EN
AR
BG
HR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
HI
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
VI
TH
TR
GA
CY
BE
IS
Optimalizace plazmového řezání tlustých duplexních ocelí: Parametry pro rovné hrany a minimální tepelně ovlivněnou zónu
Optimalizace plazmového řezání tlustých duplexních ocelí: Parametry pro rovné hrany a minimální tepelně ovlivněnou zónu
Plazmové řezání je ideální proces pro rychlé a efektivní řezání tlustých plechů. Ale když je váš materiál vysoce hodnotový, korozivzdorná duplexní nerezová ocel, jsou nároky mnohem vyšší. Špatný řez nevypadá jen špatně – může ohrozit vlastnosti, za které jste zaplatili.
Duplexní oceli (např. 2205 / UNS S32205) získávají svou pevnost a odolnost proti korozi díky téměř 50/50 austenitno-ferritické mikrostruktuře. Nadměrné teplo vzniklé řezáním může tuto rovnováhu narušit, čímž vznikne rozsáhlá tepelně ovlivněná zóna (HAZ) s nitridovanými, oxidovanými hranami, které jsou tvrdé, křehké a náchylné ke korozi.
Tato příručka poskytuje praktický rámec pro optimalizaci parametrů plazmového řezání, který umožňuje dosáhnout čistých, rovných hran s minimální HAZ na silných duplexních ocelích (obvykle ½" / 12 mm a více).
Cíl: Více než jen řez
Úspěšný plazmový řez na duplexní oceli je definován následujícím způsobem:
-
Rovné hrany bez nájezdu: Minimální nebo žádný trvalý nájezd vyžadující rozsáhlé broušení.
-
Minimální tepelně ovlivněná zóna (HAZ): Úzký pás mikrostrukturních změn.
-
Zachovaná odolnost proti korozi: Řezná hrana by neměla být slabým místem pro bodovou nebo štěrbinovou korozi.
-
Stabilita oblouku: Hladký, rovnoměrný řez bez zkosení nebo zaoblení horního okraje.
Totoho dosáhnete přesným vyvážením výkonu, rychlosti, plynu a zařízení.
Čtyři pilíře optimalizace
1. Zařízení a spotřební materiál: Nepostradatelný základ
S opotřebovanými díly nemůžete optimalizovat řez. Toto je nejdůležitější krok.
-
Plazmatický systém: A Vysokého rozlišení (HD) nebo Extra vysokého rozlišení (XD) plazmatický systém se důrazně doporučuje pro tloušťky nad 1" (25 mm). Tyto systémy využívají stlačený oblouk a pokročilé dávkování plynu pro ostřejší a čistší řez. Konvenční vzduchový plazmový řez bude také fungovat, ale vytvoří větší tepelně ovlivněnou zónu a více zkosení.
-
Spotřební materiály: Používejte originální spotřební materiály a včas je nahrazujte před když jsou zcela opotřebované. Opotřebovaná elektroda nebo tryska deformují oblouk, zvětší šířku řezu a způsobí nadměrné teplo v materiálu.
-
Řízení výšky hořáku (THC): Stálá a konzistentní vzdálenost je klíčová pro přesnost hran. Ruční řezání se pro kritické práce nedoporučuje.
2. Výběr plynu: Klíč k chemické reakci a chlazení
Plyn slouží nejen pro plazmový oblouk, ale také jako ochranná atmosféra. Pro duplexní ocel byste neměli používat stlačený vzduch jako plazmový plyn. Kyslík a dusík ve vzduchu znečistí řeznou hranu.
Standardní plynová sestava pro nerezové a duplexní oceli je Dusík nebo Argon-vodík pro plazmový plyn a CO2 nebo Aer pro sekundární ochranný plyn.
-
Plazmový plyn (primární):
-
Dusík (N₂): Nejběžnější a nejekonomičtější volba. Poskytuje dobroutnost řezu a rychlost. Může vést k určitému množství nitridace na hraně, ale to je při správných parametrech řešitelné.
-
Argon-vodík (H-35 nebo podobný, např. 65 % Ar / 35 % H₂): Prémiová volba pro dosažení nejlepší možné kvality hrany na tlustých materiálech. Vodík zvyšuje tepelnou vodivost, čímž způsobuje, že oblouk je horkější a více soustředěný, což má za následek rovnější hranu a efektivnější odstranění strusky. Vyžaduje systém určený pro použití více plynů.
-
-
Ochranný plyn (sekundární):
-
Oxid uhličitý (CO₂) nebo někdy Aer se používá. Úkolem ochranného plynu je odvát roztavený kov a pomoci ochladit horní okraj, čímž se snižuje oxidace a zóna tepelného ovlivnění (HAZ).
-
3. Nastavení parametrů: Umění vyvážení
Tyto parametry jsou vzájemně závislé. Níže uvedené hodnoty představují výchozí bod pro moderní HD plazmový systém (např. Hypertherm, ESAB, Lincoln) používající dusíkový plazmový plyn. Vždy se obraťte na návod k vašemu stroji.
| Tloušťka materiálu | Amperáž | Rychlost řezání (ipm) | Tlak plazmového plynu dusíku (psi) | Vzdálenost trysky od materiálu (palce) | Šířka řezu (palce) | Očekávaná HAZ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ½" (12 mm) | 45 A | 45-50 | 115-125 | 0,06 - 0,08 | ~0.080 | 0,010 - 0,020" |
| ¾" (20 mm) | 65 A | 28-32 | 120-130 | 0,06 - 0,08 | ~0.095 | 0,015 - 0,030" |
| 1" (25 mm) | 85 A | 20-23 | 125-135 | 0,06 - 0,08 | ~0.105 | 0,020 - 0,040" |
| 1,5" (38 mm) | 130 A | 12-15 | 140-150 | 0,08 - 0,10 | ~0.135 | 0,030 - 0,060" |
Vzájemné působení:
-
Příliš pomalu / příliš vysoký proud: Způsobuje nadměrné zahřívání materiálu. Vede k široké tepelně ovlivněné zóně, zaoblení horního okraje a těžce odstraňitelnému nízkorychlostnímu náletu.
-
Příliš rychle / příliš nízký proud: Oblouk nedosáhne plného průniku, což vede k sešikmenému okraji a tvrdohlavému vysokorychlostnímu náletu, který se znovu svařuje ke spodní části plechu.
-
Nesprávný tlak plynu: Nízký tlak oslabuje oblouk; vysoký tlak může způsobit rozstřikování a nestabilní oblouk.
4. Doporučené postupy po řezání: Dokončení práce
I dokonalý řez vyžaduje určitou pozornost.
-
Chlazení: Nechejte desku vychladnout přirozeně. Nevychlazujte ji vodou, protože to může způsobit nežádoucí napětí.
-
Odstranění strusky: Dobře optimalizovaný řez na duplexu bude mít minimální nebo žádnou strusku, kterou je často možné odstranit ručně nebo jediným úderem kladiva. Vyhýbejte se agresivnímu broušení na řezné hraně.
-
Čištění: Odstraňte tepelné zbarvení (modro-oranžovou oxidační vrstvu) z horního a dolního okraje. Tato vrstva je ochuzena o chrom a je náchylná ke korozi. Použijte vyhrazený drátěný kartáč z nerezové oceli (nikdy ten, který byl použit na uhlíkové oceli) nebo vhodné brusné lamelové kotouče.
-
Kritické aplikace: U dílů vystavených vysoce koroznímu prostředí zvažte lehké broušení nebo soustružení řezné hrany, abyste odstranili celou zónu tepelného ovlivnění (HAZ) a obnovili bezchybný, odolný proti korozi povrch.
Odstraňování běžných problémů u duplexního řezání
| Problém | Pravděpodobná příčina | Řešení |
|---|---|---|
| Těžký nízkorychlostní struska | Rychlost posuvu příliš nízká; proudová hodnota příliš vysoká. | Zvyšte rychlost řezání. Ověřte, zda proudová hodnota odpovídá tloušťce. |
| Šikmý okraj | Opotřebované spotřební materiály; příliš velká vzdálenenost hořáku; rychlost příliš vysoká. | Vyměňte trysku a elektrodu; zkontrolujte kalibraci THC; zpomalte. |
| Zakulacení horního okraje | Vzdálenost hořáku příliš velká; rychlost příliš nízká. | Zakalibrujte THC; zvyšte rychlost. |
| Nadměrné tepelné ovlivnění svarového spoje / zabarvení vlivem tepla | Příliš nízká rychlost; příliš vysoký proud; špatná volba plynu. | Optimalizujte poměr rychlosti/proudu. Pokud je to možné, přejděte na směs Ar-H₂. |
| Nestabilní oblouk | Nesprávný tlak plynu; opotřebované spotřební materiály. | Nastavte tlak podle manuálu; zkontrolujte a v případě potřeby vyměňte spotřební materiály. |
Závěr: Přesnost je klíčová
Řezání silného duplexního ocelového materiálu je důkazem principu "co dovnitř vložíš, to ven dostaneš". Nelze kompenzovat opotřebované vybavení nebo nesprávné plyny úpravami parametrů.
Recept na úspěch je následující:
-
Začněte s dobře udržovaným HD plazmovým systémem a nové spotřební materiály.
-
Používejte správné plyny – Dusík nebo argon-hydrogen, nikdy vzduch.
-
Najděte optimální bod mezi proudem a rychlostí řezání pro vaši konkrétní tloušťku. Začněte s tabulkami výrobce.
-
Dokončete správně odstraněním tepelného odstínu z řezné hrany, aby se obnovila odolnost proti korozi.
Pokud budete proces plazmového řezání považovat za přesnou tepelnou operaci a ne jen za hrubý řezací nástroj, zajistíte, že vaše komponenty z vysokopevnostní duplexní oceli budou fungovat přesně podle návrhu, od jádra až po okraj.
