Cinku dengtų metalų gamyba yra labai dažnas iššūkis visoje gamybos pramonėje. Suvirinimas Cinkuotas plienas yra visiškai įmanomas. Tačiau tai darant be tinkamų protokolų smarkiai pažeidžiamas struktūrinis vientisumas ir operatoriaus sauga. Su tokia sudėtinga medžiagų sąveika suvirintojai susiduria kiekvieną dieną. Apdorojus cinku dengtą ruošinį lygiai taip, kaip pliką anglinį plieną, nuspėjama, kad konstrukcijos patikrinimai nepavyks. Tai taip pat sukelia greitą, neišvengiamą koroziją karščio paveiktoje zonoje (HAZ). Be to, deginant cinką susidaro labai pavojingos parduotuvės grindų sąlygos. Toksiški metalo garai kelia didžiulę atsakomybę bet kokiam gamybos verslui. Pateikiame aiškią, įrodymais pagrįstą sistemą, skirtą įvertinti, kada ir kaip tinkamai suvirinti šias medžiagas. Išmoksite praktinių metodų, kaip sumažinti rimtus metalurgijos defektus ir apsaugoti savo komandą. Taip pat taikome griežtus atitikties standartus, reikalingus ilgalaikiam atsparumui korozijai išlaikyti jūsų galutiniuose pastatuose.
Key Takeaways
Galimybės: cinkuotą metalą galima suvirinti, jei cinko danga yra visiškai pašalinta iš suvirinimo zonos prieš sukuriant lanką.
Defektų prevencija: Nepavykus nuvalyti cinko, dėl didžiulio cinko ir plieno lydymosi taškų skirtumo susidaro didelis suvirinimo akytumas, intarpai ir tarpkristaliniai įtrūkimai.
Saugos reikalavimas: išgarintas cinkas išskiria labai toksiškus dūmus. Tinkamos AAP ir vėdinimas yra neginčijami teisiniai ir sveikatos reikalavimai.
Atitikimas po suvirinimo: suvirinant sunaikinamas apsauginis cinko sluoksnis; sėkmingam gamybai reikalingas restauravimas po suvirinimo griežtai laikantis ASTM A 780 standartų.
Cinkuoto plieno suvirinimo metalurginė realybė
Gedimo fizikos supratimas sudaro saugaus gamybos pagrindą. Cinkas užverda ir išgaruoja maždaug 420°C (900°F) temperatūroje. Plienas, atvirkščiai, tirpsta maždaug 1500 °C (2700 °F) temperatūroje. Šis didžiulis temperatūros skirtumas sukuria pagrindinį inžinerinį iššūkį. Jūs tiesiog negalite išlydyti abiejų metalų vienu metu stabiliai.
Jei suvirinama tiesiogiai, cinkas akimirksniu išgaruoja po lanku. Jis įstringa išlydyto plieno balos viduje, nes bala greitai kietėja. Šios įstrigusios dujos sukelia didelį poringumą. Taip pat susidaro inkliuzai ir pavojingas susiliejimo trūkumas. Suvirinimo siūlė, užpildyta dujų kišenėmis, negali atlaikyti didelių konstrukcinių apkrovų.
Pramonės duomenys rodo aiškų struktūrinio vientisumo kelią. Tinkamai paruošus visiškai pašalinant cinką, atsparumas nuovargiui išlieka nepakitęs. Švarios jungties atsparumas plyšimui yra toks pat kaip nepadengto plieno. Neprarasite mechaninių savybių, jei laikysitės griežtų paruošimo protokolų.
Cinko įtrūkimai gamybos metu išlieka rimta rizika. Skystas cinkas gali prasiskverbti pro įtempto kieto plieno grūdelių ribas. Šią specifinę inžinerinę problemą sprendžiame naudodami mažai silicio turinčius arba rutilo elektrodus. Silicio kiekis turi būti mažesnis nei 0,2 Si, kad ši įtrūkimo rizika būtų kuo mažesnė.
Medžiagos būklė |
Suvirinimo poringumo rizika |
Įtrūkimo rizikos veiksnys |
Gautas struktūrinis vientisumas |
Plonas anglinis plienas |
Žemas |
Žemas |
Bazinis standartas |
Neparuošta cinko danga |
Itin aukštas |
Didelis (cinko skverbtis) |
Labai pažeistas |
Tinkamai nuimtas jungtis |
Žemas |
Žemas (naudojamas <0,2 Si elektrodas) |
Identiškas baziniam lygiui |
Nederėtini sveikatos, saugos ir atitikties protokolai
Įkvėpus cinko oksido garų, kyla ūmus, tiesioginis pavojus sveikatai. Operatoriams, veikiamiems išgarinto cinko, dažnai išsivysto metalo dūmų karštinė. Netrukus po kontakto jie patiria sunkių, į gripą panašių simptomų. Šie simptomai yra stiprus pykinimas, šaltkrėtis, aukšta temperatūra ir stiprūs raumenų skausmai. Šios staigios ligos nustumia į šalį kvalifikuotą darbą ir sukuria didelius įsipareigojimus darbo vietoje.
Deja, daugelis parduotuvių vis dar remiasi pavojingais darbo vietos mitais. Kai kurie suvirintojai tikrai tiki, kad geriant pieną išvengiama apsinuodijimo sunkiaisiais metalais. Turime atkreipti dėmesį ir nedelsiant atmesti šį pavojingą gandą parduotuvės aukšte. Pienas neuždengia plaučių ir jokiu būdu nestabdo metalo įsisavinimo. Tinkamai inžinerinei kontrolei dietinis visiškai nepakeičiamas.
Privalomos saugos taisyklės apsaugo jūsų darbuotojus nuo nuolatinės žalos. Turite griežtai laikytis kvėpavimo ir aplinkos apsaugos priemonių.
Įdiekite aktyvias šaltinio surinkimo vėdinimo sistemas, kad pašalintumėte garus iš kvėpavimo zonos.
Kai tik fiziškai įmanoma, naudokite aplinką po atviru dangumi arba kryžmiškai vėdinamas patalpas.
Įpareigoti P100 (HEPA) puskaukes efektyviai filtruoti pavojingas kietąsias daleles.
Įdiekite elektrinius oro valymo respiratorius (PAPR) visiems operatoriams, dirbantiems uždarose patalpose.
Paviršiaus paruošimas prieš suvirinimą: lemiamas kokybės veiksnys
AWS D-19.0 standartai numato griežtus reguliavimo pagrindus pasiruošimui. Jie reikalauja nuvalyti cinko dangą 1–4 colių (2,5–10 cm) atstumu nuo suvirinimo zonos. Prieš pradėdami daryti lanką, turite atlikti šį tarpą abiejose jungties pusėse. Praleidus šį veiksmą, patikrinimas bus nesėkmingas.
Daugelis gamintojų visiškai nepaiso reikalavimo išvalyti užpakalinę jungties pusę. Mes tai vadiname paslėpta grėsme. Šilumos perdavimas greitai išgarina galinės pusės cinką suvirinimo proceso metu. Šis terminis kapiliarinis veiksmas traukia toksiškas dujas ir teršalus tiesiai į suvirinimo siūlės šaknį. Turite nuvalyti visas aukšto karščio paveiktas puses.
Operatoriai dažniausiai pasirenka mechaninį ir cheminį pašalinimo metodus.
Mechaninis pašalinimas: tai yra geriausia pramonės praktika daugumoje parduotuvių. Naudokite kietus šlifavimo diskus arba abrazyvinius ratukus, kad gautumėte šviesų plieną. Įsitikinkite, kad pašalinote visą legiruoto cinko sluoksnį, o ne tik nuobodų paviršių.
Cheminis pašalinimas: galite naudoti rūgštinę rūgštį cheminiam pašalinimui tam tikroje aplinkoje. Tačiau šis metodas reikalauja visiško cheminio tikslumo. Jūs turite agresyviai neutralizuoti rūgštį naudodami kepimo soda. Galiausiai metalą gerai išdžiovinkite, kad išvengtumėte pražūtingo vandenilio trapumo.
Tinkamo suvirinimo proceso ir parametrų pasirinkimas
Skirtingoms programoms reikalingi labai specifiniai proceso pasirinkimai. Pritaikius savo požiūrį, išvengiama perteklinio purslų ir užtikrinamas gilus įsiskverbimas.
MIG suvirinimas (GMAW) veikia kaip optimalus pasirinkimas plonesnėms medžiagoms, tokioms kaip a cinkuoto plieno lakštas . Čia labai reikalingi konkretūs parametrų koregavimai. Operatoriai reikalauja šiek tiek mažesnio važiavimo greičio, nei jie naudoja plienui. Lėtesnis greitis leidžia likutiniam cinkui sudegti priešais balą. Padidinus įtampą, galima pramušti bet kokį paviršiuje likusį nedidelį cinko likutį. Naudokite argono/CO2 dujų mišinius, kad stabilizuotumėte lanką ir radikaliai sumažintumėte skraidančius purslus.
Suvirinimas lazdeliniu būdu (SMAW) išlieka tinkamiausiu storų konstrukcijų komponentų metodu. Technikos pakeitimai yra labai svarbūs sėkmingam vykdymui. Operatoriai turi sąmoningai sumažinti važiavimo greitį. Jie turėtų pakeisti elektrodo kampą iki maždaug 30 laipsnių. Naudojant ritmišką 'plakimo veiksmą' garuojantis cinkas išstumiamas į priekį ir iš suvirinimo kelio. E7018 mažai vandenilio turintys elektrodai yra standartinis pasirinkimas šiam sunkiam darbui.
TIG suvirinimas (GTAW) kelia didelių darbo problemų. Labai nerekomenduojame šio metodo apdorotoms dalims. GTAW procesas yra pernelyg jautrus išorinei taršai. Išgarintas cinkas iš karto sunaikins volframo elektrodą. Jis sugadina dujų skydą ir palieka labai užterštą rutuliuką.
Suvirinimo procesas |
Bendras tinkamumas |
Optimalus medžiagos profilis |
Kritinių parametrų koregavimas |
MIG (GMAW) |
Aukštas |
Plonas lakštinis metalas |
Mažesnis greitis, didesnė įtampa, argono/CO2 mišinys |
Stick (SMAW) |
Aukštas |
Storas konstrukcinis plienas |
30 laipsnių kampas, plakimas, E7018 elektrodas |
TIG (GTAW) |
Labai žemas |
Nerekomenduojama |
Labai nerekomenduojama dėl greito užteršimo volframu |
Restauravimas po suvirinimo ir apsauga per visą gyvavimo ciklą
Intensyvus karštis visam laikui pašalina antikorozines savybes iš aplinkinio metalo. Mes tai vadiname karščio paveiktos zonos (HAZ) problema. Dėl šiluminės žalos naujai sujungta vieta iš karto tampa pažeidžiama rūdžių. Be įsikišimo susidaro galvaninis elementas. Ši ląstelė greitai pagreitina aplinkinio pliko degradaciją.
Turite apibūdinti standartinę jungties atkūrimo procedūrą. Griežtas ASTM A 780 laikymasis apsaugo nuo ankstyvos oksidacijos. Šių specifikacijų laikymasis užtikrina, kad mazgas pasieks numatytą tarnavimo laiką.
Pramonės standartai pripažįsta keletą labai veiksmingų restauravimo būdų.
Specializuotų cinko turinčių dažų tepimas ant pliko metalo. Šiose pramoninėse dangose sausoje plėvelėje turi būti ne mažiau kaip 95 % gryno cinko.
Cinko pagrindu pagamintų litavimo lydinių naudojimas išlydyti naują apsauginį barjerą virš pliko.
Terminis purškimas, taip pat žinomas kaip metalizavimas, skirtas sunkioms komercinėms ir pramoninėms reikmėms.
Valdyti klientų lūkesčius gamybos proceso pradžioje. Sutaisytose srityse iš pradžių bus matomas ryškus estetinis spalvų neatitikimas. Jos dažnai atrodo ryškiai sidabrinės nuobodesniame pilkame fone. Jie natūraliai atvės ir oksiduosis, kad laikui bėgant atitiktų pradinę apdailą.
Gamybos alternatyvų įvertinimas siekiant geresnės IG
Šlifavimas, specializuotas suvirinimas ir suvirinimas po suvirinimo reikalauja didelių darbo sąnaudų. Jie taip pat sukuria varginančius darbo eigos kliūtis. Verslo savininkai turi įvertinti, ar iš anksto padengto metalo suvirinimas yra finansiškai prasmingas. Kartais alternatyvūs metodai duoda daug didesnę investicijų grąžą.
Sunkios gamybos atveju atidžiai įvertinkite proceso sekos IG. Pirmiausia apsvarstykite galimybę savo mazgus pagaminti tik iš neapdoroto, nepadengto plieno. Tada galite išsiųsti užbaigtą, visiškai suvirintą agregatą karštajam cinkavimui. Ši seka pašalina šlifavimą, sustabdo pavojingus dūmus ir užtikrina nuolatinį apsauginį apvalkalą.
Apsvarstykite mechaninių varžtų jungčių inžinerines jungtis, o ne suvirinimo siūles. Ši alternatyva visiškai pašalina toksiškus cinko garus iš jūsų parduotuvės grindų. Tai taip pat pašalina HAZ restauravimo ir brangių kvėpavimo įrangos poreikį.
Didelės apimties gamyba be konstrukcinių suvirinimo reikalavimų yra naudinga išmanesniam žaliavų pirkimui. Tiekimas nuolat cinkuoto plieno ritė , skirta valcavimui arba štampavimui, dažnai yra labai ekonomiška. Dengiant dalimis, sugaištama daug laiko ir pinigų, kai neapdorota ritė puikiai atitinka tikslias jūsų specifikacijas. Iš anksto padengtų ritinių štampavimas žymiai pagreitina gamybos grafikus.
Išvada
Cinkuoto plieno gamyba reikalauja disciplinuoto, labai struktūrinio požiūrio. Šių medžiagų suvirinimas yra saugus ir struktūriškai pagrįstas tik tada, kai atliekate griežtą paviršiaus paruošimą. Turite įdiegti pritaikytus suvirinimo parametrus ir vykdyti reikalavimus atitinkantį atkūrimą po suvirinimo. Pasiruošimas nuspėjamai kenkia ir galutiniam produktui, ir jūsų operatorių sveikatai.
Sprendimus priimantys asmenys turi imtis neatidėliotinų, į veiksmus orientuotų tolesnių veiksmų. Rekomenduojame peržiūrėti dabartinius parduotuvės aukšto SOP, kad užtikrintumėte griežtą atitiktį AWS ir ASTM standartams. Šiandien patikrinkite savo AAP inventorių, kad įsitikintumėte, jog turite tinkamus P100 filtrus ir aktyvias vėdinimo sistemas. Galiausiai atlikite išsamią sąnaudų ir naudos analizę, palygindami darbo eigas prieš cinkavimą su darbo eigomis po cinkavimo. Optimizuodami šią konkrečią seką padidinsite savo veiklos efektyvumą ir apsaugosite savo pelną.
DUK
Kl .: Ar galite suvirinti švelnų plieną su cinkuotu plienu?
A: Taip, bet jungties taške cinkuotas ruošinys vis tiek turi būti nuluptas iki švelnaus plieno. Reikėtų palikti nedidelius tarpus, kad visos likusios cinko dujos iš HAZ galėtų išeiti nesukeldamos poringumo.
K: Ar saugu suvirinti cinkuotą metalą išorėje?
A: Suvirinimas lauke drastiškai pagerina ventiliaciją, bet nepašalina pavojaus. Operatoriai vis tiek turi dėvėti P100 įvertintus respiratorius ir nušlifuoti cinką.
Kl.: Kas atsitiks, jei suvirinsiu cinką jo nenušlifuodamas?
A: Suvirinimo siūlė kenčia nuo didelio poringumo (įstrigusių dujų burbuliukų) ir susiliejimo trūkumo, todėl ji struktūriškai netinkama ir labai linkusi sugesti veikiant apkrovai.
