Navaruvanje- metalizacija-secenje

Srodni postapki na zavaruvawe Prof. d-r Dobre Run~ev

VII. SRODNI POSTAPKI NA ZAVARUVAWETO

Srodni postapki na zavaruvaweto se: termi~ko se~ewe, lemewe, lepewe, navaruvawe i termi~ko nanesuvawe (metalizacija). So srodnite postapki na zavaruvaweto se vr{at raznovidni obrabotki na materijalite. Taka so lemeweto i lepeweto se vr{i spojuvawe, so termi~koto se~ewe se vr{i razdvojuvawe na materijalot, a so navaruvaweto i metalizacijata se vr{i promena na oblikot i volumenot na rabotnoto par~e, se deponira dodaten materijal.

VII.1. NAVARUVAWE I TERMI^KO NANESUVAWE (METALIZACIJA)

Vo tekot na eksploatacija kaj golem broj ma{ini, koi imaat podvi`ni delovi ili delovi koi doa|aat vo dopir so drugi delovi ili materijali, doa|a do tro{ewe.

Tro{eweto ne zavisi samo od osobinite na materijalot od koj se izraboteni delovite tuku i od nadvore{nite faktori: brzina na dvièwe, op-tovaruvawe, oblik i dimenzii, agresivnost na sredinata vo koja rabotat itn. Za otstranuvawe na nesakanite posledici koi se javuvaat poradi istro{enost na delovite od ma{inite, a so cel da se prodolì vekot na traewe i voedno da se za{tedat sretstva prifatlivi se dve re{enija:

- zamena na delovite,- popravka, reparatura na delovite.Primenata na edno od ovie re{enija zavisi i od toa koja varijanta }e

dade podobri efekti i }e bide poekonomi~na.Zamenata na delovite se vr{i vo slu~aj koga istro{enite delovi se so

mali dimenzii, ednostaven oblik i izraboteni se od eftin materijal. Dodeka kaj gabaritnite delovi so sloèna forma i izraboteni od kvaliteten skap ma-terija se vr{i reparatura.

Istro{enite delovi na koi {to vo naj~est slu~aj se vr{i reparatura se: zabi kaj bagerite, trkala kaj {inskite vozila, ventili, kolenasti vratila kaj av-tomobilskite motori, valjaci, remenici i sli~no.

Procesot na reparatura na istro{enite delovi moè da se izvede na dva na~ini, i toa so: navaruvawe i termi~ko nanesuvawe (metal-izacija).

Kaj navaruavaweto doa|a do topewe i na osnovniot i na dodatniot materijal, pri {to posle ladeweto se dobiva tvrd navaren sloj.

Termi~koto nanesuvawe se razlikuva od navaruvaweto vo toa {to osnovniot materijal ne se zagreva do temperatura na topewe, tuku na relativno ladniot osnoven materijal se rasfrlaat od odredena oddale~enost kapki od rastopeniot dodaten materijal.

VII.2. NAVARUVAWE

Postapkata na navaruvaweto moè da se izvede kako:- nanesuvawe, koga materijalot koj {to se navaruva e od ist vid ili

mnogu ne se razlikuva od osnovniot materijal, na delot mu se vra}a star-iot oblik i dimenzii,

- obloùvawe, koga dodatniot materijal se razlikuva od osnovniot materijal, t.e. ima posebni osobini, so cel za{tita od korozija ili abewe.

1


VII.2.1. Osobini na navarenite sloevi

Tvrdinata na materijalite e edna od najzna~ajnite osobini protiv abrazivno tro{ewe. Porano se smetalo deka abeweto zavisi edinstveno od tvrdinata na materijalot {to se tro{i, {to denes ne e celosno prifatlivo.

Prou~uvawata pokaàle deka dva razli~ni materijali so ista tvrdina, nemaat ednakva otpornost na abewe, iako im se uslovite na abewe identi~ni. Spored toa, o~igledno e deka treba da se vodi smetka i za vi-dot na materijalot i negovata struktura, morfologija i za rasporedot na tvrdite mikrokonstutienti.

Interesno e deka heterogeni materijali, sostaveni od fazi koi {to se me|usebno so bitno razli~ni tvrdini, pretstavuvaat materijali otporni na abewe. Toa se na primer leguri so vklu~eni karbidni zrna.

Sitnozrnestata struktura ima pogolema otpornost na abrazivnoto abewe, otkolku krupnozrnestata. Vo slu~aj koga tvrdinata na abrazantot e pogolema od tvrdinata na osnovniot metal, vozmo`no e i mikrose~ewe i istisnuvawe na metalot. Dokolku mek abraziv dejstvuva so tvrd onoven metal, abeweto na osnovniot metal proizleguva od razru{uvaweto na hemiskite (ne mehani~ki) vrski.

Od navarenite sloevi pokraj tvrdinata i otpornosta protiv abewe, se bara i otpornost na: udar, visoki tempertaturi i korozija.

Nekoi od ovie barawa se vo sprotivnost, zo{to otpornosta kon abrazija bara ekstremno tvrdi materijali, no tie se istovremeno i krti , pa ne se pogodni za konstrukcii izloèni na udar. Od druga strana visoka ot-pornost na udar imaat i duktilnite materijali, no tie ne se otporni na abraz-ija.

Za otpornost na visoka temperatura se smeta postojanost na tem-peraturi povisoki od 500°S. Ovaa otpornost se dolì na sozdavaweto na oksidna za{titna pokrivka, koja se sostoi od oksidi na legira~kite ele-menti.

Korozivnoto abewe nastanuva pri triewe vo korozivni sredini, pri {to korozijata go podpomaga abeweto.

VII.2.2. Dodatni materijali za navaruvawe

Materijalite za navaruvawe na tvrdi sloevi treba da se pogodni za speci-fi~ni vidovi na tro{ewe. Na primer, otpornosta protiv abrazivno tro{ewe bara ekstremno tvrdi materijali, no tie se istovremeno i krti, pa ne se pogodni za konstrukcii izloèni na udari. Od druga strana, visoka ot-pornost na udari imaat duktilnite materijali, no ne se otporni na te{ko abrazivno tro{ewe. Postojat i dodatni materijali koi se kompromisni me|u ovie dve barawa. Relativnata tvrdina i otpornosta protiv abrazi,ja na naj-golemiot broj od ovie materijali se dadeni na slikata 1.

Volframoviot karbid e najtvrd i najotporen na abrazija od site mater-ijali za tvrdo navaruvawe. Naj~esto se primenuva za povr{inski sloevi od alati za se~ewe kamewa, dup~alki vo zemja, ma{inski delovi izloèni na te{ka abrazija.

Vo hierarhijata na antiabrazivnost zad volframovite karbidi sledu-vaat hromnite karbidi, no se podobri protiv udari. Primenata e pribli`no ista kako i za volframovite karbidi. Vo svetot se proizveduvaat pogolem

2


broj vidovi vakvi leguri. Nekoi se vo osnova feritni, a nekoi na osnova kobalt ili volfram.

Feritnite karbidi se mnogu tvrdi, otporni za abrazija i ja zadrùvaat tvrdinata na visoki temperaturi. Neferitnite hromni karbidi se popularni pod imeto steliti ili stelitni leguri. Primenata e sli~na kako i za feritnite, no pokaùvaat podobri osobini sprema nekoi vidovi korozija. Primer na edna stelitna legura e sledniot ~esto upotrebuvan elektroden materijal:

C = 3,2%, Si = 0,8%, Cr = 26%, W = 13,5%, Co = 53%.Poluaustenitnite ~elici se na sredinata me|u najtvrdite i najìlavite

materijali za navaruvawe.Tie se kompromisno re{enie na dobra otpornost na tro{ewe i na udari. Ovie leguri se so èlezna osnova i so 20% legira~ki elementi. Naj~esto sostav na ovie ~elici e so (1-2)% C i (5-12)% Cr.

Austenitnite-manganski ~elici se poìlavi i ne{to pomalku otporni na abrazija od poluaustenitnite depoziti, a se smetaat za ekstremno dobri leguri protiv udari. Se primenuvaat za delovi kaj te{ka mehanizacija koi se izloèni na abrazija i povremeni te{ki udari.

Sl. 1. Tvrdina i otpornost protiv abrazija na materijali za navaruvawe

Pokraj gornite vidovi za navaruvawe se primenuvaat i ~isto austen-itni, martenzitni, ~elici so visoka sodrìna na jaglenorod, srednoja-glenorodni ~elici, kako i alatni ~elici za reparirawe na alati. Za posebno odbeleùvawe e obloùvawe na lizga~ki leì{ta so bakarni leguri (alumini-umska bronza, fosforna bronza i siliciumska bronza).

VII.2.3. Postapki na navaruvawe

3


Postojat pove}e postapki na navaruvawe, koi se razlikuvaat od as-pekt na oblikot na dodatniot materijal i od aspekt na izvorot na toplina.

Od aspekt na oblikot na dodatniot materijal navaruvaweto moè da bide so: pra{ok, folija, ìca i lenta.

Od aspekt na izvorot na toplina navaruvaweto moè da bide so: gasen plamen, elektri~en lak (REL, MIG/MAG i EPP), plazmen lak, elek-tronski i laserski snop.

Izborot na postapkata za navaruvawe i oblikot na dodatniot materi-jal se vr{i vrz osnova na oblikot i dimenziite na delovite koi treba da se repariraat. Pri toa mora da se ima vo predvid materijalot od koj se izraboteni delovite, stepenot na o{tetenost, brojot na delovite za reparatura, rabota na teren ili vo pogon, kako i karakteristikite koi treba da gi ima navareniot sloj.

VII.2.3.1. Navaruvawe so gasen plamen

Ovaa postapka denes malku se primenuva. poradi pred se nedosta-tocite koi gi ima, a i poradi visokiot razvoj na postapkite so elektri~en lak.

Kaj navaruvaweto so gasen plamen, plamenot ja zagreva metalnata povr{ina so intenzivna toplinska razmena. So ovaa postapka moè da se postigne navaren sloj so viso~ina od 3 mm. Dodatniot materijal e vo oblik na ìca.

Prednosti na ovaa postapka na navaruvawe se: malo me{awe na dodatniot i osnovniot materijal, mala opasnost od pojava na puknatini, niska cena na priborot za navaruvawe i drugi.

Dodeka negativnostite se: mala brzina pri navaruvaweto, pre-golema koli~ina na vnesena toplina, mala koli~ina na rastopen metal i nema mo`nost za avtomatizacija na procesot.

VII.2.3.2. Navaruvawe so elektri~en lak

Navaruvaweto so elektri~en lak e naj{iroko primenuvana postapka. Od postapkite na navaruvawe so elektri~en lak najgolema primena ima navaruvaweto so REL i EPP, a poretko MIG/MAG.

VII.2.3.2.1. REL navaruvawe

REL postapkata za navaruvawe poradi ednostavnosta i fleksibil-nosta, mo`nosta za primena na predmeti so bilo kakov oblik i dimenzii, rabota vo rabotilni~ki i terenski uslovi, prestavuva naj{iroko primeneta postapka za navaruvawe.

Rabotnite sredstva za REL navaruvaweto se isti kako i pri REL zavaruvaweto.

Postoi bitna razlika pome|u, navaruvaweto zaradi postignuvawe na potrebniot oblik i dimenzii na izabenite delovi (nanesuvawe) i navaru-vaweto na tvrd metal na rabotnite povr{ini zaradi postignuvawe na ot-pornost protiv abewe (obloùvawe).

Pri nanesuvaweto dodatniot materijal e ist ili so ne{to podobri os-obini od osnovniot materijal. Poradi toa stepenot na me{awe na dvata materijali nema golemo vlijanie vrz osobinite na naneseniot sloj. Pri

4


obloùvaweto dodatniot materijal obi~no e so mnogu razli~ni osobini od osnovniot materijal. zatoa stepenot na ma{awe na dvata materijali ima golemo vlijanie vrz osobinite na obloèniot sloj. Primer za postignuvawe na navaren sloj so visoka tvrdina najprvo treba da se obezbedi povrzu-vawe na osnovniot metal so prviot sloj, koj se me{a so nego. Vlijanieto na osnovniot materijal se gleda vo tvrdinata na prviot sloj na navarot, pa toj e od posebna va`nost kaj ednoslojnoto navaruvawe. Taa tvrdina e vo funkcija od stepenot na me{awe na osnovniot i dodatniot materijal. Koga e ve}e obezbedena podloga za tvrdo navaruvawe se pristapuva kon postavuvawe na tvrdiot povr{inski sloj. Vo pogolemiot broj slu~ai dva sloja potpolno zadovoluvaat, zo{to prviot sloj }e obezbedi solidno prispo-juvawe so osnovniot materijal, a vtoriot }e ja dade potrebnata otpornost na povr{inata na abewe. Sepak optimalen broj na sloevi e tri, zatoa {to so navaruvaweto ne moè vo celost da se izvede to~no geometriskiot oblik na delot, pa moèbi }e bide potrebno da se simnuva materijal za da se oformi kone~niot izgled na delot.

Od su{testveno zna~ewe e dodatniot materijal za prviot sloj, bide prikladen za postavuvawe na tvrdiot povr{inski sloj. Toj mora da ima potrebni mehani~ki osobini, da bide otporen na visok pritisok i udar, za{to vo sprotivno, tvrdiot povr{inski sloj, koj ima mala duktilnost bi se razoril zaradi slabata podloga.

Povr{inite koi {to treba da se navaruvaat, za da se dobie navar so visok kvalitet potrebno e soodvetno da se podgotvat, bidat is~isteni od ne~istotii, maziva, boi, strugotini i drugo. îsteweto se izveduva so mehani~ki i so organsko hemiski rastvoruva~i, nameneti za odmastu-vawe.

VII.2.3.2.1.1. Vlijanie na reìmite na navaruvawe vrz oblikot na navarot

Reìmite na navaruvawe imaat isto vlijanie vrz navarot kako i vli-janieto na soodvetnite parametri pri zavaruvaweto so elektri~en lak.

Treba samo da se znae deka pri navaruvaweto penetracijata treba da e minimalna, dovolna za da nastane vrska pome|u osnovniot materijal i navarenite sloevi, a {iro~inata na navareniot sloj e dosta pogolema od {iro~inata na zavarot. [to zna~i pri navaruvaweto treba da se koristi min-imalna ja~ina na struja, pri maksimalna debelina na elektrodata, naj-golem napon na lakot, sloèna traektorija i optimalna brzina na dvièwe, kako bi se postignala minimalna penetracija, maksimalno nadvi{uvawe i {iro~ina. Mora da se vodi smetka i na polaritetot, sekoga{ da se koristi in-direkten polaritet, ”+” na dodatniot materijal koj poveke }e se topi.

VII.2.3.2.1.2. Primena na REL navaruvawe

[iroko e podra~jeto na primena na REL navaruvaweto. Golem broj na delovi od postrojkite za podgotovka na èleznata ruda, proizvodstvo i prerabotka na èlezo i ~elik, iskopuvawe na minerali, voop{to vo industri-jata i rudarstvoto izloèni se na neizbeèn proces na gubewe na masa i naru{uvawe na povr{inite.

REL navaruvaweto se primenuva kaj delovite koi {to se izloèni na abewe, kako zabite na bagerite, elementite na drobilicite, lopatkite na turbinite, valjacite, {inite i nekoi ko~ni~ki delovi na lokomotivite vo

5


èleznicata itn. Primeri od raznovidnata primena na REL navaruvaweto prikaàni se na slika 2.

Sl. 2.

VII.2.3.2.1.3. Nekoi dodatni materijali za REL navaruvawe

@elezarna Jesenice od Slovenija gi nudi ”DUROSTEL” dodatnite ma-terijali za navaruvawe na baza na kobalt (Co), vo razli~ni varijanti: DUROSTEL 1P, DUROSTEL 1E, DUROSTEL 6P, DUROSTEL 6E, DUROSTEL 12P, DUROSTEL 12E, DUROSTEL 21P, DUROSTEL Fp i UTOP 38, UTOP 55, TOOLKORD, E - DUR 250, E - DUR 300, E - DUR 400, E - DUR 600.

Od priloènite dodatni materijali naj~esto upotrebuvan e DUROSTEL 12. Koj se upotrebuva za navaruvawe vo slu~ai koga od navareniot sloj se bara visoka otpornost sprema erozija, kavitacija i abewe pri triewe metal - metal. Navarite ja zadrùvaat tvrdinata do 1000C i se otporni na koroz-ija. Se upotrebuvaat za navaruvawe na se~iva vo industrija za hartija, alati za rabota na visoki temperaturi, zaptivni povr{ini na razli~ni arma-turi, leì{te na motori so vnatre{no sogoruvawei i alati za me{awe.

UTOP 38, prestavuva visoko legirana bazi~na elektroda za navaru-vawe alati, koja se upotrebuva za oblikuvawe i se~ewe na ~elici i drugi metali vo topla i ladna sostojba kako {to se matrici i patrici za presuvawe, alat za reèwe i drug alat. Navarite se ìlavi i otporni prema abewe i udari. Tvrdinata na navarot e postojana do 600C.

RMK Zenica, BiH, gi proizveduva dodatnite materijali za navaru-vawe: ZEN E 250R, ZEN E 350R, ZEN E 500B, ZEN E 650R. Ovie materijali pogodni se za pove}eslojno navaruvawe na mnogu izabeni delovi. Naj~esto se upotrebuvaat za navaruvawe na rolni na traktorite, gasenici na traktorite, {ini, izabeni se~ila na ma{inite vo procesnata industrija, kova~ki kalapi, klinovi i sli~no.

Elektroda Zagreb gi prestavuva dodatnite materijali: EZ-300TN, EZ-400TN, EZ-500TN, EZ-600TN, EZ-650TN, EZ-MnC. Toa se naj~esto bazi~ni de-belo obloèni elektrodi za tvrdo navaruvawe. Metalot na navarot moè da

6


se obrabotuva ma{inski. Toj e otporen na abrazivno tro{ewe do tvrdina na abrazivot Ha=140 HV. Se navaruva so sredni strui bez ni{awe na elek-trodata.

UTP gi nudi dodatnite materijali za tvrdo navaruvawe: UTP 670 i UTP 711. Od koi poveke se upotrebuva UTP 670.

UTP 670 e dodaten materija so golemi mo`nosti na navaruvawe na rabotni par~iwa od ~elik, ~eli~en liv i manganski ~elik, koi se izloèni is-tovremeno i na udar, pritisok i abewe. Pogoden e za ednoslojno navaru-vawe na valjaci, mehani~ki ~ekani, konveeri i drugi te{ko optovareni de-lovi. So UTP 670 mo`no e dobro navaruvawe i vo vertikalna polo`ba. Troskata lesno se ststranuva i navarenite povr{ini se glatki.

VII.2.3.2.2. EPP navaruvawe

Ovaa postapka na navaruvawe so elektri~en lak pretstavuva delumno ili celosno avtomatiziran proces, no vo industrijata pove}e se pri-menuva avtomatskata postapka.

Pri navaruvawe pod pra{ok se sozdava golem volumen od rastopena troska i metal poradi {to se vr{i navaruvawe vo horizontalna ili pod mal agol sprema horizonatalnata ramnina.Pri ovaa postapka pri normalni reìmi i vo horizontalna ramnina, metalot na navarot se sostoi 2/3 od osnovniot materijal i 1/3 od dodatniot materi-jal.

Dodatniot materijal za navaruvawe so ovaa postapka e vo oblik na ìca ili lenta. Pri navaruvawe so ìca se postignuva navaren sloj so viso~ina do 10mm, dodeka pri navaruvaweto so lenta viso~inata e do 6mm.

Prednostite na EPP navaruvaweto se: golema koli~ina na rastopen metal, mo`nost za mehanizacija, postignuvawe na pomal stepen na me{awe (so lenta).

Osnoven nedostatok e primenata samo za golemi povr{ini so ednos-taven oblik.

Na slika 4 i 5 dadeni se primeri za primena na navaruvaweto so ìca i so lenta.

Sl. 4. Sl. 5.VII.2.3.2.3. MIG/MAG navaruvawe

7


Navaruvawe so ovie dve postapki, kako i zavaruvaweto, pretstavuva delumno ili celosno avtomatiziran proces, posebno pogoden za navaru-vawe na kru`ni i ramni povr{ini vo horizontalna polo`ba. Vo upotreba e navaruvaweto so multila~na postapka, pri koja istovremeno se rabioti so dva i poove}e dodatni materijali, ìci.

Vo zavisnost od potrebite na nanesenata povr{ina, navaruvaweto moè da se izvede vo pove}e sloevi so cel da se dobie pogolema viso~ina i pove}e redovi za da se dobie pogolema {iro~ina.

Pri kru`no navaruvawe na golemi {iro~ini, delot se vrti so oprede-lena brzina, a gorilnikot horizontalno se pomestuva.

Pri ova navaruvawe moè da se postigne navaren sloj so viso~ina do 6mm.

Prednostite na navaruvaweto vo za{titna atmosfera na gasovi se slednive: mo`nost za avtomatizacija na procesot, nema troska, se dobi-vaat poramni povr{ini na navarot, navaruvaweto se odviva pobrzo i sli~no.

Osnoven nedostatok na postapkata e ograni~enata primena pri navaruvaweto na visokolegiranite ~elici, poradi metalur{ki problemi.

VII.2.3.3. Navaruvawe so plazmen lak

Navaruvaweto so plazmen lak se vr{i so prenesen lak so pogolema mo}nost, pri {to se topi i osnovniot materijal na mali dlabo~ini.Kako gas za sozdavawe na plazmeniot lak se koristi argon so 99,98% ~is-tota, a kako za{titen gas naj~esto se prepora~uva ma{avina od 93% ar-gon i 7% vodorod.

Dodatniot materijal moè da se voveduva vo lakot vo oblik na ìca, pra{ok ili dodatni prsteni prethodno staveni na povr{inata za navaru-vawe. Isto taka pra{okot moè da se doveduva vo lakot so vduvuvawe, {to po~esto se koristi pri navaruvawe na metal koj polesno se topi otkolku osnovniot materijal. Pri navaruvaweto so dodaten materijal vo ob-lik na pra{ok pokraj: goleminata na strujata, vidot na gasot i vidot na pra{akot, golemo vlijanie ima i granulacijata na pra{akot. Voobi~aeno se upotrebuvaat pra{oci so granulacija od 63 do 125, vo koi sodrìnata na granulati so najgolemi i najmali dimenzii ne pominuva pove}e od 5% od vkupnata koli~ina.

Koli~inata na navareniot metal vo edinica vreme e najpove}e zav-isna od ja~inata na strujata. So zgolemuvawe na strujata se zgolemuva i koli~inata na rastopen metal, a so toa i u~estvoto na osnovniot metal vo metalot na navarot. Zatoa se ograni~uva ja~inata na strujata i po~esto se pravi pove}eslojno navaruvawe, pri koe stepenot na me{awe e pomal.

êst problem pri ova navaruvawe e pojavata na topli prsnatini. Taa pojava se namaluva so primenata na predgrevawe, pri {to temperaturata na predgrevaweto zavisi od hemiskiot sostav na osnovniot materijal i de-belinata na istiot. No so zgolemuvawe na temperaturata na predgrevawe se zgolemuva i topeweto na osnovniot materijal, so {to se zgolemuva i stepenot na me{awe, pa poradi toa temperaturata na predgrevawe mora da se ograni~i.

So ovaa postapka na navaruvawe, mo`no e navaruvawe na tenki homogeni sloevi so debelina od 0,3mm.

Prednosti na postapkata za navaruvawe so plazmen lak se:

8


golemata koli~ina na rastopen metal (2-10kg/h), vo eden premin mo~e a se postigne navar vo {iroki granici od 0,25 do 6,5mm, mel stepen na me{awe od 2 do 15%, pri {ro osobinite se postignuvaat u{te vo prviot premin, mala penetracija vo osnovniot materijal i mazno lice, ~esto ne e potrebna mehani~ka doobrabotka. Negativnost e visokata cena na ure-dot.

Poradi superiornite osobini ovaa postapka se pove}e se primenuva vo industriskoto proizvodstvo poslednive godini.

VII.2.3.4. Navaruvawe so elektronski i laserski snop

Navaruvaweto so elektronski snop mnogu malku se primenuva, pred se poradi sloènosta na postapkata, potrebata od vakum i ograni~enosta na rabotniot prostor. Obi~no so elektronski snop se obloùvaat visokokvalitetni materijali so posebna namena i mali i precizni dimenzii. Dodatniot materijal naj~esto e vo oblik n pra{ok.

Navaruvaweto so laserski snop e pove}e zastapeno vo sporedba so navaruvaweto so elektronski snop. Navaruvaweto so laser moè da se izvr{i so ufrlawe na dodaten materijal vo oblik na pra{ok vo fokusot na laserskiot snop ili so pokrivawe na rabotnata povr{ina so dodaten materi-jal koj e vo oblik na pra{ok ili folija.

Razlikata pome|u navaruvaweto i metalizacijata so laser e vo ja~inata na parametrite od reìmot na rabota na laserot. Pri navaruvawe tie se pojaki so {to se topi i osnovniot materijal.

VII.3. TERMI^KO NANESUVAWE (METALIZACIJA)

Pri termi~koto nanesuvawe t.e. metalizacija vnesenoto koli~estvo na toplina vo rabotniot predmet e minimalno. Toa go demonstrira prviot konstruktor na pi{tolot za metalizacija, Schoopscher, koj na svojata dlanka dejstvuva so rastopen metal, slika 6.

Sl. 6.

Od aspekt na izvorot na toplina, soglasno standardot EN 657:1994, postojat pove}e postapki na metalizacija so: gasen plamen, elektri~en lak, elektrootporno zagrevawe, induktivno zagrevawe, plazmen lak i lasersi snop.

Najprimenuvani postapki na metalizacija se so: gasen plamen, elek-tri~en lak, plazmen lak i laserski snop.

Dodatniot materijal za metalizacija naj~esto e vo oblik na pra{ok (standard EN 1274:1996), no moè da bide i vo oblik na ìca (DIN 8566 del

9


1 do 3) ili folija, a po hemiskiot sostav moè da se podeli vo pove}e grupi.

Tabela 1. Dodatni materijali za metalizacijamataloidi metali

oksidi Al2O3 , Cr2O3, ZrO2 /nitridi BN, Si3N4 TiN, TaNkarbidi SiC, CB4 WC, W2C, Fe-Cr-C, CoCr-W-Cboridi / B, TiB2, Ni-Cr-B-Si

Metalizacijata moè da se izvede ra~no, mehanizirano i avtoma-tizirano. Pri izvedbata istovremeno moè da se koristat eden ili pove}e gorilnici t.e. pi{toli za metalizacija.

Kaj ra~nata tehnika obi~no rabotniot predmet miruva, a gorilnikot t.e. pistolot go dviì ra~no rabotnikot. Ova se primenuva za metalizacija so gasn plaman ili elektri~en lak na delovi so golemi dimenzii i nesimetri~en oblik. Kaj mehaniziranata tehnika rabotniot predmet se dviì, rotira so pomo{ni uredi, a gorilnikot t.e pi{tolot za metalizacija e fik-siran, miruva ili pravi pravoliniski pomest po dolìna na delot koj se metal-izira. Ova se primenuva za metalizacija na delovi so ednostaven simetri~en oblik, kako vretila, valci, ventili i sli~no. Avtomatiziranata tehnika za metalizacija se vr{i so plazmen lak ili laserski snop, obi~no kako eden ~ekor od tehnolo{kata linija na proizvodstvo na delot.

VII.3.1. Metalizacija so gasen plamen

Pri metalizacijata so gasen plamen dodatniot materijal e vo oblik na ìca ili vo oblik na pra{ok.

Pri metalizacijata so dodaten materijal vo oblik na ìca, istiot doa|a kontinuirano vo sredina niz gasniot plamen i se topi. Rastopeniot materijal pod dejstvo na komprimiran vozduh, koj doa|a okolu gasniot plamen, se rasfrla po osnovniot materijal, slika 7.

Sl. 7. Metalizacija so dodaten materijal vo oblik na ìca

Dodatniot materijal vo oblik na pra{ok se doveduva strani~no, a opremeta koja se koristi e identi~na so opremata za zavaruvawe, so eden dopolnitelen del preku koj se vklu~uva dodatniot materijal, slika 8.

Gasniot plamen pri ova metalizacija e odale~en od osnovniot ma-terijal od 100 do 200mm, pri {to istiot se zagreva do temperatura od 100 do 250°S.

Ovaa postapka se koristi obi~no za nanesuvawe na antikorizivni pokrivki od Mo, Ni ili Cr, na elementi so najrazli~en oblik i dimenzii, slika 9.

10


Sl. 8. Metalizacija so dodaten materijal vo oblik na pra{ok

VII.3.2. Metalizacija so elektri~en lak

Pri ova postapka na metalizacija dodatniot materijal e vo oblik na ìca. Istovremeno strani~no doa|aat dve ìci pomegu koi e vospostaven zaedni~ki elektri~en lak. Rastopeniot materijal pod dejstvo na komprimi-ran vozduh, kojj doa|a centri~no niz elektri~niot lak, se rasfrla na rabot-niot predmet, slika 10.

Sl. 10. Metalizacija so elektri~en lak Sl. 11. Oprema za metalizacija

Opremata za metalizacija so elektri~en lak, so detalen prikaz na pi{tolot , prikaàna e na slika 11.

Pri metalizacija na visokolegirani ~eli~ni materijali ili aluminium obi~no se koristi i za{titen gas, naj~esto argon, i polneti ìci.

VII.3.3. Metalizacija so plazma

Kaj ova postapka na metalizacija, kako izvor na toplina se koristi izvedbata so neprenesen (vnatre{en) plazmen lak.

Zagrevaweto na rabotniot predmet se odviva po pat na toplosprovodlivost, poradi kontakt na mlazot so povr{inata na predmetot i so zra~ewe.

Vo poleto na elektri~niot lak se sozdava mlaz na plazma, koj poradi ekspanzija predizvikana od visokite temperaturi strui niz mlaznikot so

11


golema brzina. Na izlezot od mlaznikot postoi kanal, slika 12, niz koj se doveduva dodaten materijal vo vid na pra{ok ili ìca.

Pogolemo zna~ewe kako dodaten materijal ima pra{okot, koj pod silata na struewe se povlekuva vo mlazot, se doveduva vo testesta sosto-jba i se sudruva so povr{inata na osnovniot materijal. Pri toa zrnata se spleskuvaat vrz povr{inata i se sozdava intimna vrska pome|u niv i os-novniot materijal. Vrskata pome|u ovie dva materijala se ostvaruva na pove}e na~ini i toa so: athezija, kohezija i difuzija. Koj na~in na povrzu-vawe }e ima dominantna uloga }e zavisi od vidot na osnovniot i dodatniot materijal, podgotovkata na povr{inata na osnovniot materijal i sli~no.

Primenata na ovaa postapka za metalizacija e golema i raznovidna, na slikite 13 dadeni se primeri metalizacija na ventil i metalizacija na kuki{te.

Sl. 12. Metalizacija so plazma

Sl. 13. Primena na metalizacija so plazma

VII.3.4. Metalizacija so laser

Metalizacijata moè da se izvede na dva na~ini. Prviot na~in e so ufrlwe na materijalot za metalizacija, koj naj~esto e vo oblik na pra{ok, vo fokusot na laserskiot snop, kade doa|a do negovo topewe i nalepuvawe na obrabotuvanata povr{ina, slika 14 i slika 16. Pri vtoriot na~in na met-alizacija dodatniot materijal se donesuva od strana, slika 15, ili rabotnite povr{ini se pokrivaat so materijalot za metalizacija, koj e vo forma na pra{ok ili folija, i vrz nego se dejstvuva so laserskiot snop, slika 17.

Sl. 14. Sl. 15.

Prviot na~in po~esto se primenuva za metalizacija na posloèni formi, slika 16 i slika 18, a vtoriot za poednostavni formi, naj~esto ramni ili cilindri~ni povr{ini, slika 17.

12


a). proces na metal-

izacija

b). izgled po metalizacija v). presek po metal-izacija

Sl. 16. Metalizacija na avtomobilski ventil so legura Stelit 6 vo oblik na pra{ok

Sl. 17.Sl. 18. Metalizacija na polàvest prenosnik

VII.4. TERMI^KO SEÊWE NA MATERIJALITE

Vo sovremenite tehnologii na obrabotka na materijalite so se~ewe, pokraj mehani~kite postapki na se~ewe, se upotrebuvaat i postapkite na se~ewe so termi~ki izvori na energija. Termi~koto se~ewe na materi-jalite prestavuva sroden proces na zavaruvaweto, koe spored standardot DIN 2310 del 5 moè da se izvede so: sogoruvawe, topewe ili isparuvawe. Dodeka so istiot standard vo del 6 e definirano deka termi~ko se~ewe na materijalite moè da se vr{i so slednite izvori na toplina:

- gasen plamen, - elektri~en i plazmen lak, - jonski, elektronski i laserski snop.Razvojot na termi~koto se~ewe zapo~nal so se~eweto so gasen

plamen, koga vo 1904 godina Ernst Vis go konstruiral prviot plamenik za gasno se~ewe, slika 1.

Slika 1.

Istovremeno so pojavata na se~eweto so gasen plamen, napraveni se i prvite obidi sa se~ewe so elektri~en lak od strana na Bernados. Ponatamo{niot razvoj na termi~koto se~ewe prodolìl so razvojot na se~eweto so plazmen lak vo peesetite godini, preku razvojot na

13


se~eweto so gasen laser vo {eesetite i primenata na cvrstite pulsni laseri za se~ewe vo sedumdesetite godini.

Vo ponovo vreme vo razvoj i primena e taka nare~enoto se~ewe so voden mlaz (Water Jet). Se o~ekuva ova postapka na se~ewe da bide golema konkurencija na postapkite so termi~ko se~ewe, osobeno na se~eweto so laserski snop, bidejki spa|a vo grupata na netermi~ki se~ewa, {to zna~i nema zagrevawe i topewe, a so toa i promena na strukturata na materijalot koj se se~e.

VII.4.1. SEÊWE SO GASEN PLAMEN

VII.4.1. 1. Osnovi na postapkata

Se~eweto so gasen plamen na materijalite e termohemiski proces koj se bazira na svojstvoto na sogoruvawe na metalot vo struja od ~ist kislorod i isfrlawe na proizvodot na reakcijata na tesna zona koja e pred-hodno zagreana, slika 1 i 2.

Slika 1.

Slika 2. a) osnoven metal, b) rastopina, v) oksidi, g) malz od O2, d) pravec na se~ewe

Hemiskiot proces na se~ewe se odviva vo slednite fazi:2Fe + O2 = 2FeO + Q1

4Fe + 3O2 = 2Fe2O3 + Q2

3Fe + 2O2 = Fe3O4 +Q3

Vo ovoj proces se koristat posebni gorilnici i gasovi kako izvor na toplina. Naj~esto koristeni gasovi za se~ewe se: kislorod so acetilen i kislorod so propan-butan.

Vidovite na gasovi vlijaat na vkupnata cena na se~eweto. Za se~ewe na limovi so debelini na 20mm i dolìna na se~ewe vo metri poekonomi~no e koristewe na propan-butan so kislorod. Dodeka za se~ewe na tenki limovi i kratki dolìni poekonomi~no e koristewe na acetilen i kislorod.

Acetilenot kako gas za zagrevawe se koristi pove}e, bidejki polesno se regulira plamenot. Nedostatok na acetilenot e {to pri se~ewe na pode-beli elementi poradi golemata mo} doaga do rastopuvawe na gornite rabovi od presekot. Za isti debelini pogolema e potro{uva~kata na acetilenot vo sporedba na propan-butan, no za smetka na

14


potro{uva~kata na kislorodot. Pri se~ewe so propan-butan brzinata na se~ewe e pomala poradi pomalata mo} i regulacijata na plamenot e dosta pote{ka.

Procesot na se~ewe se odviva po sledniot redosled:- najprvo so neutralen gasen plamen se zagreva materijalot do tem-

peraturata na gorewe, koja za mekite ~elici e do okolu 1200oC.- so mlaz od ~ist kislorod se predizvikuva egzotermna reakcija so

{to dogoruva materijalot, istovremeno mlazot od kislorod pod pritisok go potisnuva sogoreniot del i rastopeniot del od materijalot od mestoto na se~ewe.

Gasniot plamen kako izvor na toplina pogolema primena ima pri se~eweto odkolku pri zavaruvaweto. Se se~at debelini od 5 do 1000mm. Se~eweto so gasen plamen se koristi naj~esto za podgotovka na povr{inite za zavaruvawe i toa vo oblik I, X, V, U i sli~no. Se~eweto se vr{i so eden gorilnik ili so dva i poveke gorilnici istovremeno.

Se~eweto so gasen plamen e opfateno vo standardite MKS C.T3.022, MKS C.T3.025, DIN 2310 del 1 do 6, DIN EN ISO 9013.

VII.4.1.2. Oprema i na~ini na se~ewe

Gorilnicite za se~ewe se razlikuvaat od gorilnicite za zavaruvawe po toa {to kaj niv postoi u{te eden dovod za kislorod. Dovodot na kislorodot moè da bide centri~en, slika 3.a, i strani~en, slika 3.b. Dodeka dovodot na gorivniot gas moè da e prstenesto ili koncentri~no vo pove}e to~ki, slika 4.

Slika 3.a. Slika 3.b. Slika 4

So strani~en dovod na kislorod se se~at potenki debelini. Uredite za se~ewe so gasen plamen moè da bidat za ra~no i ma{insko se~ewe. I vo dvata slu~ai se koristat mnogu pomo{ni uredi kako: kopiri, {estari, lostovi. {abloni i sli~no. Kaj uredite za ma{insko se~ewe vodeweto na go-rilnicite po traektorijata na se~ewe moè da bide so footoelektri~en ~ita~, CNC programa ili so kopirni bregovi i hidrauli~i mehanizmi.

Kaj gorilnicite za ra~no se~ewe ima dva dovodi, eden za goriven gas, a drug za kislorod, slika 5. Kaj gorilnicite za ma{insko se~ewe ima eden dovod za goriven gas i dva za dovodi za kislorod. Gorilnicite za ra~no se~ewe imaat trkalca za vodewe i gorilnikot moè da go menuva agolot na naklon so {to moè da se se~e i koso do max 35o, ili postoi i lost ({estar) so koj se se~at traektorii so opredelen radius, slika 6.

15


Slika 5. Slika 6.VII.4.1.2.1. Ra~no se~ewe

Osnovni karakteristiki na ra~noto se~ewe, slika 7., se malata cena, ednostavnoto rakuvawe i fleksibilnosta na opremata. Postapkata e pri-menliva na teren i vo rabotilnica. Postapkata e ekonomi~na za mala koli~ina na se~ewe i za kratki dolìni i se~ewe so sloèn oblik od koi ne se bara visok kvalitet. Lo{a strana e relativno golemata potro{uva~ka na gasovi po edinica prese~ena dolìna.

Slika 7. Slika 8.

VII.4.1. 2.2. Ma{insko se~ewe

Kaj ovoj na~in na se~ewe so pomo{ na razli~ni pomo{ni meha-nizmi ovozmoèno e jadroto na plamenot postojano da e na ista oddale~enost od povr{inata na materijalot koj se se~e, {to ne e slu~aj kaj ra~noto se~ewe. Brzinata na se~ewe e postojana, kvalitetot na prese~nite povr{ini e povisok vo sporedba so ra~noto se~ewe.

Ma{inskoto se~ewe moè da bide poluavtomatizirano so primena na ednostavni mehanizmi so koi samo se ovozmoùva regulirawe na brzi-nata na se~ewe i rastojanieto od povr{inata na materijalot koj se se~e, slika 8., preku avtomatizirano se~ewe pri koe se koristat raznovidni pomo{ni uredi, kako i pri zavaruvaweto, so koi se se~at najraznovidni formi i vo najraznovidni polo`bi. Sloènite formi se postignuvaat so kopirni sistemi koi naj~esto se elektroopti~ki i so promena na polo`bata, naklonot na gorilnicite, slika 9.

Slika 9.

16


Najvisoka avtomatizacija e postignata vo taka nare~nite specijalni sistemi za se~ewe, kade site elementi na reìmot se vodeni so CNC up-ravuvawe, slika 10., a vo ponovo vreme i robotiziranoto se~ewe, slika 11.

Avtomatiziranite sistemi za se~ewe so gasen plamen moè da bidat od koordinaten tip so konzolna i portalna izvedba.

Slika 10. Slika 11.

VII.4.1.3. Tehnika na rabota

Pred da se zapo~ne so se~eweto se vr{i izbor na na goleminata na gorilnikot, pritisokot na kislorodot i brzinata na se~ewe vo zavisnost od debelinata i hemiskiot sostav na materijalot za se~ewe.

Po~etokot na se~ewe e vo zavisnost od mestoto na se~ewe (od kraj ili vo pole) i od debelinata. Pri se~ewe od po~etok na limot plamenot treba tangencijalno da go dopira rabot na limot pri {to jadroto na pla-menot se naso~i kon gornata strana, a obvivkata na plamenot da e po celta debelina na limot. Pri se~ewe na mnogu debeli materijali prvo se za-greva dolniot rab od limot za da se olesni po~etokot i slevaweto na ok-sidite.

Poln presek vo pole na limot se se~e mnogu pote{ko. Zatoa pri zapo~nuvawe na se~eweto se prepora~uva da se izdup~i dupka so burgija ili elektroda i potoa se prodolùva so gasen plamen.

Se~eweto so gasen plamen se izveduva vo nakolku fazi:- zagrevawe do vàruvawe na mestoto na se~ewe, so neutralen

gasen plamen,- sogoruvawe na materijalot po celata debelina so propu{tawe na

kislorod pod pritisok,- dvièwe na gorilnikot vo pravec i po traektorijata na se~ewe.

1 2 3 4

17


Slika 12.1) zagrevawe so gasen plamen, 2) i 3) propu{tawe na kislorod pod priti-sok so sporo pomestuvawe na gorilnikot vo pravec na se~eweto, 4) pros-ekuvawe po celata debelina i dvièwe vo pravec i po traektorijata na se~ewe.

Se~eweto na limovite se vr{i vo eden premin, dodeka sloènite pro-fili so pogolema debelina se se~at vo pove}e fazi, slika 13. Pri se~ewe na sloèni formi za da se namaat deformaciite mora da se vr{i se~ewe so pravilen raspored, odnosno redosled na se~ewe.

Slika 13.

Dobar presek se smeta onoj kaj koj prese~nite povr{ini se mazni i ~isti bez brazdi, troskata se otstranuva lesno, agolot na povr{inata e os-tar, ne e rastopen i zaoblen, prese~nite povr{ini se paralelni, ne se ispak-nati nitu vdlabnati.

Kvalitetot na prese~nata povr{ina se odreduva vrz osnova na tri golemini:

r- radius na mestoto na se~ewe, slika 14.a., h- interval (najmala i najgolema vrednost) na rapavosta, slika 14.b.,u - otstapuvawe od paralelnosta, slika 14.v.

Slika 14.a. Slika 14.b. Slika 14.v.

Zavisnosta na kvalitetot na prese~nata povr{ina od debelinata na materijalot koj se se~e e predstaven na dijagramot na slika 15.

18


Slika 15.

Pri se~eweto se pojavuvaat gre{ki koi se klasificirni vo tri grupi: - puknatini, slika 16.a.,- niza od rastopeni kapki na materijaot na gorniot del, slika 16.b.,- niza od troska po dol`na na presekot na dolniot del, slika 16.v.


Klasifikacijata na gre{kite pri se~ewe so gasen plamen opfateni se vo standardot MKS C.T3.022.

VII.4.1.4. Parametri , vlijanija i izbor

Parametrite na reìmot na se~ewe se:- golemina na gorilnikot,- brzina na se~ewe,- pritisok i protok na gasnata sme{a za zagrevawe i kislorodot.Od debelinata na materijalot koj se se~e zavisni se golem del od el-

ementite na reìmot na se~ewe so gasen plamen, kako goleminata na go-rilnikot, vidot, protokot i pritisokot na gorilniot gas, brzinata na se~ewe, {iro~inata na presekot i sli~no. Vo osnova so zgolemuvawe na debelinata na materijalot koj se se~e treba da se zgolemi gorilnikot, a so toa i potro{uva~kata na gasovite, se zgolemuva i {iro~inata na presekot, a se namaluva brzinata na se~ewe.

So zgolemuvawe na kvalitetot na kislorodot, odnosno ~istotata, se zgolemuva brzinata na se~ewe, a se namaluva potro{uva~kata na gaso-vite, slika 17.

Slika 17.

19


Temperaturata na kislorodot ima vlijanie na brzinata na se~ewe, kolku e taa povisoka tolku e brzinata na se~ewe pogolema. Isto taka i protokot i pritisokot na kislorodot imaat vlijanie na brzinata na se~ewe. Vo osnova so nivno zgolemuvawe se zgolemuva i brzinata na se~ewe, no pri pogolem protok odnosno brzina na struewe na kislorodot moè da do-jde do turbolentno struewe so {to brzinata na se~ewe se namaluva.

Vrz kvalitetot na prese~nite povr{ini golemo vlijanie ima brzinata na se~ewe i oddale~enosta na jadroto na plamenot od povr{inata koja se se~e. So zgolemuvawe na brzinata na se~ewe se dobivaat la~ni brazdi po prese~nata povr{ina, a so namaluvawe na brzinata na se~ewe se do-biva prese~na povr{ina so golema rapavost, slika 18. So pogolemo dobliùvawe na gorilnikot do povr{inata na materijalot se dobiva pogolemo sogoruvawe na dolnite zoni po debelina na materijalot, slika 19.b., a so pogolem oddale~uvawe na gorilnikot od povr{inata se dobiva pogolemo sogoruvawe na gorata strana, slika 19.v.

mala golema normalna

Slika 18.

a) b) v)

Slika19.

[iro~inata na presekot naj~esto zavisi od debelinata na materijalot koj se se~e, slika 20, no i od goleminata na gorilnikot, protokot i pritisokot na gorilniot gas.

Slika 20.

[iro~inata na presekot moè da se predvidi i so zavisnosta:b = 2 + (0,02-0,03)s (mm),

pri {to za pogolemi debelini se zema 0,02, a za pomali debelini 0,03.

20


Po~etnata temperatura vlijae na potro{uva~kata na gasovite za se~ewe kako i vrz brzinata na se~ewe. Predgrevaweto e neophodno pri se~eweto na ~elicite skloni kon zakaluvawe, vo sprotivno mo`na e pojava na puknatini na prese~enata povr{ina. Temperaturata na predgrevawe e poniska od 550oC, a se izbira vo zavisnost na debelinata i hemiskiot sostav na materijalot i goleminata na gorilnikot i vidot na gasot za zagrevawe.

Site elementi na reìmot na se~ewe se vzaemno zavisni od vidot i dimenziite na materijalot koj se se~e. Izborot na paremetrite se vr{i po preporaka od tabela ili dijagram. Dijagram za izbor na parametrite za se~ewe na ~eli~en materijal prikaàn e na slikika 21.

Slika 21.

VII.4.1.5. Tehnolo{ki problemi pri se~ewe so gasen plamen na nekoi materijali

Za da nekoj materijal moè da se se~e so gasen plamen, mora istiot da gi ispolnuva slednite uslovi:

- temperaturata na sogoruvawe na materijalot vo kislorod mora da e poniska od tempetarurata na topewe, vo sprotivno }e dojde do topewe na materijalot pred da nastane sogoruvaweto.

- temperaturata na topewe na oksidite ne smee da e povisoka od temperaturata na sogoruvawe na osnovniot materijal. Oksidite vo cvrsta sostojba na povr{inata sozdavaat sloj koj go spre~uva kislorodot da dojde vo dopir so osnovniot materijal i so toa se prekinuva procesot na sogoru-vawe. Oksidite vo te~na sostojba ja {irat reakcijata na sogoruvawe.

- koli~inata na toplina koja se osloboduva pri sogoruvaweto na ma-terijalot vo kislorod (okolu 70%) so dovedenata toplina od gasniot plamen (okolu 30%), mora da ja odrùva okolinata na presekot na temperatura koja e potrebna za po~etok na se~eweto na materijalot.

- koeficientot na toplino sproveduvawe na smee da bide mnogu golem za da ne dojde do intenzivno odveduvawe na toplinata.

Naj~esto so gasen plmen se se~at ~eli~ni materijali, no pri toa mora da se imaat predvid vlijanijata na: hemiskiot sostav, po~etnata tem-peratura, debelinata na materijaot koj se se~e, vidot na gorivniot gas, protokot i pritisokot na gorivnite gasovi i sli~no.

21


Vo normalni uslovi na rabota nemoè da se se~e siviot liv. Pri se~ewe na niskolegiranite ~elici se javuvaat puknatini i vtvrd-

nuvawe na ZVT. Za da se namalat ovie {tetni pojavi i se zgolemi brzinata na se~ewe na ~elicite so sodrìna na jaglerod pogolema od 0,5% se ko-risti predgrevawe na temperatura od 150 do 300 oC.

Visokolegiranite ~elici se se~at pote{ko, poradi sklonosta na sozdavawe na oksidi so visoka to~ka na topewe. Se~eweto na ovaa grupa na ~elici naj~esto se vr{i so dodavawe na pra{ok.

Pri se~eweto na èlezite materijali se sozdavaat oksidi koi se topat pod trmperaturata na sogoruvawe na osnovniot materijal. Najgolema za-stapenost (ca. 60%) e na oksidot FeO koj se topi na temperatura od 1370oC, pomalku zastapeni (ca. 40%) se oksidite Fe2O3 so tempertura na topewe od 1565 oC i Fe3O4 so tempetrura na topewe od 1527 oC.

Vlijanieto na hemiskiot sostav vrz se~livosta osobeno e izrazeno pri se~eweto na vesokolegiranite ~elici. Taka se~livosta e ograni~ena ako kaj poedini vidovi na legirani ~elici glavniot legira~ki element ja nadmine granicata nad:

Nikel ~elicite se se~at, ako sodrìnata na nikelot e pomala od 35% pri prisustvo na jaglarod do 0,3%.

Hrom ~elicite se se~at, ako hromot e prisuten do 5%, no so pris-ustvo na molibden ovaa grupa na ~elici nemoè da se se~e so gasen pla-men.

Mangan ~elicite se se~at ako manganot e prisuten do 13%, no so zgolemuvaweto na sodrìnata na jaglerodot neophodno e predgrevawe za da se izvr{i se~eweto.

Pri prisustvo na volframot do 10% nema pote{kotii pri se~eweto na visokolegiraniot ~elik, no vo prisustvo na hrom i povisoka sodrìna na vol-framot od 10% se~eweto se vr{i so poseben reìm i tehnologija.

Sodrìnata na jaglerodot vo osnova go ote`nuva se~eweto. Taka niskolegiranite ~elici so jaglerod do 0,3% se se~at bez problemi, dodeka so zgolemuvawe na sodrìnata na jaglerod potrebno e da se zgolemi i go-rilnikot ili da se predvidi i predgrevawe na materijalot za se~ewe.

êsto pati pri se~eweto kako i pri zavaruvaweto, doa|a do zakalu-vawe na povr{inite na presekot. Vlijanieto na hemiskiot sostav na ~elikot vrz zakalivosta se opredeluva preku ekvivalentnata sodrìna na jaglerodor Cekv.

Cekv = C + 0,16Mn + 0,3(Si+Mo) 0,4Cr + 0,2V+0,04(Ni+Cu)

Spored goleminata na ekvivalentnata sodrìna na jaglerodor Cekv

sklonosta na zakaluvawe pri se~ewe so gasen plamen e podelena voo ~etiri grupi, tabela 1.Tabela 1grupa

Cekv %S

I do 0,6 do 0,3 Se~ewe bez pote{kotiiII 0,61-0,80 do 0,5 Se~ewe so predgrevawe do 120oSIII 0,81-1,10 do 0,8 êlici skloni kon zakaluvawe, se se~at so predgre-

vawe od 200 do 300oSIV nad 1,10 nad 0,8 Mnogu lo{o se~ewe, sklonost kon pojava na pukna-

tini. So predgrevawe od 300 do 450oS i kontrolirano ladewe. Sekoga{ e neophodna mehani~ka dorabotka

22


na prese~nite povr{ini.

Se~eweto so gasen plamen na neèleznite materijali skoro e nemo`no, poradi sozdavaweto na oksidi koi se topat na dosta visoki tem-peraturi, kako na primer kaj aluminiumot na 2050 oC, kaj nikelot na 1990 oC, kaj bakarot na 1300 oC. Ovie materijali i nivnite leguri obi~no se se~at so plazmen lak, dodeka so gasen plamen so posebna podgotovka (pred-grevawe i upotreba na pra{ok i topiteli) se se~at titanot i molibdenot i nivnite leguri.

VII.4.1. 5.1. Se~ewe so dodatok na pra{ok

Se~eweto so gasen plamen na aluminiumot bakarot i nivnite leguri kako i siviot liv e nemo`no. Ovoj vid materijali se se~at so modificirana postapka na se~ewe so gasen plamen, pri koja so poseben ured na mestoto na se~ewe, pokraj dejstvoto na gasniot plamen, se dodava silici-umdioksid ili èlezen pra{ok pod pritisok. Pra{okot se dodava so cel da:

- go otstrani oksidot od povr{inata na materijalot na mestoto na se~ewe,

- so reakcija na sogoruvawe se oslobodi dopolnitelna toplina,- rastopinata polesno se isfrli.Pra{okot se ufrla zaedno so kislorodot za se~ewe ili so vozduh pod

pritisok centri~no na gasniot plamen za zagrevaewe.Se~eweto moè da bide ra~no i ma{inski, a se se~at nar|osuva~ki

i toplopostojani ~elici, aluminium, bakar i nivnite leguri, siv liv, kako i be-ton i nemetalni materijali. Se upotrebuva i pri se~eweto na obi~nite ~elici za postignuvawe na prese~eni povr{ini so povisok kvalitet. No so pojavata na se~eweto so plazmen lak ova postapka e celosno potisnata od upotreba.

VII.4.2. SEÊWE SO ELEKTRIÊN LAK

Se~eweto so elektri~en lak moè da se izvr{i so:- polni metalni obloèni elektrodi, koi se koristat za zavaruvawe,- {uplivi metalni obloèni elektrodi, niz koi strui kislorod ili komprimiran vozduh,- jaglenovi (grafitni) elektrodi, okolu koi strui komprimiran vozduh.

VII.4.2.1. Se~ewe so polni metalni obloèni elektrodi

Se~eweto so polni metalni obloèni elektrodi, koi se koristat za zavaruvawe, e postapka koja se primenuva samo vo iznudeni priliki, pri rabota na teren, vo nedostatok na posebni elektrodi ({uplivi ili jaglenovi) i ili gasen plamen.

Elektrodata e povrzana na pozitiven pol, a osnovniot materijal na negativen pol, t.n. indirekten polaritet. Pri ovoj polaritet pomalku se topi elektrodata, a se postignuva pogolema penetracija. So zgolemuvawe na strujata, a namaluvawe na brzinata na dvièwe na lakot, pogolemo koli~estvo toplina se ostava na edno mesto, pri {to osnovniot materijal se rastopuva po celata debelina. Pod dejstvo na gravitacijata rastopeniot

23


metal prokapuva, se razleva, so {to se sozdava presekot. Ova se~ewe se ostvaruva so topewe i so delumna oksidacija so kislorodot od okolinata.

Izborot na dijametarot na elektrodata i ja~inata na strujata se vr{i vo zavisnost od debelinata na materijalot koj se se~e, nekoi preporaki dadeni se vo tabelata 1:

Tabela 1.Som mm de mm Is Ado 3 2.5 75-100nad 3 3.25 125-140nad 6 4 140-180

Se~eweto na polni elementi ({ipki i profili) se vr{i od dve sprotivni strani, slika 1. Se~eweto na tenki plosnati elementi, plo~i, se se~e od krajot pa po celata dolìna. Ako se se~e golema dolìna i se bara presek so opredelen pravec (kontura) se koristat pomagala, {abloni ili vodilki, za sledewe na baranata kontura, slika 2.

Slika 1 Slika 2

Se~eweto na podebelite plo~i zapo~nuva so naklon na elektrodata koj ovozmoùva rastopuvawe na del od materijalot, ne celosno po celata debelina. So la~noto dvièwe gore dolu se sovladuva, rastopuva po celata debelina i na isti na~in se prodolùva vo pravec po sakanata kontura, slika 3 i slika 4).

Slika 3Slika 4

Izvedbata na otvori vo materijalot e ne{to pote{ko, poradi pogole-moto odveduvawe na toplinata od elektri~iot lak vo site pravci na materi-jalot. Za da se sovlada ovoj ponor na toplina, elektri~niot lak se zadrùva podolgo vreme na edno mesto ili se pravat kru`ni dvièwa so mal radius, slika 5. Pri izrabotka na pomali otvori se dejstvuva so elektri~niot lak di-

24


rektno na mestoto kade treba da se otvorite, slika 6. Pri izrabotka na pogolemi otvori, najprvo se vr{i dup~ewe vo centarot na otvorot, a potoa po dolìna na radiusot se odi do kru`nicata i lakot se vodi po istata, slika 7.

Slika 5 Slika 6 Slika 7

VII.4.2.2. Se~ewe so metalni {uplivi elektrodi

Elektrola~noto se~ewe so {upliva elektroda i kislorod se narekuva i OXY-ARC postapka. Ovaa postapka se bazira na toa {to so elektri~niot lak se topi materijalot, a vo rastopinata niz {uplinata na elektrodata duva kislorod pod pritisok. Kislorodot ja ima ulogata da ja sogori rastopinata, a kineti~kata energija na mlazot da ja isfrli - potisne sogorenata (ok-sidranata) rastopina.

Postapkata e mnogu ednostavna i evtina. Se primenuva za se~ewe na site vidovi ~elici, siv liv, aluminium i negovite leguri, bakar i negovite leguri i drugi. Vo praksa ovaa postapka e primenuvana obi~no za popravki i pri rabota na teren (se~ewe slika 8.a, i `lebewe slika 8.b.), kade nemoè da se primenat drugite postapki na termi~ko se~ewe.

a) se~ewe b) `lebewe

Slika 8.

Naj~esto se se~at elementi od siv liv, delovi pod voda, te{ko pristapni mesta, vadewe na zakovki, moè da se dup~i kako po~etok za se~ewe so gasen plamen i sli~no. Povr{inata na presekot e dosta gruba, taka za odgovorni zavari potrebno e dopolnitelna obrabotka so brusewe. No vo poveketo slu~ai obi~no pri poprvkite ne se bara dopolnitelna obrabotka na prese~nata povr{ina. Na povr{inata obi~no se prisutni za-ostanati oksidi ili kapki od rastopeniot metal.

Uredot za zavaruvawe, slika 9, se sostoi od eden specijalen drà~ za elektroda, vo koj ima crevo za dovod na kislorod i kabel za struja. Elek-

25


trodite se obloèni i so {uplina vo metalnoto jadro so dijametar od 1 do 3.5 mm. Nadvore{niot dijametar na elektrodite e od 5,10 do 8,25 mm. Drà~ot na elektrodata se priklu~uva na izvor na struja za REL zavaru-vawe. Ja~inata na strujata se dviì od 110 do 650 A.

Slika 9.

Na dijagramot na slika 10 daden se preporaki za izbor na parametrite za se~ewe so ovaa postapka.

Vo sporedba so se~eweto so gasen plamen ovaa postapka ima prednosti pri se~eweto na materijalite koi so gasen plamen nemoàt da se se~at, osobeno vo nepovolni uslovi i ne~isti materijali.

Vo tehnikata na rabota najva`ni elementi na koi tehnologot treba da posveti posebno vnimanie se:

- naklonot i brzinata na dvièwe na elektrodata,- izbor na dimenzii na elektrodata vo zavisnost od vidot i debelinata

na materijalot koj se se~e, - pritisok na kislorodot.Strujata moè da bide naizmeni~na i ednonaso~na. Elektrodata se

priklu~uva na pozitiven pol, i vo isklu~itelni slu~ai pri se~ewe pod voda na negativen pol. [iro~inata na presekot e kolku i dijametarot na elektro-data.

26


Slika 10. Reìmi za se~ewe na niskojagleroden ~elikVII.4.2. 3. Elektrola~no se~ewe so jaglenova elektroda

Elektrola~noto vozdu{no se~ewe e ednostavna i eftina postapka za se~ewe na site metali. Se~eweto se vr{i so elektri~en lak vospostaven pome|u jaglenova (grafitna) elektroda, stavena vo drà~ot koj e priklu~en na plus pol, i rabotniot predmet na minus pol. Grafitnite elek-trodi se so kruèn ili elipti~en presek, obloèni so bakar za podobra kru-tost, bidejki grafitot lesno se kr{i, slika 11. Elektri~niot lak so svojata toplina go rastopuva metrijalot i go pretvara vo rastopina. Mlazot od kom-primiraniot vozduh pod pritisok od 5-7 daN/cm2 duva niz dve dup~iwa vo rastopinata so {to mehani~ki go otstranuva rastopeniot del, slika 12.

Sl. 11. Sl. 12.

Postapkata e dosta primenuvana na teren, i vo rabotilnica kade se se~at mal broj na delovi. Tehnikata na rabota e ednostavna, ne bara golema obuka na zavaruva~ot. Kvalitetot na presekot e dosta lo{, bara dopolnitelna obrabotka so brusewe. Naj ekonomi~na primena ova postapka ima pri se~eweto podgotovkata na elementite za zavaruvawe, kako I, V, X i U.

Osnovno pravilo pri ova postapka e da elektri~niot lak mora sekoga{ da e pred mlazot od komprimiran vozduh. Na slikite 13 dadeni se na~ini na podgotovka na elementite za zavaruvawe.

27


So ova postapka moè da se vr{i `lebewe na veke izvedenite zavari so cel da se otstranat pojavenite gre{ki, neprovaren koren, prokapini, puknatini i sli~no, slika 14.

Orientacioni podatoci za elektrola~no vozdu{no se~ewe na jaglero-den ~elik so jaglenova elektroda dadeni se vo tabela 2.

Tabela 2.de I P bs dom potro{uva~ka na 1m pre-

sek

mm A daN/cm2 mm mmvoz-duh

l

elektrodig

vrememin

4 250 5 6 5 150 16 128 500 6 10 25 500 160 8

12 750 7 14 30 550 170 8

Slika 13. Slika 14.

VII.4.3. SEÊWE SO PLAZMA

VII.4.3.1. Osnovi na postapkata

Se~eweto so plazma se vr{i so topewe, pri {to metalnite materijali so snop od plazma se rastopuvaat i potisnuvaa, slika 1.a. i slika 1.b.

Toplinskata energija na plazmeniot lak go topi i delumno isparuva materijalot, a kineti~kata energija go isfrluva rastopeniot del od mestoto na se~ewe. Se~eweto moè da se izvede so prenesen i neprenesen lak.

Pri se~eweto so prenesen lak i rabotniot predmet e vklu~en vo elektri~noto kolo. Pri ova pote{ko se regulira dolìnata na lakot, osobeno pri ra~noto se~ewe i naponot na lakot e mnogu visok. Ovie nedostatoci |i nema pri postapkata so neprenesen lak, kade rabotniot predmet ne e vklu~en vo elektri~no kolo.

28


Sl. 1.a. Sl. 1.b.

Pri se~eweto se koristat ednoatomni gasovi, kako argon i helium, i pove}e atomni gasovi (vodorot i azot) za jonizacija, pri {to pove}e atom-nite prvo disociraat vo ednoatomni pa posle se joniziraat.

Naj~esto primenuvani gasni smesi za se~ewe se:

gas zabele{ki Cr-Ni ~el. Cu Al NiAr + 35%H2 najgolema brz-

ina na se~ewe(x) x x x

N2 + 20% H2 naj primenu-vano

x x (x) (x)

Ar + 33%N2 + 33% H2 ma{insko se~ewe i naju-niverzalna pri-mena

x x x x

Za{titata na presekot moè da bide od inertni gasovi, vozduh pod pritisok ili me{avina gas-voda.

So ovaa postapka se se~at materijalite koi ne se se~at so gasen plamen, kako visokolegirani ~elici, aluminium, bakar i tenki elementi od nelegirani ~elici.

Se~eweto moè da se realizira vo pove}e varijanti:- Se~ewe so topewe, pri ova do razdvojuvawe doa|a po pat na

topewe. Se koristat gasovi koi ne reagiraat so volframovata katoda, kako: azot, argon i vodorot, ili azot, neon, argon i helium.

- Se~ewe so paraleleno dejstvo na oksidacija. Se koristi vozduh pod pritisok ili kislorod, so {to se predizvikuva ehsotermna reakcija, koja go zabrzuva procesot. Se tro{at brzo volframovata katoda i bakarnata dizna. So ovaa varijanta se se~at samo ~eli~ni materijali.

Se~eweto so voden mlaz i plazmen lak se koristi za se~ewe na Cr-Ni ~elici. Pri ova se koristi azot kako gas za se~ewe. Materijalite koi ne se se~at so azot, kako sitnozrnestite ~elici, se se~at so kislorod.

VII.4.3.2. Oprema i na~ini na se~ewe

Osven plamenikot, izvorot na struja i gasovite, se drugo kaj uredite za se~ewe so plazma se isti so uredite za se~ewe so gasen plamen. Vo

29


kolku istiot ured se koristi za dvete postapki, treba da se vodi smetka za brzinata na uredot, bidejki brzinata na se~ewe so plazma e nakolku pati pogolema.

Se~eweto moè da bide ra~no (slika 2) ili ma{insko (slika 3). Ra~noto se~ewe e so pomala mo}nost i so nego se se~at potenki ele-menti. Podebelite elementi se se~at ma{inski, pri {to strujata e okolu 1000A, a naponot obi~no vo intervalot od 200 do 400V.

Sl.2. Ra~no se~ewe so plazmen lak

Sl.3. Ma{insko se~ewe so plazmen lak

Ma{inskoto se~ewe se izveduva kako:- Konvencionalno se~ewe ili suvo se~ewe, pri koe bakarnata dizna

mora dobro da se ladi, slika 4.a.- Se~ewe so sekundaren pritisok od gas za za{tita na volframovata

katoda. Strani~no vo plazmeniot lak se nosi vozduh pod pritisok ili kislorod, slika 4.b.

- Se~ewe so mlaz od voda, pri {to procesot na se~ewe e potpomog-nat od kineti~koto dejstvo na vodeniot mlaz, slika 4.v i slika 4.g.

Pomalite uredi rabotat so t.n. suv princip, a pogolemite i ponovite so t.n. vodeno-plazmeno se~ewe, slika 5 i slika 6.

Sl. 4.a. Sl. 4.b. Sl. 4.v. Sl. 4.g.

Za namaluvawe na {tetnite pojavi i za{tita na okolinata se koristi voda, no so razli~ni izvedbi prikaàni na slikata 5. Vodata ima pove}ekratna uloga, |i prifa}a produktite na se~eweto, ja namaluva bu~avata, go namaluva ultravioletovoto zra~ewe. Delot koj se se~e

30


moè da e delumno potopen vo voda (slika 5.a i slika 5.b.) i celosno po-topen vo voda (slika 5.v i slika 5.g.).

Sl. 5.a. Sl. 5.b. Sl. 5.v. Sl. 5.g.

Sl. 6. Ma{nsko se~ewe pod voda

Pri izvedbite prikaàni na slika 5.a i slika 5.b., vodeniot mlaz ovoz-moùva pobrzo ladewe i pobrzo odveduvawe na produktite na se~eweto.

Pri izvedbite prikaàni na slika 5.v i slika 5.g., rabotniot predmet e potopen pod voda na dlabo~ina od 60 do 80 mm. Pri toa se namaluva di-mot, pra{inata, bu~avata i zra~eweto. Tro{eweto na energijata pri se~eweto so voda e pomalo vo sporedba so se~eweto vo atmosferata. Ekonomski e isplatlivo se~ewe vo voda na konstruktivni ~elici do 15 mm i visokolegirani ~elici do okolu 20 mm debelina.

VII.4.3.3. Primena na postapkata

Se~eweto so plazma e vo {iroka primena za materijalite koi nemoàt da se se~at so gasen plamen, no se primenuva i za se~ewe na jaglenorodni ~elici i niskolegirani ~elici, bidejki e namalena mo`nosta za pojava na prsnatini.

Pri se~eweto na nelegirani i niskolegirani ~elici so debelina do 15mm se se~at so zakosuvawe od 1 do 2o. Istoto vaì i za visokolegiranite ~elici do debelina od 40 mm, kako i kaj aluminiumot i bakarot do debelina od 5mm. Posebni prednosti vodenoto se~ewe ima pri se~eweto na Cr-Ni ~elici, kade ne se javuva povr{inska oksidacija.

Dobroto ladewe i golemata brzina na se~ewe ja namaluvaat ZVT. Ladeweto naj~estoo e so voda ili vozduh. Prese~nata povr{ina e so visok kvalitet i zasekot e tesen, slika 7.

31


Sl.7. a Sl. 7.b.

Kvalitetot na presekot e vo zavisnost od materijalot i plazmeniot lak so gasot. Presekot sekoga{ na gornata strana e po{irok, a dole potesen, taka vo zavisnost od debelinata na elementite koi se se~at mora da se vodi smetka za korekcija od 2o do 3o.

Se~eweto so plazma ima negativnosti, a tie se: pojava na ultravio-letovo zra~ewe, golema buka, skapiot ured i raznovidnite gasovi.

So ovaa postapka se se~at ~elici do 120 mm, aluminium do 150 mm. Vo zavisnost od debelinata i vidot na materijalot koj se se~e se izbi-raat parametrite na reìmot na se~ewe, slika 8 i slika 9.

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160

debel i na na mater i jal ot vl c s(mm)

I(kA)

dm(mm)

Ar(l/s)

H2(l/s)

Vs(m/min)

Sl. 8. Reìmi za se~ewe na visokolegirani ~elici

32


0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160

debel i na na mater i jal ot al umi ni um s(mm)

I(kA)

dm(mm)

Ar(l/s)

H2(l/s)

Vs(m/min)

Sl. 9. Reìmi za se~ewe na aluminiumVII.4.4. SEÊWE SO LASER

VII.4.4.1. Osnovi na postapkata

Se~eweto so laser naj~esto se izveduva so koaksialen dotur na gas so golema brzina i pritisok, slika 1a i 1b. Gasot vo zavisnost od postapkata i prirodata na materijalite koi se se~at moè da bide: vozduh, kislorod, vodorot, argon ili helium.Ulogata na gasot e pove}estrana, da go inten-zivira procesot na se~ewe, da go podobri kvalitetot na prese~nata povr{ina i istata ja za{titi od okolnite vlijanija i sli~no.

Slika 1.a. Slika 1.b.

Spored DIN 2310 del 5 se~eweto so laser moè da se izvede so: so-goruvawe, topewe ili isparuvawe.

Pri se~eweto so sogoruvawe se koristi dodatok od ~ist kislorod, a moè da se se~at site vidovii ~elici, titan, molibden i nivnite leguri. Pri

33


se~eweto so topewe i isparuvawe se koristi dodaten gas vodorot i moè da se se~at plastiki, staklo, drvo, tekstil i drugi ne`lezni materijali.

Kaj se~eweto so sogoruvawe sli~no kako i kaj se~eweto so gasen plamen, najprvo se zagreva materijalot do temperatura od 1200oC, potoa so kislorod sogoruva rastopeniot del i po pat na kineti~ki pritisok se potis-nuva sogoreniot materijal. Ehsotermnata reakcija na kislorodot so materi-jalot koj se se~e dodava eden del na neophodnata energija.

Sli~no kako i kaj se~eweto so plazmen lak, i pri se~eweto so rastopuvawe so fokusirawe na laserskiot snop se rastopuva materijalot po celata debelina i so pritisok od gasot istiot se potiskuva. Kako gas naj~esto se koristat: vodorod, agon ili helium. Pri ovoj na~in na se~ewe mo`no e da se koristi predgrevawe na materijalot koj se se~e.

Se~eweto so isparuvawe se vr{i so golema gustina na energijata, 107 W/mm2. Koja se postignuva so fokusirawe na lserskiot snop vrz materi-jalot koj po~nuva spontano da isparuva. Ispareniot materijal vo reakcija so gasovite za se~ewe: vodorod, agon ili helium se vrzuva so `gurata i za-edno se otsrtranuva.

Pri se~eweto na materijalite najdobro e da se koristi laser so kon-tinuirano dejstvo, poretko so kvazikontinuirano dejstvo i najretko so pul-sno dejstvo. Ako se koristi pulsen laser toga{ treba impulsite da bidat so visok intenzitet i najkratko vreme na dejstvuvawe. Najpovolno e da se ko-risti laser so TEM00 raspredelba na energijata po popre~niot presek na laserskiot snop. Za se~ewe se koristat SO2-laseri so mo}nost do 1500W, no moè da se upotrebuvaat i bavni laseri do 600W i brzi laseri so nad 1500W. Sloènite formi obi~no se se~at so impulsni laseri, a poednos-tavnite formi so kontinuirani laseri.

Se~eweto so laser se izveduva isklu~ivo so avtomatizirani sistemi, kade celiot reìm na rabota e upravuvan so CNC, a vo ponovo vreme se primenuva i robotizirano se~ewe so laser.

VII.4.4.2. Primena na postapkata

Kako rezultat na golemata toplinska mo}, laserskiot snop se koristi za se~ewe na najrazli~ni materijali. Taka so laser moè da se se~at i tenki limovi od visokolegirani ~elici, aluminium i bakar, kako i nemetalni materijali: keramika, plastika, staklo, drvo, tekstil, hartija, guma i drugo, slika 2.

elasti~en ~elik za pruìni keramikaPolikristalen dijamant so 15h3mm

34


~elik aluminium plastika drvo tekstil iverica armiran beton

Slika 2. Primeri na raznovidni materijali se~eni so laser

So laser moè da se se~at ~eli~ni materijali so debelini od 0,1 do 8mm. Kaj potenkite elementi od konstruktiven jagleroden ~elik presekot e potesen, taka za debelina do 5mm presekot e so {iro~ina od 0,1mm. Pri se~eweto na ovoj vid ~elici sekoga{ se koristi kislorod, odnosno se~ewe so sogoruvawe. Ner|osuva~kite ~elici se se~at so pomala brzina i do 50% vo sporedba so jaglerodnite ~elici. Moè da se se~at so i bez kislorod. Koga se vr{i se~ewe so kislorod mo`na e pojava na oksidi na prese~nata povr{ina. Martenzitnite i feritnite hrom legirani ~elici se se~at so relativno visok kvalitet, vo sporedba so austenitnite nikel legi-rani ~elici koi se se~at pote{ko.

Bakarot i negovite leguri u{te pote{ko se se~at vo sporedba so alu-miniumot. Pri toa kako gas se koristi vodorodot, a maksimalnata debelina koja moè da se prese~e e 3mm.

Aluminiumot i negovite leguri se se~at so pogolema gustina na en-ergijata na laserskiot snop otkolku ~elicite, pradi pogolemiot stepen na reflaksija na laserskata svetlina i povisokiot koeficient na toplinosprovodlivost. Taka duri i so mo}nost od 1,5kW te{ko moè da se prese~e debelina pogolema od 3mm. Ova e osobeno primenuvano vo avioindustrijata, pokraj toa ima i problemi od kislorodot, se javuva oksid so visoka to~ka na topewe i golema krtost.

Nemetalnite materijali moè da se prese~at so pogolemi debelini, taka gumata moè da se se~e so debelini do 20mm, prirodno drvo do 75mm i iverica do 25mm so brzina na se~ewe od 2 m/min.

Dobienite prese~ni povr{ini se so paralelni rabovi, {to e posebno va`no za ponatamo{nata obrabotka ili montaà na delovite. Prese~nata povr{ina e so visok kvalitet, zasekot e {irok od 0,1 do 1,0 mm pri brzina na se~ewe od nekolku m/min. Taka pri se~eweto na jaglerodnite ~elici paralelnosta na prese~enite strani e so okolu 1% otstapuvawe, rapvosta na presekot e od 5 do 20 µm. Zonata pod vlijanie na toplinata se dviì vo granicite od 0,05 do 0,15 mm i se namaluva so zgolemuvawe na brzinata na se~ewe.

Brzinata na se~ewe zavisi od: gustinata na energijata, polo`bata na fokusot, raspredelbata na energijata po popre~niot presek na laserskiot snop t.e. modot na laserot, kvalitetot na kislorodot, vidot i debelinata na metrijalot koj se se~e i sli~no. Taka so upotreba na kislorod vo sporedba na vozduh se zgolemuva brzinata na se~ewe za 25 do 40%. So zgolemu-vawe na debelinata na materijalite opaga brzinata na se~ewe, slika 3.a. A so zgolemuvawe na mo}nosta na laserskiot snop i kvalitetot na kislorodot se zgolemuva brzinata na se~ewe, slika 3.b.

35


0123456789

1011

1 2 3 4 5 6 7 8 9debel i na na se~ewe mm

brz

ina n

a s

e~

ew

e m/m

in jagl erodni ~el i ci

ner|osuva~ki ~el i ci

al umi ni um

Slika 3.a.

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

99.5 99.6 99.7 99.8 99.9 100

~i stota na ki sl orodot %

brz

ina n

a s

e~

ew

e m/m

in

1250W

600W

Slika 3.b.

VII.4.4.3. Sporedba so drugite postapki na termi~ko se~ewe

Vo sporedba so konkurentnite postapki na se~ewe so gasen plamen i plazmen lak, se~eweto so laser ima redica prednosti. Kako na primer, so laser moè da se se~at nemetalni materijali, se~eweto e so tesen presek, prese~nite povr{ini se so pogolema paralelnost i pomala rapavost i se raboti so pogolema brzina. Del od prednostite na se~eweto so laser vo sporedba so konkurentnite postapki na se~ewe moè da se vidi na slikite 4. Taka na slikata 4.a. predstavena e sporedbata vo zavisnost od debeli-nata na se~ewe za razli~ni vidovi na materijali, a na slikata 4.b. pred-stavena e sporedbata za debelinata na se~ewe i {iro~inata na presekot pri se~ewe na jagleroden ~elik ST37.

500

15 80

70

60

100

40 20 30 030

0

100

200

300

400

500

Gasenpl amen

P l azmenl ak

L aser skisnop

Mah

. d

eb

elin

i n

a s

e~

ew

e (mm

) nel egi r an ~el i k

vi sokol egi r an~el i kal umi ni um

bakar

nemetal i

Slika 4.a.

mm l aser gasen pl amen pl azmen l ak123

5

8

10

Slika 4.b.

VII. 4.4.4. Dup~ewe so laser

Kako i se~eweto i dup~eweto so laser se primenuva pri obrabotkata na materijalite i toa podednakvo uspe{no za razli~ni vidovi na materijali. Dup~eweto e specifi~en na~in na se~ewe pri koe brzinata

36


na se~ewe e nula. Laserskiot snop e posebno efikasen pri dup~ewe na mali otvori, obrabotka mnogu va`na za pogonskite sistemi vo avionite i raketite. Toa e posebno va`no za mali otvori potrebni vo motorite za dovod na gorivo ili drug fluid, a koi se pravat od razni leguri koi te{ko se obrabotuvaat so drugi postapki. Dijametarot na odvorite moè da dostigne mikronski golemini.

Na slika 5 dadeni se primeri na dup~ewe na razli~ni materijali:a). dup~ewe na otvori so dijametar 0,8mm i dlabo~ina od 1 mm, so Nd:YAG-laser,b). se~ewe i dup~ewe na cevka od legiran elik so dijametar 5mm i debe-lina na yidot 0,15mm, prikaànata konfiguracija e napravena za vreme od 3s so upotreba na gasen CO2-laser.v). dup~ewe na keramika so debelina 5mm otvori so dijametar 0,10mm so potreba na gasen CO2-laser.


37

Navaruvanje- metalizacija-secenje

Documents