Plasmaleikkaustekniikan optimointi paksulle duplex-teräkselle: parametrit neliöreunoille ja minimaalinen HAZ-alue

Plasmaleikkaustekniikan optimointi paksulle duplex-teräkselle: parametrit neliöreunoille ja minimaalinen HAZ-alue

Plasmaleikkaus on nopea ja tehokas menetelmä pakkan paksujen levyjen leikkaamiseen. Mutta kun materiaalisi on arvokasta, korroosionkestävää duplex-ruostetonta terästä, vaaditut parametrit ovat paljon tärkeämmät. Huono leikkaus ei vain näytä pahalta – se voi vaarantaa ne ominaisuudet, joiden vuoksi materiaalista maksettiin.

Duplex-terästen (kuten 2205 / UNS S32205) lujuus ja korroosionkesto johtuvat lähes 50/50 austeniitti-ferritiittisestä mikrorakenteesta. Liiallinen leikkuulämpö voi vääristää tätä suhdetta, jolloin syntyy suuri lämmön vaikutusalue (HAZ), jonka reunoissa on nitridoitunutta ja hapetettua materiaalia, joka on kovaa, haurasta ja altista korroosiolle.

Tämä opas tarjoaa käytännöllisen kehyksen plasmaleikku parametrien optimoimiseksi saadaksesi puhtaat, suorakulmaiset reunoja vähäisellä HAZ:lla paksusta duplex-teräksestä (yleensä ½" / 12 mm ja paksummasta).

Tavoite: Enemmän kuin vain leikkaus

Duplex-teräkselle onnistunut plasmaleikkaus määritellään seuraavasti:

1. Suorakulmaiset, roskattomat reuna-alueet: Vähäinen tai ei lainkaan hidasroskaa, joka vaatii kattavaa hiontaa.

2. Mahdollisimman pieni lämmön vaikutusalue (HAZ): Kapea vyöhyke mikrorakenteen muutoksista.

3. Säilynyt korroosionkesto: Leikattu reuna ei saa olla heikko kohta, joka on altis pienten halkeamien tai saumojen korroosiolle.

4. Kaarien vakaus: Sileä, tasainen leikkaus ilman vinotusta tai yläreunan pyöristämistä.

Tämän saavuttaminen perustuu tarkasti tasapainotettuun tehoon, nopeuteen, kaasuun ja varusteisiin.

Neljä tukipilaria optimoinnissa

1. Varusteet ja kulutustarvikkeet: Välttämätön perusta

Et voi optimoida leikkausta kuluneilla osilla. Tämä on tärkein vaihe.

• Plasmajärjestelmä: A Yleisömäärittely (HD) tai XTRA-määrittely (XD) plasmajärjestelmää suositellaan vahvasti paksuuksille yli 1" (25 mm). Näissä järjestelmissä käytetään kuristettua kaarta ja edistynyttä kaasujonottaa saadaksesi terävämmän ja puhtaamman leikkauksen. Perinteinen ilmaplasmaleikkaus toimii, mutta aiheuttaa laajemman lämmön vaikutusalueen (HAZ) ja enemmän vinotusta.

• Kulutustarvikkeet:  Käytä OEM-kulutustarvikkeita ja vaihda ne ennen ne ovat täysin kuluneet. Kulunut elektrodi tai suutin vääristää kaaren, lisää leikkausaukon leveyttä ja siirtää ylimääräistä lämpöä materiaaliin.

• Torch Height Control (THC): Vakaa ja tasainen etäisyys on elintärkeä tarkkojen leikkausten yhteydessä. Manuaalista leikkausta ei suositella tärkeisiin töihin.

2. Kaasun valinta: avain kemiallisuuteen ja jäähdytykseen

Kaasu ei ole vain plasmakaaren käyttöön; sitä käytetään myös suojaamiseen. Kaksoisruostumattomalle teräkselle sinun tulee ei koskaan käytä paineilmaa plasmakaasuna. Ilmassa oleva happi ja typpi saastuttavat leikatun reunan.

Standardikaasukokoonpano ruostumattomalle ja kaksoisruostumattomalle teräkselle on Typpeä tai Argonivetylät plasmakaasuksi ja CO2 tai Ilmaa toissijaiseksi suojakaasuksi.

• Plasmakaasu (ensisijainen):

  • Typpi (N₂): Yleisin ja kustannustehokkain valinta. Se tarjoaa hyvän leikkauksen laadun ja nopeuden. Tämä voi johtaa jonkin verran nitridoitumiseen reunoilla, mutta tämä on hallittavissa oikeilla parametreilla.

  • Argonivety (H-35 tai vastaava, esim. 65 % Ar / 35 % H₂): Paras mahdollinen vaihtoehto parhaan reunanlaadun saavuttamiseksi paksummille materiaaleille. Vedyn ansiosta lämmönjohtavuus paranee, mikä tekee kaaresta kuumemman ja keskittyneemmän. Tämä tuottaa tarkemman leikkauksen ja poistaa roskat tehokkaammin. Vaatii monikaasukäyttöiseen käyttöön tarkoitetun järjestelmän.

• Suojakaasu (toissijainen):

  • Hiilidioksidi (CO₂) tai joskus Ilmaa käytetään. Suojakaasun tehtävä on puhallaa sulanut metalli pois ja auttaa jäähdyttämään yläreunaa, vähentäen hapettumista ja HAZ:ia.

3. Parametrien säätö: Tasapainon taide

Nämä parametrit ovat toisistaan riippuvaisia. Alla olevat arvot ovat lähtölaukaus modernille HD-plasmajärjestelmälle (esim. Hypertherm, ESAB, Lincoln), jossa käytetään typpeä plasmakaasuna. Tarkista aina laitteesi käyttöopas.

Vuorovaikutus:

• Liian hidas / liian suuri virta: Aiheuttaa liiallisen lämmön materiaaliin. Tämä johtaa leveään HAZ:aan, reunojen pyöristymiseen ja raskaisiin, vaikeasti poistettaviin nopeusjäännöksiin.

• Liian nopea / liian pieni virta: Kaari ei pääse läpi täysin, mikä johtaa vinokulmaiseen reunaan ja kovin nopeusjäännöksiin, jotka hitsautuvat uudelleen levyn pohjalle.

• Väärä kaasupaine: Alhainen paine heikentää kaarta, korkea paine voi aiheuttaa sironnan ja epävakaan kaaren.

4. Leikkauksen jälkeiset parhaat käytännöt: Työn viimeistely

Vaikka leikkaus olisi täydellinen, siihen liittyy jonkin verran huomiota.

• Jäähdytys: Anna levyn jäähtyä luonnollisesti. Älä jouhda sitä veteen, koska se voi aiheuttaa epätoivottuja jännitteitä.

• Drossin poisto: Hyvin optimoitu leikkaus duplex-materiaalilla ei jätä juuri ollenkaan drossia, joka usein poistetaan käsin tai yhdellä iskulla vasaralla. Älä hionna leikkausreunaa voimakkaasti.

• Puhdistaminen: Poista lämmön aiheuttama hapetuserä (sininen/oranssi hapetustaso) ylä- ja alareunoilta. Tämä kerros on kromin köyhä ja altis korroosiolle. Käytä erityistä ruostumattomasta teräksestä tehty harja (älä koskaan harjaa, jota on käytetty hiiliteräksessä) tai sopivia kiekkojousia.

• Kriittiset sovellukset: Jos osat ovat alttiina erittäin korroosiolle, harkitse leikkausreunan kevyttä hiontaa tai koneistusta poistaen koko HAZ-alue ja palauttaen alkuperäinen korroosionkestävä pinta.

Yleisten ongelmien vianmääritys Duplex-aineessa

Johtopäätös: Tarkkuus on ensisijainen

Paksun duplex-teräksen leikkaaminen osoittaa periaatteen "roskaa sisään, roskaa ulos" tottelevaisuuden. Et voi kompensoida kuluneita laitteita tai virheellisiä kaasuja parametrin säädöillä.

Onnistumisen resepti on:

1. Aloita hyvin huolletulla HD-plasmajärjestelmällä ja uusilla kulutustarvikkeilla.

2. Käytä oikeita kaasuja – Typpi tai Argon-Vety, älä koskaan ilmaa.

3. Etsi optimaalinen piste virta- ja leikkausnopeuden välillä tiettyyn paksuuteen nähden. Käytä valmistajan taulukoita lähtölaukauna.

4. Viimeistele oikein poistamalla leikatun reunan lämpövärjäys jotta korroosionkestoisuus palautuu.

Kun plasmakäsittelyä pidetään tarkkana lämpökäsittelynä eikä vain karkeana leikkaustyökaluna, varmistat, että korkean suorituskyvyn omaavat duplex-teräskomponentit toimivat suunnitellulla tavalla niiden ydinpisteen kautta reunoille saakka.