Дәнекерлеу Мырышталған болат өнеркәсіптік өндірісте және құрылымдық инженерияда стандартты тәжірибе болып қала береді. Төзімді мырыш жабыны тамаша коррозияға төзімділікті қамтамасыз етеді. Бұл бұл материалдарды қатал сыртқы орталар мен талап етілетін инфрақұрылымдық жобалар үшін таптырмас етеді.
Дегенмен, бұл материалдарды біріктіру жалаң көміртекті болатпен жұмыс істеумен салыстырғанда ерекше металлургиялық және қауіпсіздік қиындықтарын тудырады. Қорғаныс мырыш қабаты тікелей қақтығыстарды тудырады. Сіз доғаның тұрақтылығына, дәнекерлеу бассейнінің тазалығына және жұмысшылардың денсаулығына қатысты мәселелерге тап боласыз. Сіз жай ғана жабынның үстіне доға соғып, ауыр зардаптарсыз таза, күшті буын күте алмайсыз.
Бұл нұсқаулық инженерлер, өндіріс менеджерлері және сатып алу топтары үшін дәлелді негізді қамтамасыз етеді. Біз міндетті дайындық талаптарын, оңтайлы процесті таңдауды және OSHA және AWS сияқты маңызды сәйкестік стандарттарын бағалаймыз. Сіз құрылымдық тұтастықты сақтауды және жұмыс күшіңізді тиімді қорғауды үйренесіз.
Негізгі қорытындылар
Мырышпен қапталған болатты дәнекерлеу өте қолайлы, егер дәнекерлеуге дейінгі бетті қатаң түрде дайындау және дәнекерлеуден кейінгі жабынды қалпына келтіру (ASTM A780) сақталса.
Мырыш ~420°C температурада буланады, бұл дәнекерлеу бассейнінің ластануына, кеуектілікке және дұрыс ЖҚҚ және желдету арқылы басқарылмаса, денсаулыққа қатты қауіп төндіреді (металл түтінінің қызбасы).
Процесті таңдау мәселелері: ағынмен доғалық дәнекерлеу (FCAW) және қорғалған металды доғамен дәнекерлеу (SMAW/Stick) ізін мырышпен металды доғалық дәнекерлеуге (MIG) қарағанда жақсы өңдейді, ал газды вольфрамды доғалық дәнекерлеуден (TIG) із қалдыратын мырышқа өте сезімтал болғандықтан белсенді түрде аулақ болу керек.
Құрылымдық тұтастық сақталады: ILZRO зерттеулеріне сәйкес, мырышталған болаттан дұрыс орындалған дәнекерлеу жабыны жоқ болат қосылыстарының сыну беріктігі мен шаршау беріктігіне сәйкес келеді.
Мырышталған болатты дәнекерлеу физикасы: құрылымдық тәуекелдер
Неліктен мырышталған материалдың доға астында нашар әрекет ететінін түсіну үшін термодинамиканың негізін қарау керек. Негізгі мәселе қорғаныш жабыны мен негізгі металл арасындағы үлкен термиялық сәйкессіздікте жатыр.
Мырыш шамамен 420°C (788°F) температурада ериді. Ол 906°C (1663°F) шамасында толығымен буланады. Көміртекті болат балқу үшін әлдеқайда жоғары температураны қажет етеді, әдетте 1370°C және 1500°C (2500°F - 2732°F) аралығында. Дәнекерлеу доғасын қолданғанда, мырыш қабаты астындағы болат сұйыта бастағанға дейін ұзақ уақыт ұшпа газға айналады.
Материал |
Балқу нүктесі |
Булану нүктесі |
Арк астындағы мінез-құлық |
Көміртекті болат |
~1370°C - 1500°C |
~3000°C |
Тұрақты балқытылған бассейн түзеді |
Мырыш жабыны |
~420°C |
~906°C |
Жарылыспен буланады |
Егер бұл реттелмеген болса, бұл буланған мырыш қатайтатын дәнекерлеу бассейнінің ішінде қалады. Газ көпіршіктері тұтқыр сұйық болаттан қатып қалмай тұрып құтылуға тырысады. Бұл құрсау қатты ішкі кеуектілікті тудырады. Сондай-ақ, дәнекерлеу саусақтарының бойымен ауыр шлак қосындыларын және жиі біріктірілмеуін көресіз.
Тікелей жабынның үстіне дәнекерлеу күрделі құрылымдық жауапкершілік болып қала береді. Мырыш қабатын тікелей жылу әсер ететін аймақта (HAZ) қауіпті ластаушы ретінде өңдеу керек. Қаптаманы дайындықсыз жағу әрекеті қосылыстың беріктігін бұзады және шамадан тыс, болжанбайтын шашырауды тудырады.
Денсаулыққа қауіп-қатер және қоршаған ортаға сәйкестік (OSHA және AWS стандарттары)
Құрылымдық ақаулардан басқа, мырыштың булануы ауыр биологиялық қауіп тудырады. Доға жабынға тиген кезде ол қалың, ақ мырыш оксидінің түтінін шығарады. Бұл улы түтіндерді жұту металл түтінінің қызбасы деп аталатын жағдайға тікелей әкеледі.
Metal Fume Fever өткір, тұмауға ұқсас белгілерді тудырады. Жұмысшылар қатты қалтырау, жоғары температура, жүрек айнуы, шаршау және ауыздағы айқын тәтті дәм туралы жиі хабарлайды. Бұл белгілер әдетте ауысым аяқталғаннан кейін бірнеше сағаттан кейін пайда болады. Олар операторды толығымен жарамсыз етуі мүмкін.
Өнеркәсіпте мырыштың уыттылығына қатысты көптеген қауіпті мифтер бар. Біз жұмысшыларды дұрыс қорғау үшін нақты биологияны нақтылауымыз керек.
Біріншіден, мырыш суда ериді. Адам ағзасы оны уақыт өте келе метаболиздендіреді және шығарады. Қорғасын немесе алты валентті хром әсерінен айырмашылығы, мырыш оксидін ингаляциялау ауыр металдардың ұзақ уақыт жинақталуына әкелмейді. Ауру 24-тен 48 сағатқа дейін өте әлсіретеді, бірақ созылмалы жүйелі зақымдануды сирек тудырады.
Екіншіден, сүтті ішу мырыш оксидінің ингаляциясынан нөлдік биологиялық қорғауды ұсынады. Бұл кең таралған дүкен туралы миф ретінде сақталады. Сүт асқазанға түседі. Түтіндер өкпеге түседі. Қорғаныс механизмі ретінде сүтке сену операторларға тікелей қауіп төндіреді.
OSHA ережелерін және ANSI/ASC Z-49.1 стандарттарын қатаң сақтау қауіпсіз жұмыс ортасын қамтамасыз етеді. Сіз инженерлік бақылауды және тиісті жеке қорғаныс құралдарын енгізуіңіз керек.
Көзді алу: локализацияланған сору вентиляциясын тікелей дәнекерлеу аймағында орналастырыңыз. Түтін сорғыштар түтінді оператордың тыныс алу аймағынан тартып алуы керек.
Тыныс алу мүшелерін қорғау: Операторлар P100 HEPA сүзгілерімен жабдықталған жартылай маскалы респираторларды киюі керек.
Жетілдірілген жүйелер: Жабық кеңістіктер немесе үздіксіз өндіріс үшін дәнекерлеу шлемдеріне біріктірілген қуатпен жұмыс істейтін ауа тазартатын респираторларды (PAPR) пайдалануды міндеттеңіз.
Жалпы желдету: цехтың ауа алмасуы қоршаған орта қауіпсіздігінің ең төменгі шектеріне сай болуын қамтамасыз етіңіз.
Дәнекерлеуді алдын ала дайындау: '1-4 дюйм' ережесі
Беткейді дайындау буынның соңғы табысын белгілейді. Американдық дәнекерлеу қоғамы қапталған металдарды дайындауға арналған AWS D-19.0 бойынша қатаң нұсқауларды белгілейді. Ресми стандарт операторлардан дайындалған дәнекерлеу қосылысының екі жағынан 1-4 дюйм (кем дегенде 10-25 мм) мырыш жабынын алып тастауды талап етеді.
Сізде жабынды тазалаудың екі негізгі әдісі бар. Әрбір әдіс белгілі артықшылықтар мен шектеулерге ие.
Механикалық жолмен алып тастау (қалаулы): Қатты тегістеу дискісін немесе абразивті клапанды дөңгелекті пайдаланыңыз. Түйісті ашық, жалаңаш болатқа дейін ұнтақтаңыз. Бұл әдіс жылдам және өте тиімді. Дегенмен, іске асыру қаупін мойындаңыз. Тіпті қатаң ұнтақтаудың өзі болат бетіне ендірілген мырыштың микроскопиялық ізін жиі қалдырады.
Химиялық жою: ақ сірке суымен біріктірілген муриат қышқылы сияқты химиялық қышқылды пайдаланыңыз. Бұл негізгі металды алып тастамай, мырышты таза түрде тазартады. Осыдан кейін сіз қатаң бейтараптандыруды орындауыңыз керек. Қышқылды шаю және бейтараптандырудың сәтсіздігі бірден ашық болаттың жылдам тот басуына әкеледі.
Шкала дайындық стратегияңызды белгілейді. а бастап кең ауқымды үздіксіз жүгірістерді өңдеу мырышталған болаттан жасалған катушкалар көбінесе дәнекерлеу станциясының алдында автоматтандырылған механикалық щеткаларды немесе жергілікті индукциялық қыздыруды қажет етеді. Керісінше, тапсырыс бойынша жалғыз жасау мырышталған болат парақ әдетте қолмен клапан-дискіні тегістеуді ең үнемді және практикалық таңдау жасайды.
Мырышпен қапталған материалдар үшін дәнекерлеу процесін бағалау
Дала жағдайында жабынды тамаша жоюға сирек қол жеткізуге болады. Микроскопиялық ізі мырыш әдетте қалады. Сондықтан кішкене ластануға төзе алатын дәнекерлеу процесін таңдау керек.
Дәнекерлеу процесі |
Мырышқа төзімділік ізі |
Ұсынылатын шығыс материалдары |
Қолданбаның жарамдылығы |
FCAW (Flux-Cored) |
Жоғары |
Қос экранды немесе өзін-өзі қорғайтын сым |
Ауыр құрылымдық, ашық дала жұмыстары |
SMAW (таяқша) |
Жоғары |
E7018 төмен сутегі электродтары |
Техникалық қызмет көрсету, қалың бөліктер |
GMAW (MIG) |
Орташа |
ER70S-6 тұтас сым |
Жоғары жылдамдықтағы өндіріс, жұқа парақтар |
GTAW (TIG) |
Нөл |
Жоқ |
Өте көңілсіз |
FCAW (Flux-Cored) және SMAW (Stick): Бұл процестер мырыш ізіне жоғары төзімділікті көрсетеді. Электродтарға салынған флюс агенттері балқытылған бассейнде тез буланады. Олар шлак қабатына қоспалар мен ұсталған газдарды көтеріп, луждарды белсенді түрде тазартады. SMAW операциялары үшін инженерлер E7018 төмен сутегі электродтарын ұсынады. Олар жабынның шамалы қалдықтары қалса да, берік, иілгіш дәнекерлеуді жасайды.
GMAW (MIG): қатты сым MIG тамаша өндіріс жылдамдығын қамтамасыз етеді. Бұл әсіресе жұқа жерде жақсы жұмыс істейді мырышталған болаттан жасалған табақ жинақтары. Дегенмен, MIG белсенді флюсинг агенттері жетіспейді. Ол қатаң параметрді бақылауды қажет етеді. Қысқа тұйықталу немесе импульсті шашыратқыш тасымалдау сияқты төмен жылу енгізу әдістерін пайдалану керек. Әрқашан ER70S-6 сымын пайдаланыңыз. ER70S-6 құрамындағы қосылған кремний мен марганец тотықсыздандырғыш ретінде әрекет етеді, моншақтарды тегістеуге және ішкі кеуектікпен күресуге көмектеседі.
GTAW (TIG) – Шектеу аймағы: дала тәжірибесі TIG осы материалдарда қорқынышты түс сияқты әрекет ететінін дәлелдейді. Тұтынылмайтын вольфрам электроды толық тазалықты қажет етеді. Дайындау кезінде жіберіп алған кез келген цинк ізімен бірден ластанады. Доға түкіріп, адасып, ақырында сөнеді. 100% тексерілген жалаңаш болаттан жұмыс жасамайынша, TIG-ті операциялардан толығымен алып тастаңыз.
Бірлескен сапаны қамтамасыз ету және дәнекерлеуден кейінгі қалпына келтіру
Көптеген өндірушілер бұл жинақтардың ұзақ мерзімді сенімділігіне алаңдайды. Олар термиялық цикл кезінде материал қасиеттерінің нашарлауына күмәнданады.
Халықаралық қорғасын мырыш зерттеу ұйымы (ILZRO) бұл буындарға ауқымды физикалық сынақтар жүргізді. Механикалық қасиеттері толығымен өзгеріссіз қалады. ILZRO деректері дұрыс дәнекерленген мырышталған қосылыстар қапталмаған болат жинақтармен салыстырғанда бірдей созылу беріктігін, иілу радиустарын және соққы өнімділігін көрсетеді.
Дегенмен, аздаған микро-кеуектілік жиі сақталады. Ақылды инженерлік стратегияларды пайдалана отырып, кеуектілік шаршауының орнын толтыруға болады. Критикалық циклдік шаршау жүктемелеріне ұшыраған қосылыстар үшін инженерлер жиі 'өлшемді дәнекерлеулерді' белгілейді. Тоқша дәнекерлеудің өлшемін сәл ұлғайту микро-кеуектілікке жоғалған көлемді тиімді өтейді. Бұл физикалық кеңейту жалпы стресс концентрациясын төмендетеді. Ол мырыш пенетраторының түйір аралық крекингінің тамыр арқылы таралуын болдырмайды.
Ақырында, тегістеу және дәнекерлеу құрбандық кедергісін бұзады. Атмосфералық тот басуды болдырмау үшін дәнекерлеуден кейінгі коррозиядан қорғауды қолдану керек. Қорғаныс қабатын қалпына келтіруге арналған ASTM A780 стандартына қатаң сәйкестікті көрсетіңіз.
Әдетте суық мырыштау спрейі ретінде белгілі мырышқа бай бояуларды пайдалануды көрсетіңіз. Мұны HAZ және барлық жер учаскелеріне қатты жағыңыз. Құрғақ пленка қалыңдығы қоршаған ыстық қабатқа сәйкес келетініне көз жеткізіңіз. Үлкенірек құрылымдық элементтер үшін термиялық металдандыру (мырышты бүрку) зауыттық сапалы байланысты қамтамасыз етеді. ASTM A780 стандартына сәйкес жаңа дәнекерленген қосылыс бастапқы ыстық жабынмен қатар өмірлік циклдің теңдігін қамтамасыз етеді.
Қорытынды
Бұл қорғаныс қорытпаларын дәнекерлеу құрылымдық және өнеркәсіптік қолдану үшін толығымен жарамды. Сіз оны тікелей дәнекерлеудің төте жолы емес, қатаң бақыланатын процесс ретінде қарастыруыңыз керек. Дайындық қадамдарын өткізіп жіберу ғимараттың тұтастығына және адам қауіпсіздігіне нұқсан келтіреді. Түйісті кесуге уақыт бөлу терең енуді, тұрақты доғаларды және берік механикалық өнімділікті қамтамасыз етеді.
Жасалу нәтижелерін жақсарту үшін келесі қадамдарды дереу орындаңыз:
Сәйкес түсіру жылдамдығын қамтамасыз ету үшін ағымдағы жергілікті түтін шығару инфрақұрылымын тексеріңіз.
1-ден 4 дюймге дейінгі мырышты кетіру қашықтығын нақты көрсету үшін WPS (дәнекерлеу процедурасының техникалық сипаттамалары) жаңартыңыз.
ASTM A780 құрғақ пленка қалыңдығы талаптарына қатаң сәйкестендіру үшін дәнекерлеуден кейінгі жанасу шығын материалдарын стандарттаңыз.
Сезімтал қолданбаларды TIG-ден алысқа ауыстырыңыз және қоспаларға жақсы төзімділік үшін қос экранды FCAW немесе импульстік MIG қолданыңыз.
Жиі қойылатын сұрақтар
Q: Дәнекерлеу мырышталған болат металды әлсіретеді ме?
A: Жоқ. Дұрыс дайындалған кезде созылу беріктігі мен сыну беріктігі қапталмаған болатпен бірдей болып қалады. Мырыш қабатын доғаға соқтырмас бұрын алып тастау дұрыс енуді қамтамасыз етеді және негізгі құрылымдық ақаулардың алдын алады.
С: Металл түтінінің қызбасының алдын алу үшін сүт ішуге бола ма?
A: Мүлдем жоқ. Сүт тыныс алу жолдарын қорғамайды. Ол ас қорыту жолына еніп, өкпеңізге нөлдік қорғаныс ұсынады. Тек көзді алу және дұрыс ЖҚҚ (мысалы, P100 респираторлары) мырыш оксидінің қауіпті әсерін болдырмайды.
С: Мен мырышталған болатты дәнекерлеу үшін TIG пайдалана аламын ба?
A: Бұл өте көңілсіз. TIG өте таза бетті қажет етеді. Тіпті қатты ұнтақтаудан кейін қалған микроскопиялық мырыш қалдықтары вольфрам электродты қатты ластайды, бұл доғаның жылжып кетуіне, түкіруіне және ақырында істен шығуына әкеледі.
С: Дәнекерлеуден бұрын мырыштауды қай жерде ұнтақтауым керек?
A: Салалық стандарттар (мысалы, AWS D-19.0) дәнекерлеу аймағынан 1-ден 4 дюймге дейін тазалауды талап етеді. Бұл маңызды буфер қоршаған ортаның жылуын қоршаған мырыштың булануына және оны балқытылған дәнекерлеу пулына тартуға жол бермейді.
