Soldadura Altzairu galvanizatuak praktika estandarra izaten jarraitzen du fabrikazio industrialaren eta egitura-ingeniaritza osoan. Zink estaldura iraunkorrak korrosioarekiko erresistentzia bikaina eskaintzen du. Horrek material hauek ezinbestekoak bihurtzen ditu kanpoko ingurune gogoretarako eta azpiegitura proiektu zorrotzetarako.
Hala ere, material hauek elkartzeak metalurgia- eta segurtasun-erronka desberdinak aurkezten ditu karbono-altzairu hutsean lan egitearekin alderatuta. Zinkaren babes-geruzak gatazka zuzenak sortzen ditu. Arkuaren egonkortasunari, soldadura-igerilekuen garbitasunari eta langileen osasunari buruzko arazoak izango dituzu. Ezin duzu estalduraren gainean arku bat jo eta ondore larririk gabeko junta garbi eta sendo bat espero.
Gida honek ebidentzian oinarritutako marko bat eskaintzen die ingeniariei, fabrikazio-kudeatzaileei eta kontratazio-taldeei. Derrigorrezko prestaketa-eskakizunak, prozesuen aukeraketa optimoa eta OSHA eta AWS bezalako betetze estandar kritikoak ebaluatuko ditugu. Egituraren osotasuna mantentzen eta zure langileak modu eraginkorrean babesten ikasiko duzu.
Gakoak hartzeko
Oso bideragarria da altzairu galbanizatua soldatzea, baldin eta soldadura aurreko gainazalaren prestaketa zorrotza eta soldadura osteko estaldura zaharberritzea (ASTM A780) jarraituz gero.
Zinka ~ 420 °C-tan lurruntzen da, eta soldadura-igerilekuaren kutsadura, porositatea eta osasun-arrisku akutuak (Metal Fume Fever) eragiten ditu PPE eta aireztapen egokiarekin kudeatzen ez bada.
Prozesuaren hautapena garrantzitsua da: Flux-Cored Arc Welding (FCAW) eta Shielded Metal Arc Soldadura (SMAW/Stick) traza zinka hobeto maneiatzen dute Gas Metal Arku Soldadura (MIG) baino, Gas Tungsteno Arku Soldadura (TIG) aktiboki saihestu behar da zinkaren arrastoarekiko sentikortasun handia dela eta.
Egituraren osotasuna mantentzen da: ILZRO ikerketen arabera, altzairu galbanizatuan behar bezala gauzatutako soldadura bat dator estali gabeko altzairuzko junturen haustura gogortasunarekin eta nekearekin.
Soldadura altzairu galvanizatuaren fisika: egitura-arriskuak
Galbanizatutako materialak arku baten azpian zergatik jokatzen duen gaizki ulertzeko, azpian dagoen termodinamika aztertu behar duzu. Arazo nagusia babes-estalduraren eta oinarrizko metalaren arteko desadostasun termiko handian dago.
Zinka 420 °C (788 °F) gutxi gorabehera urtzen da. Erabat lurruntzen da 906 °C inguruan (1663 °F). Karbono altzairuak tenperatura askoz altuagoak behar ditu urtzeko, normalean 1370 °C eta 1500 °C artean (2500 °F eta 2732 °F artean). Soldadura-arkua aplikatzen duzunean, zink-geruza gas lurrunkor bihurtzen da azpiko altzairua likidotzen hasi baino askoz lehenago.
Materiala |
Urtze-puntua |
Lurruntze-puntua |
Arku azpiko portaera |
Karbono altzairua |
~1370 °C - 1500 °C |
~3000 °C |
Urtutako putzu egonkorra eratzen du |
Zink estaldura |
~420°C |
~906°C |
Lehergailuz lurruntzen da |
Arintzen ez bada, lurrundutako zink hau solidotzen den soldadura-putzuaren barruan harrapatuta geratzen da. Gas-burbuilek altzairu likido likatsutik ihes egiteko borrokatzen dute izoztu aurretik. Harrapaketa honek barne-porositate larria eragiten du. Soldadura-oinetan zehar zepa astunak eta maiz fusio-falta ere ikusiko dituzu.
Estalduraren gainean zuzenean soldatzeak egiturazko erantzukizun larria izaten jarraitzen du. Zink-geruza kutsatzaile arriskutsu gisa tratatu behar duzu berehalako bero-eragindako eremuan (HAZ). Estaldura prestatu gabe erretzeko saiakerak junturaren indarra arriskuan jarriko du eta gehiegizko eta ezusteko zipriztinak eragingo ditu.
Osasun-arriskuak eta ingurumena betetzea (OSHA eta AWS arauak)
Egitura-akatsetatik haratago, zinka lurruntzeak arrisku biologiko larria dakar. Arkuak estaldura jotzen duenean, zink oxidozko ke lodi eta zuria sortzen du. Ke toxiko hauek arnasteak zuzenean Metal Fume Fever izeneko egoerara eramaten du.
Metal Fume Fever-ek gripearen antzeko sintoma akutuak eragiten ditu. Langileek maiz hotzikar larria, sukar handia, goragalea, nekea eta ahoan zapore gozo nabarmena adierazten dituzte. Sintoma hauek, normalean, txanda amaitu eta ordu batzuetara agertzen dira. Erabat ezindu dezakete operadore bat.
Industriak zinkaren toxikotasunari buruzko mito arriskutsu asko ditu. Langileak behar bezala babesteko benetako biologia argitu behar dugu.
Lehenik eta behin, zinka uretan disolbagarria da. Giza gorputzak denborarekin metabolizatzen eta kanporatzen du. Berunaren edo kromo hexabalentearen esposizioak ez bezala, zink oxidoaren arnasteak ez du epe luzerako metal astun metaketarik eragiten. Gaixotasuna oso ahulgarria izaten jarraitzen du 24 eta 48 orduz, baina oso gutxitan kalte sistemiko kronikoak eragiten ditu.
Bigarrenik, esnea edateak zink oxidoa arnastearen aurkako babes biologikorik ez du eskaintzen. Honek denda-zoruaren mito gisa hedatuta jarraitzen du. Esnea urdalera doa. Keak biriketara joaten dira. Esnea defentsa-mekanismo gisa konfiantza izateak arrisku zuzenean jartzen ditu operadoreak.
OSHA araudiak eta ANSI/ASC Z-49.1 arauak zorrotz betetzeak lan-ingurune segurua bermatzen du. Ingeniaritza kontrolak eta norberaren babeserako ekipamendu egokiak ezarri behar dituzu.
Iturria erauztea: Ihes-aireztapen lokalizatua zabaldu soldadura-eremuan zuzenean. Ke-erauzgailuek kea urrundu behar dute operadorearen arnasgunetik.
Arnas babesa: operadoreek P100 HEPA iragazkiak dituzten erdi-maskara arnasgailuak eraman behar dituzte.
Sistema aurreratuak: espazio itxietarako edo etengabeko produkziorako, soldatzeko kaskoetan integratuta dauden aire arazteko arnas elektrikoak (PAPR) erabiltzea agindu.
Aireztapen orokorra: Ziurtatu inguruneko dendako aire-trukeek ingurumen-segurtasun atalase minimoak betetzen dituztela.
Soldaduraren aurreko prestaketa: '1-4 hazbeteko' araua
Azalera prestatzeak junturaren azken arrakasta agintzen du. American Welding Society-k jarraibide zorrotzak zehazten ditu AWS D-19.0-ren arabera estalitako metalak prestatzeko. Arau ofizialak operadoreek zink-estaldura 1 eta 4 hazbeteko (10-25 mm gutxienez) kendu behar dute aurreikusitako soldadura-junturaren bi aldeetatik.
Estaldura garbitzeko bi metodo nagusi dituzu. Ikuspegi bakoitzak abantaila eta muga zehatzak ditu.
Kenketa mekanikoa (Nahita): Erabili disko gogor bat artezteko edo gurpil urratzaile bat. Arteztu juntura altzairu distiratsu eta biluziraino. Metodo hau azkarra eta oso eraginkorra da. Hala ere, onartu ezartzeko arriskua. Artezketa zorrotzak ere, sarritan zink arrasto mikroskopikoak uzten ditu altzairuaren gainazalean txertatuta.
Kenketa kimikoa: Erabili ozpin zuriarekin konbinatutako azido muriatikoa bezalako etchant kimiko bat. Honek zinka garbi kentzen du oinarrizko metala kendu gabe. Neutralizazio zorrotza landu behar duzu ondoren. Azidoa garbitu eta neutralizatzeak berehala herdoiltze azkarra eragiten du agerian dagoen altzairuan.
Eskalak zure prestaketa estrategia agintzen du. Eskala handiko lasterketa jarraituak kudeatzea a altzairu galbanizatutako bobinak sarritan eskuilatze mekaniko automatizatua edo indukzio-berokuntza lokalizatua behar du soldadura-estazio aurretik. Aitzitik, fabrikazio pertsonalizatua bakar batean altzairu galbanizatuzko xaflak eskuzko flap-disko artezketa egiten du aukerarik errentagarriena eta praktikoena.
Material galvanizatuen soldadura-prozesuen ebaluazioa
Estaldura ezin hobeto kentzea oso gutxitan lor daiteke eremuko baldintzetan. Zink arrasto mikroskopikoak geratzen dira normalean. Horregatik, kutsadura txikia jasateko gai den soldadura-prozesu bat hautatu behar duzu.
Soldadura Prozesua |
Traza Zinkaren Tolerantzia |
Gomendatutako kontsumigarriak |
Aplikazioaren Egokitasuna |
FCAW (Flux-Cored) |
Alta |
Ezkutu bikoitzeko edo berez babestutako hari bat |
Egitura astunak, kanpoko landa-lanak |
SMAW (Makila) |
Alta |
E7018 hidrogeno gutxiko elektrodoak |
Mantentzea, sekzio lodiak |
GMAW (MIG) |
Moderatua |
ER70S-6 alanbre solidoa |
Abiadura handiko ekoizpena, xafla meheak |
GTAW (TIG) |
Zero |
N/A |
Oso gomendagarria |
FCAW (Flux-Cored) eta SMAW (Stick): prozesu hauek zink arrastoarekiko tolerantzia handia dute. Elektrodoetan eraikitako fluxu-agenteak azkar lurruntzen dira urtutako igerilekuan. Aktiboki putzua garbitzen dute, ezpurutasunak eta harrapatutako gasak zepa geruzara ateratzen. SMAW eragiketetarako, ingeniariek E7018 hidrogeno baxuko elektrodoak gomendatzen dituzte. Soldadura sendoak eta harikorrak sortzen dituzte estaldura-hondakin txikiak geratzen diren arren.
GMAW (MIG): alanbre solidoaren MIG-ak ekoizpen-abiadura bikaina eskaintzen du. Batez ere ondo funtzionatzen du meheetan altzairu galbanizatuzko xafla multzoak. Hala ere, MIG-ek agente fluxu aktiboak falta ditu. Parametroen kontrol zorrotza eskatzen du. Bero-sarrera txikiko teknikak erabili behar dituzu, esaterako, zirkuitulaburra edo pultsatuko spray-transferentzia. Erabili beti ER70S-6 hari bat. ER70S-6-n gehitutako silizio eta manganesoak desoxidatzaile gisa jokatzen dute, alea berdintzen eta barne-porositateari aurre egiten laguntzen.
GTAW (TIG) - Exclusion Zone: eremuko esperientziak frogatzen du TIGek amesgaizto bat bezala jokatzen duela material hauetan. Kontsumitzen ez den wolframioko elektrodoak erabateko purutasuna behar du. Berehala kutsatzen da prestaketan galdutako zink arrastoak. Arkua tu, noraezean ibiliko da eta azkenean itzali egingo da. Baztertu TIG zure eragiketetatik guztiz egiaztatutako altzairu hutsean lan egiten ez baduzu.
Kalitatearen Berme bateratua eta soldadura osteko lehengoratzea
Fabrikatzaile asko muntaia horien epe luzerako fidagarritasunaz kezkatzen dira. Ziklo termikoan materialaren propietateak degradatzen diren ala ez zalantzan jartzen dute.
Berun Zinkaren Ikerketarako Nazioarteko Erakundeak (ILZRO) azterketa fisiko zabalak egin zituen artikulazio horietan. Propietate mekanikoak oso-osorik mantentzen dira. ILZRO-ren datuek frogatzen dute behar bezala soldatutako juntura galvanizatuek trakzio-erresistentzia, bihurgune-erradioak eta inpaktu-errendimendu berdinak dituztela estali gabeko altzairu-multzoekin alderatuta.
Hala ere, mikro-porositate txikiak sarritan irauten du. Porositatearen nekea konpentsatu dezakezu ingeniaritza adimendunaren estrategiak erabiliz. Neke-karga zikliko kritikoen jasaten diren junturetarako, ingeniariek maiz zehazten dute 'tamaina handiko soldadurak'. Soldaduraren tamaina apur bat handitzeak mikro-porositateagatik galdutako bolumena modu eraginkorrean konpentsatzen du. Handitze fisiko honek estresaren kontzentrazio orokorra murrizten du. Zink sartzaileen arteko pitzadura sustraitik hedatzea eragozten du.
Azkenik, artezketa eta soldadura sakrifizio-hesia suntsitzen dute. Soldadura osteko korrosioaren babesa ezarri behar duzu herdoiltze atmosferiko azkarra saihesteko. Deskribatu ASTM A780 estandarra babes-geruza berreskuratzeko.
Zehaztu zink ugariko pinturak, hotz galvanizatzeko spray gisa ezagutzen direnak. Aplikatu hau gogor HAZ eta lur eremu guztietan. Ziurtatu film lehorraren lodiera inguruko geruza beroarekin bat datorrela. Egitura-elementu handiagoentzat, metalizazio termikoak (zink ihinztatzea) fabrikako kalitatezko lotura handiagoa eskaintzen du. ASTM A780 jarraituz soldatutako junta berriak bizi-zikloaren parekotasuna lortzen duela bermatzen du jatorrizko bero-murgiltze estaldurarekin batera.
Ondorioa
Babes-aleazio hauek soldatzea guztiz bideragarria da egitura eta industria aplikazioetarako. Zuzeneko soldadura lasterbide bat baino, zorrotz kontrolatutako prozesu gisa planteatu behar duzu. Prestatzeko urratsak salteak eraikuntzaren osotasuna eta giza segurtasuna arriskuan jartzen ditu. Artikulazioa kentzeko denbora hartzeak sartze sakona, arku egonkorrak eta errendimendu mekaniko sendoa bermatzen ditu.
Zure fabrikazio-emaitzak hobetzeko, eman berehala hurrengo urrats hauek:
Ikuskatu zure egungo lokalizatutako keak erauzteko azpiegitura harrapatzeko abiadura egokia ziurtatzeko.
Eguneratu zure WPS (Soldadura-prozeduraren zehaztapenak) zinka kentzeko 1 eta 4 hazbeteko distantziak esplizituki islatzeko.
Estandarizatu zure soldadura osteko ukipen-kontsumigarriak ASTM A780 film lehorraren lodieraren eskakizunekin zorrotz bat egiteko.
Trantsizio sentikorrak diren aplikazioak TIGtik urrundu eta ezkutu bikoitzeko FCAW edo MIG pultsatua ezarri ezpurutasun-tolerantzia hobea izateko.
Ohiko galderak
G: altzairu galbanizatuak soldatzeak metala ahultzen al du?
A: Ez. Behar bezala prestatzen denean, trakzio-erresistentzia eta haustura-gogortasuna estali gabeko altzairuaren berdinak izaten jarraitzen dute. Arkua jo baino lehen zink-geruza kentzeak sartze egokia bermatzen du eta egitura-akats handiak saihesten ditu.
G: Esnea edan al dezaket metalezko kearen sukarra saihesteko?
A: Erabat ez. Esneak ez du arnas babesik ematen. Digestio-hodira doa, zure biriketarako zero defentsa eskainiz. Iturburuaren erauzketa eta PPE egokiak (adibidez, P100 arnasgailuak) zink oxidoarekiko esposizio arriskutsua saihesten dute.
G: TIG erabil al dezaket altzairu galbanizatua soldatzeko?
A: Oso gomendagarria da. TIG-ak gainazal aparteko garbia behar du. Artezketa zorrotzaren ondoren geratzen diren zink-hondakin mikroskopikoak ere wolframio-elektrodoa larri kutsatuko du, arkua ibiltzea, tu eta azkenean huts egitea eraginez.
G: Zenbat atzera egin behar dut galvanizazioa soldatu aurretik?
E: Industriako estandarrek (adibidez, AWS D-19.0) soldadura-eremutik 1 eta 4 hazbete arteko garbiketa agintzen dute. Buffer kritiko honek inguruneko beroak inguruko zinka lurruntzea eta urtutako soldadura putzura eramatea eragozten du.
