Kalın Duplex Çeliğin Plazma ile Kesimini Optimize Etme: Kare Kenarlar ve Minimum HAZ için Parametreler

Kalın Duplex Çeliğin Plazma ile Kesimini Optimize Etme: Kare Kenarlar ve Minimum HAZ için Parametreler

Plazma kesme, kalın levhaları hızlı ve verimli bir şekilde kesmek için başvurulan süreçtir. Ancak malzemeniz yüksek değerli, korozyona dayanıklı duplex paslanmaz çelik olduğunda işler daha da ciddileşir. Kötü bir kesim sadece kötü görünmez—ödediğiniz özelliklerin de çoğunu riske atabilir.

Duplex çelikler (2205 / UNS S32205 gibi), dayanıklılıkları ve korozyon dirençleri sırasıyla yaklaşık %50 austenit ve ferrit içeren mikro yapılarından gelir. Kesme işlemi sırasında aşırı ısı bu dengenin bozulmasına neden olabilir ve nitridleşmiş, oksitlenmiş, sert, gevrek ve korozyona açık bir Isı Etkisi Bölgesi (HAZ) oluşmasına sebep olabilir.

Bu kılavuz, kalın duplex çeliklerde (genellikle ½" / 12 mm ve üzeri) temiz, kare kenarlar ve minimum HAZ elde etmek için plazma kesme parametrelerinizi optimize etmeniz için uygulamalı bir çerçeve sunmaktadır.

Amaç: Sadece Bir Kesiden Daha Fazlası

Duplex çelik için başarılı bir plazma kesme işlemi şu şekilde tanımlanır:

1. Kare ve Drosssız Kenarlar: Kapsamlı zımpara işlemi gerektiren refrakter drossların minimumda olması veya hiç olmaması.

2. Minimum Isı Etkisi Bölgesi (HAZ): Mikro yapıdaki değişikliğin dar bir bant şeklinde olması.

3. Korozona Direncin Korunması: Kesilmiş kenar, pitting ve çatlak korozyonu için zayıf bir nokta olmamalıdır.

4. Ark Stabilitesi: Kavisli veya üst kenar yuvarlanması olmadan pürüzsüz, tutarlı bir kesim.

Bunu başarmak, güç, hız, gaz ve ekipman dengesine bağlıdır.

Optimizasyonun Dört Temel Sütunu

1. Ekipman ve Sarf Malzemeleri: Vazgeçilmez Temel

Aşınmış parçalarla bir kesimi optimize edemezsiniz. Bu en kritik adımdır.

• Plazma Sistemi: A Yüksek Tanımlı (HD) veya XTRA-Tanımlı (XD) plazma sistemi 1" (25mm) kalınlığın üzerindeki kesimler için güçlü bir şekilde önerilir. Bu sistemler, daha keskin ve temiz bir kesim elde etmek için daraltılmış ark ve gelişmiş gaz sıralama teknolojisi kullanır. Geleneksel hava plazması çalışır ancak daha geniş bir ısı etkili bölgeye (HAZ) ve daha fazla kavis oluşturur.

• Tüketim malzemeleri:  OEM sarf malzemelerini kullanın ve onları değiştirin daha önce tamamen aşındıklarında. Aşınmış bir elektrot veya nozul, arkı bozar, kesme genişliğini artırır ve malzeme içine fazla ısı verir.

• Püskürtücü Yükseklik Kontrolü (THC): Kenar kareliğini sağlamak için sabit ve tutarlı bir mesafe çok önemlidir. Kritik işler için manuel kesme önerilmez.

2. Gaz Seçimi: Kimya ve Soğutmanın Anahtarı

Gaz sadece plazma arkı için değil, aynı zamanda koruyucu atmosfer için de kullanılır. Duplex çelik için asla sıkıştırılmış hava kullanmayın plazma gazi olarak. Havada bulunan oksijen ve azot, kesilmiş kenarı kontamine eder.

Paslanmaz ve duplex çelikler için standart gaz ayarı şudur Azot veya Argon-Hidrojen plazma gazı için ve CO2 veya Hava ikincil koruyucu gaz için.

• Plazma Gazı (Birincil):

  • Azot (N₂): En yaygın ve maliyet açısından verimli seçenek. İyi kesim kalitesi ve hızı sağlar. Azot kenarda nitridasyona neden olabilir; ancak bu, doğru parametrelerle yönetilebilir.

  • Argon-Hidrojen (H-35 veya benzeri, örneğin %65 Ar / %35 H₂): Kalın malzemelerde mümkün olan en iyi kenar kalitesi için en üst düzey seçenek. Hidrojen, ısı iletkenliğini artırarak arkın daha sıcak ve odaklanmış olmasına neden olur; bu da daha düzgün kenar elde edilmesini ve curufun daha etkili bir şekilde uzaklaştırılmasını sağlar. Çoklu gaz kullanımına uygun bir sistem gerektirir.

• Koruyucu Gaz (İkincil):

  • Karbon Dioksit (CO₂) veya bazen Hava kullanılır. Korumalı gaz, erimiş metali uzaklaştırır ve üst kenarın soğumasına yardımcı olarak oksidasyonu ve HAZ'ı azaltır.

3. Parametrelerin Ayarlanması: Denge Sanatı

Bu parametreler birbiriyle ilişkilidir. Aşağıdaki değerler, Azot plazma gazı kullanan modern bir HD plazma sistemi (örneğin, Hypertherm, ESAB, Lincoln) için başlangıç noktasıdır. Her zaman makinenizin kullanım kılavuzuna başvurun.

Etkileşim:

• Çok Yavaş / Çok Fazla Akım: Malzeme içine fazla ısı girdisi sağlar. Geniş HAZ, üst kenar yuvarlanması ve çıkarması zor, ağır düşük hızda dross oluşmasına neden olur.

• Çok Hızlı / Çok Az Akım: Yayın nüfuzu tam olarak sağlanamaz, bu da eğimli bir kenar ve plakanın altına kaynak yapan çıkarması zor yüksek hızda dross oluşmasına neden olur.

• Yanlış Gaz Basıncı: Düşük basınç arkı zayıflatır; yüksek basınç sıçramalara ve dengesiz bir arka neden olabilir.

4. Kesim Sonrası En İyi Uygulamalar: İşin Sonunu Getirmek

Mükemmel bir kesim bile bazı dikkatleri gerektirir.

• Soğutma: Plakanın doğal olarak soğumasına izin verin. Suyu ile soğutmayın, bu istenmeyen gerilmeleri oluşturabilir.

• Dross (Eriyik atık) Kaldırılması: Çift fazlı malzemede iyi optimize edilmiş bir kesimde çok az veya hiç dross oluşmaz ve genellikle elle veya çekiciyle tek bir darbeyle kaldırılabilir. Kesim kenarında agresif zımpara yapmayın.

• Temizlik: Üst ve alt kenarlardan ısıdan kaynaklanan renk değişimi (mavi/turuncu oksidasyon tabakası) kaldırın. Bu tabaka krom eksikliğine uğramıştır ve korozyona karşı hassastır. Özel bir paslanmaz çelik tel fırça (daha önce karbon çeliğinde kullanılan bir fırça asla) veya uygun aşındırıcı keçe diskler kullanın.

• Kritik Uygulamalar: Şiddetli korozyon ortamlarına maruz kalacak parçalar için, tüm ısı etkisi bölgesini (HAZ) kaldırmak ve pürüzsüz, korozyon dirençli bir yüzeyi geri kazanmak amacıyla hafifçe zımparalama veya tornalama yapmayı düşünün.

Duplex Üzerinde Sık Görülen Sorunların Giderilmesi

Sonuç: Hassasiyet Esastır

Kalın duplex çeliği kesmek, "kötü girdi, kötü çıktı" prensibinin bir göstergesidir. Aşınmış ekipman veya yanlış gazları parametre ayarlarıyla telafi edemezsiniz.

Başarı reçetesi:

1. İyi bakılmış bir HD plazma sistemiyle başlayın ve yeni tüketim maddeleri.

2. Doğru gazları kullanın— Azot veya Argon-Hidrojen, asla hava değil.

3. Uygun noktayı bulun belirli kalınlığınız için amperaj ve kesme hızı arasında. Başlangıç noktası olarak üreticinin tablolarını kullanın.

4. Doğru şekilde bitirin kesme kenarındaki ısıdan kaynaklanan rengi kaldırarak korozyon direncini yeniden kazandırın.

Plazma işlemini yalnızca kaba bir kesme aracı olarak değil, aynı zamanda hassas bir termal işlem olarak ele alarak yüksek performanslı duplex çelik bileşenlerinizin tasarım gereği, iç kısmından kenarına kadar gerektiği gibi çalışmasını sağlayın.