Abstrakts
Nerūsējošā tērauda izlietņu metināšanas kvalitāte tieši ietekmē to izturību pret koroziju, blīvējumu un kalpošanas laiku. Šajā rakstā padziļināti analizēti sešu galveno metināšanas procesu, piemēram, TIG metināšanas, MIG metināšanas un lāzermetināšanas, tehniskie aspekti. Apvienojot Amerikas Metināšanas biedrības (AWS) standartus un Vācijas rūpniecības gadījumus, tajā atklāts nozares noslēpums, kā palielināt metinājuma stiprību ar 30%, un pievienota autoritatīvu aģentūru testu datu un procesa parametru salīdzinājuma tabula.
1. TIG metināšana: vēlamais risinājums precīzai plānsienu apstrādei
Amerikas Metināšanas biedrība (AWS D18.1 standarts) skaidri norāda, ka TIG metināšana ir neaizvietojama 0,8-3 mm plānas plāksnes apstrādē. Izmantojot argona gāzes aizsardzību ar tīrības pakāpi 99,99%, metinājuma oksidācijas ātrumu var samazināt līdz mazāk nekā 0,3% (datu avots: Starptautiskais metināšanas institūts IIW). Tehnoloģiju inovācija:
- 40% izmanto impulsu strāvas tehnoloģiju (frekvence 2-5 Hz), lai samazinātu siltuma patēriņu.
- Aizmugurējā argona aizsardzības sistēma novērš sakņu oksidācijas defektus (atsauces piemērs: Vācijas Blanco augstas klases izlietņu ražošanas līnija) Kvalitātes kontroles punkti: Pēc metināšanas jāveic 100% iespiešanās pārbaude (PT).
2. MIG metināšana: efektīvs risinājums biezu plākšņu apstrādei
Saskaņā ar ES EN ISO 14341 standartu, izmantojot 1,2 mm metināšanas stiepli ar 92%Ar+8%CO₂ jauktu gāzi, iestrādes dziļums var sasniegt 1,5 reizes lielāku dziļumu nekā tradicionālajā procesā. Japānas JIS Z3312 standarts iesaka:
- X formas rievas konstrukcija tiek izmantota, ja plāksnes biezums ir ≥ 3 mm.
- Metināšanas ātrums tiek kontrolēts diapazonā no 35-50 cm/min Nozares pielietojuma gadījumā: Franke vannas istabā izmanto digitālo MIG metināšanas iekārtu, lai panāktu nepārtrauktu 15 metru metru metinājumu ražošanu stundā (iekārtas parametrus sk. Šveices Metināšanas iekārtu asociācija SWISSMEM)
3. Lāzera metināšana: mikronu precizitātes nākotnes tendence
Jaunākais pētījums, ko veica TRUMPF Vācijā, liecina:
- Šķiedras lāzers (viļņa garums 1070 nm) var samazināt siltuma ietekmēto zonu līdz 0,2 mm.
- Pārgriezuma šuves stiprība tiek palielināta līdz 95% no izejmateriāla (tradicionālajos procesos - tikai 85%) Tehnoloģiskais izrāviens:
- Reālā laika vizuālās uzraudzības sistēma nodrošina ±0,05 mm pozicionēšanas precizitāti
- Sinhronā stieples padeves tehnoloģija atrisina plānas plāksnes izdegšanas problēmu (tehnisko informāciju sk. Amerikas Lāzeru biedrība LIA)
4. Pretestības punktmetināšana: neredzama pastiprinājuma tehnoloģija karkasa konstrukcijām
POSCO Nerūsējošā tērauda pētniecības institūta Dienvidkorejā veiktie testi liecina:
- 5 mm diametra metinājuma klucītis spēj izturēt 800 N bīdes spēku.
- Elektroda spiediens ir precīzi jākontrolē 2,5-3,5 kN robežās Tehniskie punkti:
- CrZrCu elektrodi tiek izmantoti, lai nodrošinātu 20 000 reižu kalpošanas laiku.
- Metināšanas ciklam jāietver 3 spiediena uzturēšanas procedūru posmi (iepriekšēja saspiešana-metināšana-spiediena uzturēšana).
5. Plazmas loka metināšana: inovatīvs risinājums atšķirīgu materiālu savienošanai
304 un 430 nerūsējošā tērauda jauktai metināšanai:
- Nepieciešams argona un ūdeņraža maisījums (H₂ saturs ≤5%).
- Kad loka kompresija sasniedz 95%, var iegūt augstas kvalitātes metinājumu ar dziļuma un platuma attiecību 3:1.Sertifikācijas standarti: Atbilst ASME BPVC IX sadaļas P-No.8 materiālu grupas prasībām.
6. Ultraskaņas metināšana: inovatīvs process, kas ir videi draudzīgs un nesatur pēdas
Lielbritānijas Metināšanas institūta (TWI) 2023. gada ziņojumā norādīts:
- 20 kHz augstfrekvences vibrācija var samazināt saskarnes temperatūru par 300 ℃.
- Īpaši piemērots 0,3-1,2 mm dekoratīvajām šuvēm Vides priekšrocības:
- Nulles gāzes patēriņš
- Enerģijas patēriņš ir tikai 1/3 no tradicionālajiem procesiem.
7. Kvalitātes kontroles sistēma (papildu uzsvars)
- Materiālu sertifikācija saskaņā ar ASTM A480 standartu
- Sāls izsmidzināšanas testam jābūt 500 stundu ilgam bez sarkanās rūsas (skatīt ISO 9227 standartu).
- Digitālā metināšanas vadības sistēma (WMS), kas reāllaikā uzrauga 17 procesa parametrus.
Kopsavilkums
No precīzas TIG metināšanas kontroles līdz ultraskaņas metināšanas inovācijām vides jomā - mūsdienu metināšanas tehnoloģija ir izveidojusi pilnīgu kvalitātes piramīdas sistēmu. Ražotājiem ieteicams iepazīties ar Starptautiskā nerūsējošā tērauda foruma ISSF jaunāko tehnisko balto grāmatu (https://www.worldstainless.org) un izveidot pilna procesa kvalitātes kontroles sistēmu kopā ar Vācijas VDI 3822 standartu. Izvēloties metināšanas procesu, visaptveroši jāapsver produkta pozicionēšana (augstas klases/populārs), ražošanas jaudas prasības (viens gabals/partija) un vides aizsardzības prasības, lai radītu tehnisku pamatu sīvā tirgus konkurencē.