Optimizarea tăierii cu plasmă a oțelului duplex gros: Parametri pentru margini drepte și HAZ minim

Optimizarea tăierii cu plasmă a oțelului duplex gros: Parametri pentru margini drepte și HAZ minim

Tăierea cu plasmă este procesul preferat pentru tăierea rapidă și eficientă a tablelor groase. Dar atunci când materialul dumneavoastră este oțel inoxidabil duplex rezistent la coroziune și de mare valoare, riscurile sunt mult mai mari. O tăietură de calitate slabă nu doar arată rău – poate compromite proprietățile pentru care ați plătit.

Oțelurile duplex (cum ar fi 2205 / UNS S32205) își datorează rezistența și rezistența la coroziune unei microstructuri aproape egale de austenită-ferrită. Căldura excesivă provenită de la tăiere poate distorsiona acest echilibru, creând o zonă mare afectată termic (HAZ) cu margini nitridate, oxidate, care sunt dure, fragile și sensibile la coroziune.

Acest ghid oferă un cadru practic pentru optimizarea parametrilor de tăiere cu plasmă, astfel încât să obțineți margini curate, perpendiculare, cu HAZ minim la oțelul duplex gros (de obicei de ½" / 12 mm și mai sus).

Scopul: Mai Mult Decât o Simplă Tăietură

Pentru oțelul duplex, o tăietură cu plasmă reușită este definită prin:

1. Margini Perpendiculare, Fără Scuori: Lipsa sau absența completă a scuorii refractare care necesită rectificare extensivă.

2. Zonă Termic Afectată (HAZ) Minimă: O bandă îngustă de modificare microstructurală.

3. Rezistență la Coroziune Păstrată: Marginea tăiată nu ar trebui să fie un punct slab pentru coroziunea punctiformă sau coroziunea interstițială.

4. Stabilitatea arcului: O tăietură lină și constantă, fără înclinare sau rotunjirea marginii superioare.

Realizarea acestui lucru presupune un echilibru precis între putere, viteză, gaz și echipament.

Cele patru piloni ai optimizării

1. Echipament și materiale consumabile: Fundația indispensabilă

Nu puteți optimiza o tăietură cu piese uzate. Acesta este pasul cel mai important.

• Sistem de plasmă: A Cu înaltă definiție (HD) sau XTRA-Definiție (XD) sistemul de plasmă este puternic recomandat pentru grosimi peste 1" (25 mm). Aceste sisteme utilizează un arc constrictiv și o secvențiere avansată a gazelor pentru o tăietură mai precisă și mai curată. Plasmele clasice cu aer funcționează, dar vor produce o zonă termic afectată (HAZ) mai largă și mai multă înclinare.

• Consumabile:  Utilizați consumabile OEM și înlocuiți-le înainte atunci când sunt complet uzate. Un electrod sau un duză uzată va distorsiona arcul, va mări lățimea tăieturii și va genera o cantitate excesivă de căldură în material.

• Controlul înălțimii torței (THC): O distanță constantă și stabilă este esențială pentru pătrunderea corectă a marginilor. Tăierea manuală nu este recomandată pentru lucrări critice.

2. Alegerea gazului: Cheia chimiei și răcirii

Gazul nu este folosit doar pentru arcul de plasmă; este necesar și pentru protecție. Pentru oțelul duplex, trebuie să nu utilizați niciodată aer comprimat ca gaz de plasmă. Oxigenul și azotul din aer vor contamina marginea tăiată.

Configurația standard de gaz pentru oțeluri inoxidabile și duble este Azot sau Argon-Hidrogen pentru gazul de plasmă și CO2 sau Aerul pentru gazul de protecție secundar.

• Gaz de plasmă (Primar):

  • Azot (N₂): Alegerea cea mai comună și mai eficientă ca preț. Oferă o calitate și viteză de tăiere bune. Poate duce la o ușoară nitrurare la margine, dar aceasta poate fi gestionată cu parametrii corecți.

  • Argon-Hidrogen (H-35 sau similar, de exemplu, 65% Ar / 35% H₂): Alegerea premium pentru cea mai bună calitate a marginii posibile pe material gros. Hidrogenul adaugă conductibilitate termică, făcând arcul mai cald și mai concentrat, ceea ce oferă o margine mai dreaptă și elimină mai eficient scoria. Necesită un sistem omologat pentru utilizarea mai multor gaze.

• Gaz de protecție (Secundar):

  • Dioxid de carbon (CO₂) sau uneori Aerul este utilizat. Rolul gazului de protecție este de a îndepărta metalul topit și de a ajuta la răcirea marginii superioare, reducând oxidarea și ZAT (Zona Afectată Termic).

3. Alegerea Parametrilor: Arta Echilibrului

Acești parametri sunt interdependenți. Valorile de mai jos reprezintă un punct de pornire pentru un sistem modern de plasmă HD (de exemplu, Hypertherm, ESAB, Lincoln) care utilizează gaz de plasmă din azot. Consultați întotdeauna manualul mașinii dvs.

Interacțiunea:

• Prea lent / Curenți prea mari: Introduce o cantitate excesivă de căldură în material. Rezultă o ZIT largă, rotunjirea marginilor superioare și o zgură densă, greu de îndepărtat, la viteze joase.

• Prea rapid / Curenți prea mici: Arcul nu va pătrunde complet, rezultând o margine înclinată și o zgură rezistentă la viteză mare care se re-sudează la partea de jos a plăcii.

• Presiune incorectă a gazului: O presiune scăzută slăbește arcul; o presiune ridicată poate cauza stropire și un arc instabil.

4. Practici optime după tăiere: Finalizarea lucrării

Chiar și o tăiere perfectă necesită unele atenții.

• Răcire: Lăsați placa să se răcească natural. Nu o stingeți cu apă, deoarece acest lucru poate induce tensiuni nedorite.

• Îndepărtarea zgurei: O tăiere bine optimizată pe material duplex va avea puțină sau deloc zgură, care poate fi adesea îndepărtată manual sau cu o singură lovitură de ciocan. Evitați șlefuirea agresivă a marginii tăiate.

• Curățenie: Îndepărtați stratul de înnobilare termică (stratul de oxidare albastru/portocaliu) de pe marginile de sus și de jos. Acest strat este sărac în crom și este predispus la coroziune. Utilizați o perie dedicată din oțel inoxidabil (niciodată unul utilizat pe oțel carbon) sau discuri abrazive flexibile potrivite.

• Aplicații Critice: Pentru piese expuse la medii puternic corosive, se recomandă o lepuire ușoară sau o prelucrare mecanică a marginii tăiate pentru a îndepărta întreaga zonă afectată termic (HAZ) și a restaura o suprafață impecabilă și rezistentă la coroziune.

Rezolvarea problemelor comune la oțelul inoxidabil duplex

Concluzie: Precizia este esențială

Tăierea oțelor duplex groase este o dovadă a principiului "ce intră defectuos, iese defectuos". Nu poței compensa echipamente uzate sau gaze incorecte prin ajustarea parametrilor.

Rețeta succesului este:

1. Porniți cu un sistem HD plasma bine întreținut și consumabile noi.

2. Utilizați gazele corecte— Azot sau Argon-Hidrogen, niciodată aer.

3. Găsiți punctul optim dintre intensitatea curentului și viteza de tăiere pentru grosimea specifică dumneavoastră. Utilizați graficele producătorului ca punct de pornire.

4. Finalizați corect eliminând decolorarea termică de pe marginea tăieturii pentru a restaura rezistența la coroziune.

Tratând procesul plasma ca o operațiune termică precisă, nu doar ca o unealtă de tăiere brută, vă asigurați că componentele dumneavoastră din oțel duplex de înaltă performanță funcționează așa cum a fost proiectat, de la miez până la cea mai mică margine.