Ar cinku pārklātu metālu izgatavošana ir ļoti izplatīts izaicinājums visā apstrādes rūpniecībā. Metināšana Cinkots tērauds ir pilnīgi iespējams. Tomēr, to darot bez atbilstošiem protokoliem, tiek nopietni apdraudēta gan struktūras integritāte, gan operatora drošība. Metinātāji katru dienu saskaras ar šo sarežģīto materiālu mijiedarbību. Apstrādājot ar cinku pārklātu sagatavi tieši tāpat kā tukšu oglekļa tēraudu, paredzams, ka konstrukcijas pārbaudes neizdosies. Tas arī izraisa ātru, nenovēršamu koroziju karstuma ietekmētajā zonā (HAZ). Turklāt cinka dedzināšana rada ļoti bīstamus apstākļus cehā. Toksiski metāla izgarojumi rada milzīgu atbildību jebkuram ražošanas uzņēmumam. Mēs piedāvājam skaidru, uz pierādījumiem balstītu sistēmu, lai novērtētu, kad un kā pareizi metināt šos materiālus. Jūs apgūsit praktiskas metodes nopietnu metalurģijas defektu mazināšanai un savas komandas aizsardzībai. Mēs arī aptveram stingros atbilstības standartus, kas nepieciešami, lai jūsu galīgajās konstrukcijās saglabātu ilgtermiņa izturību pret koroziju.
Key Takeaways
Iespējamība: cinkotu metālu var metināt ar nosacījumu, ka cinka pārklājums ir pilnībā noņemts no metināšanas zonas pirms loka radīšanas.
Defektu novēršana: ja cinka noņemšana netiek veikta, rodas liela metināšanas porainība, ieslēgumi un starpgranulu plaisāšana, jo cinkam un tēraudam ir lielas kušanas punktu atšķirības.
Drošība Obligāti: iztvaicēts cinks rada ļoti toksiskus izgarojumus. Pareizi IAL un ventilācija ir neapspriežamas juridiskās un veselības prasības.
Atbilstība pēc metināšanas: metināšana iznīcina aizsargājošo cinka slāni; veiksmīgai izgatavošanai nepieciešama restaurācija pēc metināšanas, stingri ievērojot ASTM A 780 standartus.
Cinkota tērauda metināšanas metalurģiskā realitāte
Neveiksmju fizikas izpratne ir drošas izgatavošanas pamats. Cinks vārās un iztvaiko aptuveni 420°C (900°F) temperatūrā. Savukārt tērauds kūst aptuveni 1500°C (2700°F) temperatūrā. Šī milzīgā temperatūras atšķirība rada galveno inženiertehnisko izaicinājumu. Jūs vienkārši nevarat stabili izkausēt abus metālus vienlaikus.
Ja metināts tieši, cinks zem loka uzreiz iztvaiko. Tā tiek iesprostoti izkausētā tērauda peļķē, jo peļķe ātri sacietē. Šī notvertā gāze izraisa plašu porainību. Tas arī rada ieslēgumus un bīstamu saplūšanas trūkumu. Metinātā šuve, kas piepildīta ar gāzes kabatām, nevar izturēt lielas konstrukcijas slodzes.
Nozares dati liecina par skaidru virzību uz priekšu struktūras integritātei. Pareizi sagatavojot, pilnībā noņemot cinku, noguruma izturība paliek neskarta. Tīrā savienojuma izturība pret lūzumiem ir identiska tēraudam bez pārklājuma. Jūs nezaudējat mehānisko veiktspēju, ja ievērojat stingrus sagatavošanas protokolus.
Cinka iespiešanās plaisāšana joprojām ir nopietns risks ražošanas laikā. Šķidrais cinks var iekļūt spriegotā cietā tērauda graudu robežās. Mēs risinām šo specifisko inženiertehnisko problēmu, izmantojot zema silīcija vai rutila elektrodus. Saglabājiet silīcija saturu zem 0,2 Si, lai efektīvi samazinātu šo plaisāšanas risku.
Materiāls stāvoklis |
Metināšanas porainības risks |
Krekinga riska faktors |
Iegūtā strukturālā integritāte |
Pliks oglekļa tērauds |
Zems |
Zems |
Bāzes standarts |
Nesagatavots cinka pārklājums |
Ārkārtīgi augsts |
Augsta (cinka caurlaidība) |
Smagi kompromitēts |
Pareizi notīrīta locītava |
Zems |
Zems (izmantojot <0,2 Si elektrodu) |
Identisks bāzes līnijai |
Neapspriežami veselības, drošības un atbilstības protokoli
Cinka oksīda izgarojumu ieelpošana rada akūtu, tūlītēju veselības apdraudējumu. Operatoriem, kas pakļauti iztvaicētam cinkam, bieži attīstās metāla dūmu drudzis. Viņiem ir smagi, gripai līdzīgi simptomi neilgi pēc iedarbības. Šie simptomi ir spēcīga slikta dūša, drebuļi, augsts drudzis un smagas muskuļu sāpes. Šīs pēkšņās slimības atstāj malā kvalificētu darbaspēku un rada smagas darba saistības.
Diemžēl daudzi veikali joprojām paļaujas uz bīstamiem darba vietas mītiem. Daži metinātāji patiesi uzskata, ka piena dzeršana novērš saindēšanos ar smagajiem metāliem. Mums ir jārisina un nekavējoties jānoraida šīs bīstamās veikala grīdas baumas. Piens nepārklāj plaušas un nekādā gadījumā neaptur metāla uzsūkšanos. Pareizai inženiertehniskajai kontrolei nav absolūti nekāda uztura aizstājēja.
Obligātās drošības bāzes līnijas aizsargā jūsu darbaspēku no neatgriezeniskiem bojājumiem. Jums ir jāievieš stingra elpošanas un vides aizsardzība.
Uzstādiet aktīvās avota uztveršanas ventilācijas sistēmas, lai izgarotu izgarojumus no elpošanas zonas.
Kad vien tas ir fiziski iespējams, izmantojiet brīvdabas vidi vai šķērsvēdināmus nodalījumus.
Pilnvarot P100 (HEPA) pusmaskas efektīvi filtrēt bīstamās daļiņas.
Visiem operatoriem, kas strādā slēgtās telpās, izmantojiet motorizētus gaisa attīrīšanas respiratorus (PAPR).
Virsmas sagatavošana pirms metināšanas: kvalitātes noteicošais faktors
AWS D-19.0 standarti nodrošina stingrus regulējošos sagatavošanās pamatnosacījumus. Tie nosaka cinka pārklājuma notīrīšanu 1–4 collu (2,5–10 cm) attālumā no metināšanas zonas. Pirms loka sitiena, šī atstarpe ir jāveic abās savienojuma pusēs. Šīs darbības izlaišana garantē neveiksmīgu pārbaudi.
Daudzi ražotāji pilnībā neievēro prasību tīrīt savienojuma aizmuguri. Mēs to saucam par slēptiem draudiem. Siltuma pārnese metināšanas procesā ātri iztvaicē aizmugurē esošo cinku. Šī termiskā kapilārā darbība ievelk toksisko gāzi un piesārņotājus tieši metināšanas šuves saknē. Jums ir jātīra katra puse, kas pakļauta lielam karstumam.
Operatori parasti izvēlas mehāniskās un ķīmiskās noņemšanas metodes.
Mehāniskā noņemšana: šī ir nozares labākā prakse lielākajai daļai veikalu. Izmantojiet cietus slīpēšanas diskus vai abrazīvus atloku riteņus, lai iegūtu gaišu, tukšu tēraudu. Noteikti noņemiet visu leģētā cinka slāni, nevis tikai blāvo virsmu.
Ķīmiskā noņemšana: varat izmantot sārņskābi ķīmiskai noņemšanai noteiktā vidē. Tomēr šī metode prasa absolūtu ķīmisko precizitāti. Skābe ir agresīvi neitralizē, izmantojot cepamo sodu. Visbeidzot, rūpīgi nosusiniet metālu, lai novērstu postošu ūdeņraža trauslumu.
Pareiza metināšanas procesa un parametru izvēle
Dažādām lietojumprogrammām ir nepieciešama ļoti specifiska procesa izvēle. Pielāgojot savu pieeju, tiek novērsta pārmērīga šļakatas un tiek nodrošināta dziļa iespiešanās.
MIG metināšana (GMAW) darbojas kā optimāla izvēle plānākiem materiāliem, piemēram, a cinkota tērauda loksne . Šeit ir ļoti nepieciešami īpaši parametru pielāgojumi. Operatoriem ir nepieciešams nedaudz mazāks braukšanas ātrums, nekā viņi izmanto tukšam tēraudam. Lēnāks ātrums ļauj atlikušajam cinkam sadedzināt pirms peļķes. Palielinot spriegumu, tas palīdz izspiest jebkuru nelielu cinka atlikumu, kas paliek uz virsmas. Izmantojiet argona/CO2 gāzu maisījumus, lai stabilizētu loku un radikāli samazinātu lidojošās šļakatas.
Metināšana ar nūju (SMAW) joprojām ir ieteicamā metode biezām konstrukcijas detaļām. Tehnikas maiņa ir būtiska veiksmīgai izpildei. Operatoriem apzināti jāsamazina braukšanas ātrums. Tiem jāmaina elektrodu leņķis līdz aptuveni 30 grādiem. Izmantojot ritmisku 'sita darbību', iztvaikojošais cinks tiek virzīts uz priekšu un no metināšanas ceļa. E7018 elektrodi ar zemu ūdeņraža saturu kalpo kā standarta izvēle šim lieljaudas lietojumam.
TIG metināšana (GTAW) rada lielas darbības problēmas. Mēs ļoti neatbalstām šo metodi apstrādātajām daļām. GTAW process ir pārāk jutīgs pret ārējo piesārņojumu. Iztvaicēts cinks nekavējoties iznīcinās volframa elektrodu. Tas sabojā gāzes vairogu un atstāj ļoti piesārņotu lodītes.
Metināšanas process |
Vispārējā piemērotība |
Optimālais materiāla profils |
Kritisko parametru pielāgošana |
MIG (GMAW) |
Augsts |
Plāna metāla loksne |
Mazāks ātrums, lielāks spriegums, argona/CO2 maisījums |
Stick (SMAW) |
Augsts |
Biezs konstrukciju tērauds |
30 grādu leņķis, sišanas darbība, elektrods E7018 |
TIG (GTAW) |
Ļoti zems |
Nav ieteicams |
Ļoti atturīgi no strauja volframa piesārņojuma |
Restaurācija pēc metināšanas un dzīves cikla aizsardzība
Intensīvs karstums neatgriezeniski noņem apkārtējā metāla pretkorozijas īpašības. Mēs to saucam par karstuma skartās zonas (HAZ) problēmu. Šis termiskais bojājums atstāj tikko savienoto zonu nekavējoties neaizsargātu pret rūsu. Bez iejaukšanās veidojas galvaniskā šūna. Šī šūna strauji paātrina apkārtējā tukšā tērauda degradāciju.
Jums ir jāizklāsta standarta darbības procedūra savienojuma atjaunošanai. Stingra atbilstība ASTM A 780 novērš priekšlaicīgu oksidēšanos. Šīs specifikācijas ievērošana nodrošina, ka montāža sasniedz paredzēto kalpošanas laiku.
Nozares standarti atzīst vairākas ļoti efektīvas atjaunošanas metodes.
Speciālu ar cinku bagātu krāsu uzklāšana uz tukša metāla. Šajos rūpnieciskajos pārklājumos sausajā plēvē jāsatur vismaz 95% tīra cinka.
Izmantojot cinka bāzes lodēšanas sakausējumus, lai izkausētu jaunu aizsargbarjeru virs tukšā tērauda.
Termiskā izsmidzināšana, kas pazīstama arī kā metalizēšana, lieljaudas komerciāliem un rūpnieciskiem lietojumiem.
Pārvaldiet klientu vēlmes ražošanas procesa sākumā. Remontētajās vietās sākotnēji būs redzama izteikta estētiskā krāsu neatbilstība. Tie bieži izskatās spilgti sudrabaini uz blāvāka pelēka fona. Tie dabiski izturēsies un oksidēsies, lai laika gaitā atbilstu sākotnējai apdarei.
Izgatavošanas alternatīvu novērtēšana labākai IA
Slīpēšana, specializēta metināšana un pielabošana pēc metināšanas rada milzīgas darbaspēka izmaksas. Tie rada arī apgrūtinošus darbplūsmas sastrēgumus. Uzņēmumu īpašniekiem ir jāizvērtē, vai iepriekš pārklāta metāla metināšanai ir finansiāla jēga. Dažreiz alternatīvas pieejas nodrošina daudz lielāku ieguldījumu atdevi.
Smagas ražošanas gadījumā rūpīgi novērtējiet procesa secības ROI. Vispirms apsveriet iespēju izgatavot savus mezglus tikai no neapstrādāta, nepārklāta tērauda. Pēc tam jūs varat nosūtīt pabeigto, pilnībā metinātu komplektu karstās cinkošanas veikšanai. Šī secība novērš slīpēšanu, aptur bīstamos izgarojumus un nodrošina nepārtrauktu aizsargapvalku.
Apsveriet inženiertehniskos savienojumus mehāniskiem skrūvju savienojumiem, nevis metinātām šuvēm. Šī alternatīva pilnībā novērš toksiskos cinka izgarojumus no jūsu veikala grīdas. Tas arī novērš nepieciešamību pēc HAZ atjaunošanas un dārgiem elpceļiem.
Liela apjoma ražošana bez konstrukcijas metināšanas prasībām gūst labumu no viedāka izejmateriālu iepirkuma. Nepārtraukta piegāde cinkota tērauda spole velmēšanai vai štancēšanai bieži izrādās ļoti rentabla. Detaļu pārklājums tērē milzīgu laiku un naudu, ja neapstrādāta spole lieliski atbilst jūsu precīzajām specifikācijām. Iepriekš pārklātu ruļļu štancēšana ievērojami paātrina ražošanas grafikus.
Secinājums
Lai izgatavotu tēraudu ar cinka pārklājumu, ir nepieciešama disciplinēta, ļoti strukturēta pieeja. Šo materiālu metināšana ir droša un strukturāli droša prakse tikai tad, ja tiek veikta stingra virsmas sagatavošana. Jums ir jāievieš pielāgoti metināšanas parametri un jānodrošina atbilstoša restaurācija pēc metināšanas. Īsceļu izmantošana ar sagatavošanos paredzami apdraud gan galaproduktu, gan jūsu operatora veselību.
Lēmumu pieņēmējiem ir jāveic tūlītēji, uz rīcību vērsti nākamie soļi. Mēs iesakām pārskatīt jūsu pašreizējos veikala grīdas SOP, lai nodrošinātu stingru atbilstību AWS un ASTM standartiem. Pārbaudiet savu IAL inventāru jau šodien, lai pārliecinātos, ka jums ir piemēroti P100 filtri un aktīvās ventilācijas sistēmas. Visbeidzot, veiciet detalizētu izmaksu un ieguvumu analīzi, salīdzinot darbplūsmas pirms cinkošanas ar darbplūsmām pēc cinkošanas. Šīs īpašās secības optimizēšana palielinās jūsu darbības efektivitāti un aizsargās jūsu peļņu.
FAQ
J: Vai jūs varat metināt vieglu tēraudu ar cinkotu tēraudu?
A: Jā, bet cinkotā apstrādājamā detaļa savienojuma vietā joprojām ir jānoņem līdz mīkstam tēraudam. Jāatstāj nelielas atstarpes, lai ļautu jebkurai atlikušajai cinka gāzei no HAZ izplūst, neradot porainību.
J: Vai ir droši metināt cinkotu metālu ārpusē?
A: Āra metināšana ievērojami uzlabo ventilāciju, bet nenovērš apdraudējumu. Operatoriem joprojām ir jāvalkā respiratori ar atzīmi P100 un jānoslīpē cinks.
J: Kas notiek, ja metinu pāri cinkam, to nenoslīpējot?
A: Metinātā šuve cietīs no spēcīgas porainības (ieslodzīti gāzes burbuļi) un saplūšanas trūkuma, padarot to strukturāli nedrošu un ļoti pakļautu atteicei slodzes laikā.
