Abstraktus
Nerūdijančio plieno plautuvių suvirinimo kokybė turi tiesioginės įtakos jų atsparumui korozijai, sandarumui ir tarnavimo laikui. Šiame straipsnyje nuodugniai analizuojami šešių pagrindinių suvirinimo procesų, tokių kaip TIG suvirinimas, MIG suvirinimas ir suvirinimas lazeriu, techniniai aspektai. Derinant Amerikos suvirinimo draugijos (AWS) standartus ir Vokietijos pramonės atvejus, atskleidžiama pramonės paslaptis, kaip padidinti suvirinimo siūlių stiprumą 30%, ir pridedama autoritetingų agentūrų bandymų duomenų ir proceso parametrų palyginimo lentelė.
1. TIG suvirinimas: geriausias sprendimas tiksliam plonų sienelių apdorojimui
Amerikos suvirinimo draugija (AWS D18.1 standartas) aiškiai nurodo, kad TIG suvirinimas yra nepakeičiamas apdorojant 0,8-3 mm plonas plokštes. Naudojant 99,99% grynumo argono dujų apsaugą, suvirinimo siūlės oksidacijos greitį galima sumažinti iki mažiau nei 0,3% (duomenų šaltinis: Tarptautinis suvirinimo institutas IIW). Technologinės naujovės:
- Impulsinės srovės technologija (2-5 Hz dažnis) naudojama 40% šilumos sąnaudoms sumažinti.
- Atgalinė argono apsaugos sistema pašalina šaknų oksidacijos defektus (pavyzdys: Vokietijos "Blanco" aukščiausios klasės kriauklių gamybos linija) Kokybės kontrolės taškai: Po suvirinimo turi būti atliktas 100% įsiskverbimo bandymas (PT).
2. MIG suvirinimas: efektyvus sprendimas storų plokščių apdirbimui
Pagal ES EN ISO 14341 standartą, kai 1,2 mm suvirinimo viela naudojama su 92%Ar+8%CO₂ mišriomis dujomis, įsiskverbimo gylis gali būti 1,5 karto didesnis nei tradicinio proceso metu. Japonijos JIS Z3312 standartas rekomenduoja:
- X formos griovelių konstrukcija naudojama, kai plokštės storis ≥3 mm
- Suvirinimo greitis kontroliuojamas 35-50 cm/min diapazone Pramonės taikymo atvejis: "Franke" vonios kambarys naudoja skaitmeninį MIG suvirinimo aparatą, kad pasiektų nepertraukiamą 15 metrų suvirinimo siūlių gamybą per valandą (įrangos parametrus žr. Šveicarijos suvirinimo įrangos asociacija SWISSMEM)
3. Suvirinimas lazeriu: mikronų tikslumo ateities tendencija
Naujausi TRUMPF Vokietijoje atlikti tyrimai rodo, kad:
- Šviesolaidinis lazeris (bangos ilgis 1070 nm) gali sumažinti karščio paveiktą zoną iki 0,2 mm.
- Atlenkiamojo sujungimo stipris padidėja iki 95% pradinės medžiagos (tradicinių procesų atveju - tik 85%) Technologinis proveržis:
- Realaus laiko vizualinės stebėsenos sistema užtikrina ±0,05 mm padėties nustatymo tikslumą
- Sinchroninė vielos tiekimo technologija išsprendžia plonų plokštelių išdegimo problemą (techninę informaciją žr. Amerikos lazerių draugija LIA)
4. Varžinis taškinis suvirinimas: nematoma karkasinių konstrukcijų armavimo technologija
Pietų Korėjoje esančio POSCO nerūdijančio plieno tyrimų instituto atlikti bandymai rodo:
- 5 mm skersmens suvirinimo grynuolis gali atlaikyti 800 N šlyties jėgą
- Elektrodų slėgis turi būti tiksliai kontroliuojamas 2,5-3,5 kN ribose Techniniai taškai:
- Naudojami CrZrCu elektrodai, užtikrinantys 20 000 kartų ilgesnį tarnavimo laiką
- Suvirinimo ciklas turi apimti 3 slėgio palaikymo etapus (išankstinis slėgis - suvirinimas - slėgio palaikymas).
5. Plazminis suvirinimas: naujoviškas sprendimas jungiant skirtingas medžiagas
Skirtas mišriam 304 ir 430 nerūdijančiojo plieno suvirinimui:
- Reikalingos mišrios argono ir vandenilio dujos (H₂ kiekis ≤5%)
- Kai lanko suspaudimas pasiekia 95%, galima gauti aukštos kokybės suvirinimo siūlę, kurios gylio ir pločio santykis yra 3:1 Sertifikavimo standartai: Atitinka ASME BPVC IX skyriaus P-Nr.8 medžiagų grupės reikalavimus.
6. Suvirinimas ultragarsu: naujoviškas procesas, nekenksmingas aplinkai ir nepaliekantis pėdsakų
Britų suvirinimo instituto (TWI) 2023 m. ataskaitoje nurodoma:
- 20 kHz aukšto dažnio vibracija gali sumažinti sąsajos temperatūrą 300 ℃
- Ypač tinka 0,3-1,2 mm dekoratyvinėms siūlėms Aplinkosaugos privalumai:
- Nulis dujų sąnaudų
- Energijos suvartojimas sudaro tik 1/3 tradicinių procesų
7. Kokybės kontrolės sistema (papildomas akcentas)
- Medžiagų sertifikavimas pagal ASTM A480 standartą
- Druskos purškimo bandymas turi trukti 500 valandų be raudonų rūdžių (žr. ISO 9227 standartą)
- Skaitmeninė suvirinimo valdymo sistema (WMS), realiuoju laiku stebinti 17 proceso parametrų
Santrauka
Šiuolaikinės suvirinimo technologijos - nuo tikslios TIG suvirinimo kontrolės iki aplinkosaugos naujovių ultragarso suvirinimo srityje - suformavo išbaigtą kokybės piramidės sistemą. Gamintojams rekomenduojama susipažinti su naujausia Tarptautinio nerūdijančio plieno forumo ISSF technine baltąja knyga (https://www.worldstainless.org) ir sukurti viso proceso kokybės kontrolės sistemą pagal Vokietijos VDI 3822 standartą. Renkantis suvirinimo procesą būtina visapusiškai atsižvelgti į gaminio pozicionavimą (aukščiausios klasės/populiarus), gamybos pajėgumo reikalavimus (vienetiniai/partijos) ir aplinkos apsaugos reikalavimus, kad būtų galima sukurti techninį griovį aršioje rinkos konkurencijoje.