіваючись подовжити термін їхньої служби. Однак останні дослідження показують, що на практиці азотування зварювальних столів є не тільки неефективним і дорогим, але навіть шкідливим для довговічності поверхні зварювального столу.

Чому азотування працює? 

Азотування передбачає введення азоту в сталеві поверхні для підвищення їхньої твердості. Цей процес здавався привабливим для компаній, які хотіли зробити зварювальні столи більш стійкими до відколів і пошкоджень. Проблема, однак, полягає в тому, що, незважаючи на теоретичні переваги, азотоване покриття погано працює на практиці в умовах зварювання, оскільки високі температури згубно впливають на нього.

Про що свідчить дослідження? 

Випробування показують, що азотована поверхня, незважаючи на більшу твердість, дуже крихка під впливом гарячих бризок і електричної дуги. Під впливом тепла шар швидко тріскається і відшаровується, пошкоджуючи зварювальний стіл. Основна проблема полягає в тому, що азотування проникає у верхній шар матеріалу і заповнює його до такої щільності, що перешкоджає належному тепловому розширенню. В результаті через високу температуру з'являються тріщини, оскільки матеріал не може розширюватися належним чином. Це можна пояснити локальним швидким збільшенням значення коефіцієнта лінійного термічного розширення в області, де, згідно з літературними даними, вже присутні стискаючі напруження. Це призводить до повної деградації азотованого шару. Такий стіл буде добре працювати тільки в операціях, які не вводять тепло у верхній шар столу.

На рисунку 2 показано порівняння азотованих і неазотованих поверхонь після впливу зварювальних бризок. Чітко видно, що азотована поверхня, незважаючи на свою теоретичну твердість, зазнає значно більших пошкоджень. (Рисунки зі статті, стор. 157)

На рисунках нижче (рис. 4 і рис. 5) показано вплив зварювальних бризок на азотовану поверхню, де видно чітке розтріскування, викришування і відшарування шару. (Рисунки надані зі статті, стор. 158)

Дослідження показали, що зварювальні бризки мають температуру, яка спричиняє швидке руйнування азотованої поверхні. У свою чергу, електрична дуга спричиняє руйнування нітридів, через що тверда поверхня стає пористою і не може виконувати свою функцію.

Як видно з рисунків (Рисунок 6 і Рисунок 7), під дією дуги нітриди руйнуються і утворюють пористу, пошкоджену поверхню. (Рисунки надані зі статті, сторінка 159)

Азотовані зварювальні столи - більше проблем, ніж переваг. 

Хоча азотування здається розумним на перший погляд, на практиці азотований шар занадто крихкий, щоб витримати суворі умови зварювання. Замість того, щоб захищати стіл, він тріскається від нагрівання та бризок.

Азотований шар не робить зварювальні столи стійкими до руйнівного впливу зварювальних бризок і прихваток. В результаті термічного впливу крапель рідкого металу в азотованому шарі утворюються поперечні тріщини, поздовжні тріщини і відшарування. У процесі видалення бризок відбувається відшаровування фрагментів азотованого шару з ділянок, де він деградував.

Висновки для клієнтів 

Якщо вам потрібен довговічний зварювальний стіл, краще уникати азотованих моделей. Хоча цей процес обіцяє твердість і стійкість, насправді ці столи швидко руйнуються під час зварювання. Замість того, щоб переплачувати за азотування, варто інвестувати в міцні зварювальні столи без цього шару. Столи, виготовлені з міцної сталі, без зайвих додаткових покриттів, будуть краще працювати в жорстких умовах зварювання, вони більш стійкі до нагрівання і пошкоджень. Єдиний спосіб запобігти прилипанню бризок - використовувати перевірений хімічний засіб для захисту від бризок.

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   ↩︎