유리 병의 스프레이 용접 과정 도입

이 논문

첫 번째 측면 : 병의 스프레이 용접 공정 및 수동 스프레이 용접, 플라즈마 스프레이 용접, 레이저 스프레이 용접 등을 포함한 유리 곰팡이가 있습니다.

곰팡이 스프레이 용접의 일반적인 과정 - 플라즈마 스프레이 용접은 최근 "마이크로 플라즈마 스프레이 용접"으로 알려진 기술 업그레이드와 크게 향상된 기능을 통해 해외에서 새로운 혁신을 만들었습니다.

마이크로 플라즈마 스프레이 용접은 곰팡이 회사가 투자 및 조달 비용을 크게 줄이고 장기 유지 보수 및 소모품을 사용하는 비용을 크게 줄일 수 있으며 장비는 광범위한 워크 피스를 분산시킬 수 있습니다. 스프레이 용접 토치 헤드를 교체하면 다른 워크 피스의 스프레이 용접 요구 사항을 충족 할 수 있습니다.

2.1“니켈 기반 합금 솔더 분말”의 구체적인 의미는 무엇입니까?

"니켈"을 클래딩 재료로 간주하는 것은 오해입니다. 실제로 니켈 기반 합금 솔더 분말은 니켈 (NI), 크롬 (CR), 붕소 (B) 및 실리콘 (SI)으로 구성된 합금입니다. 이 합금은 1,020 ° C ~ 1,050 ° C 범위의 낮은 용융점이 특징입니다.

전체 시장에서 클래딩 재료로서 니켈 기반 합금 솔더 파우더 (니켈, 크롬, 붕소, 실리콘)를 광범위하게 사용하는 주요 요인은 다른 입자 크기를 가진 니켈 기반 합금 솔더 파우더가 시장에서 활발하게 홍보되었다는 것입니다. 또한, 니켈 기반 합금은 녹는 점, 부드러움 및 용접 웅덩이의 제어 용이성으로 인해 초기 단계에서 OFF (Oxy-Fuel Gas Welding)에 의해 쉽게 증착되었습니다.

산소 연료 가스 용접 (OFW)은 2 개의 별개의 단계로 구성됩니다. 용접 분말이 녹고 공작물 표면에 부착되는 증착 단계라고 불리는 첫 번째 단계; 압축과 다공성 감소를 위해 녹았다.

소위 새로 멜팅 단계는베이스 메탈과 니켈 합금 사이의 융점 차이에 의해 달성되며, 이는 1,350 ~ 1,400 ° C의 융점 또는 1,370 ~ 1,500 ° C의 융점이있는 페라이트 주철 일 수있다 (UNI 7845-78). 니켈, 크롬, 붕소 및 실리콘 합금이 기본 금속이 새로 리멜팅 스테이지의 온도에있을 때 기본 금속의 리멜팅을 유발하지 않도록하는 것은 용융점의 차이입니다.

그러나, 니켈 합금 증착은 또한 리멜팅 공정이 필요하지 않고 단단한 와이어 비드를 퇴적함으로써 달성 될 수있다.

2.2 병 유리 산업의 클래딩 펀치/코어에 사용되는 니켈 기반 합금 솔더 분말

이러한 이유로, 유리 산업은 자연스럽게 펀치 표면의 경화 코팅을위한 니켈 기반 합금을 선택했습니다. 니켈 기반 합금의 증착은 OFW (Oxy-Fuel Gas Welding) 또는 Supersonic Flame Spraying (HVOF)에 의해 달성 될 수있는 반면, 유도 가열 시스템 또는 OFW (Oxy-Fuel Gas Welding)에 의해 Remelting 공정을 달성 할 수있다. 다시, 염기계와 니켈 합금 사이의 용융점의 차이는 가장 중요한 전제 조건이므로 클래딩이 불가능합니다.

고객이 불활성 가스 준비를위한 워크숍이 있으면 플라즈마 용접 (PTAW) 또는 텅스텐 불활성 가스 용접 (GTAW)과 같은 혈장 전달 아크 기술 (PTA)을 사용하여 니켈, 크롬, 붕소, 실리콘 합금을 달성 할 수 있습니다.

니켈 기반 합금의 경도는 작업의 요구 사항에 따라 다르지만 일반적으로 30 시간에서 60 시간 사이입니다.

2.3 고온 환경에서 니켈 기반 합금의 압력은 비교적 큽니다.

위에서 언급 한 경도는 실온에서의 경도를 나타냅니다. 그러나 고온 작동 환경에서 니켈 기반 합금의 경도는 감소합니다.

위에서 볼 수 있듯이, 코발트 기반 합금의 경도는 실온에서 니켈 기반 합금의 경도보다 낮지 만 코발트 기반 합금의 경도는 고온 (예 : 곰팡이 작동 온도)에서 니켈 기반 합금의 경도보다 훨씬 강하다.

다음 그래프는 온도가 증가함에 따라 다른 합금 솔더 분말의 경도 변화를 보여줍니다.

2.4“코발트 기반 합금 솔더 분말”의 구체적인 의미는 무엇입니까?

코발트를 클래딩 물질로 고려하면 실제로 코발트 (CO), 크롬 (CR), 텅스텐 (W) 또는 코발트 (CO), 크롬 (CR) 및 몰리브덴 (MO)으로 구성된 합금입니다. 일반적으로 "Stellite"솔더 분말로 지칭되는 코발트 기반 합금에는 탄화물과 보라드가 있으며 자신의 경도를 형성합니다. 일부 코발트 기반 합금은 2.5% 탄소를 함유합니다. 코발트 기반 합금의 주요 특징은 고온에서도 슈퍼 경도입니다.

2.5 펀치/코어 표면에 코발트 기반 합금을 증착하는 동안 발생하는 문제 :

코발트 기반 합금의 증착의 주요 문제는 그들의 높은 융점과 관련이있다. 실제로, 코발트 기반 합금의 융점은 1,375 ~ 1,400 ° C이며, 이는 거의 탄소강 및 주철의 용융점입니다. 가설 적으로, 우리가 산소 연료 가스 용접 (OFW) 또는 Hypersonic Flame Spraying (HVOF)을 사용해야한다면 "Remelting"단계에서베이스 메탈도 녹습니다.

펀치/코어에 코발트 기반 분말을 증착하기위한 유일한 실행 가능한 옵션은 다음과 같습니다. 전송 혈장 아크 (PTA).

2.6 냉각에 대해

위에서 설명한 바와 같이, 산소 연료 가스 용접 (OFW) 및 Hypersonic 불꽃 스프레이 (HVOF) 공정의 사용은 증착 된 분말 층이 동시에 녹고 부착된다는 것을 의미합니다. 후속 리멜팅 단계에서, 선형 용접 비드가 압축되고 기공이 채워진다.

기본 금속 표면과 클래딩 표면 사이의 연결은 완벽하고 중단이 없음을 알 수 있습니다. 테스트의 펀치는 동일한 (병) 생산 라인, OFW (Oxy-Fuel Gas Welding) 또는 초음속 화염 스프레이 (HVOF)를 사용한 펀치, 냉각 기압 하에서 동일한 플라즈마 전달 아크 (PTA)를 사용한 펀치, 혈장 전달 아크 (PTA) 펀치 온도는 100 ° C 낮습니다.

2.7 가공에 대해

가공은 펀치/코어 생산에서 매우 중요한 프로세스입니다. 위에서 지적한 바와 같이, 고온에서 경도가 크게 감소한 솔더 분말 (펀치/코어)을 퇴적하는 것은 매우 불리합니다. 이유 중 하나는 가공에 관한 것입니다. 60HRC 경도 합금 솔더 파우더에 가공하는 것은 매우 어렵 기 때문에 고객은 회전 도구 매개 변수 (회전 도구 속도, 피드 속도, 깊이…)를 설정할 때 낮은 매개 변수 만 선택해야합니다. 45HRC 합금 분말에 동일한 스프레이 용접 절차를 사용하는 것이 훨씬 쉽습니다. 회전 도구 매개 변수도 더 높이 설정 될 수 있으며 가공 자체를 완료하기가 더 쉬워집니다.

2.8 증착 된 솔더 분말의 무게에 대해

OFF (Oxy-Fuel Gas Welding) 및 Supersonic Flame Spraying (HVOF)의 공정은 매우 높은 분말 손실 속도를 가지며, 이는 클래딩 재료를 공작물에 부착하는 데 70%가 높을 수 있습니다. 블로우 코어 스프레이 용접에 실제로 30 그램의 솔더 파우더가 필요한 경우, 용접 총은 100 그램의 솔더 파우더를 뿌려야 함을 의미합니다.

지금까지, 플라즈마 전달 된 아크 (PTA) 기술의 분말 손실 속도는 약 3% ~ 5%입니다. 동일한 불고 코어의 경우, 용접 총은 32 그램의 솔더 파우더 만 분비하면됩니다.

증착 시간에 대해 2.9

OFW (Oxy-Fuel 가스 용접) 및 초음속 화염 스프레이 (HVOF) 증착 시간은 동일합니다. 예를 들어, 동일한 블로우 링 코어의 증착 및 재분비 시간은 5 분입니다. 혈장 전달 된 ARC (PTA) 기술은 또한 공작물 표면의 완전한 경화를 달성하기 위해 동일한 5 분이 필요합니다 (플라즈마 전이 ARC).

아래 그림은이 두 프로세스와 전송 된 혈장 아크 용접 (PTA)의 비교 결과를 보여줍니다.

니켈 기반 클래딩 및 코발트 기반 클래딩의 펀치 비교. 동일한 생산 라인에서 달리기 테스트 결과 코발트 기반 클래딩 펀치는 니켈 기반 클래딩 펀치보다 3 배 더 오래 지속되었으며 코발트 기반 클래딩 펀치는 "분해"를 보여주지 못했습니다. 세 번째 측면 : 이탈리아 스프레이 전문가 인 Claudio Corni와의 인터뷰에 대한 질문과 답변은 캐비티의 전체 스프레이 용접에 관한 것입니다.

질문 1 : 캐비티 전체 스프레이 용접에 용접 층이 이론적으로 얼마나 두껍게 필요합니까? 솔더 층 두께가 성능에 영향을 미칩니 까?

답 1 : 용접층의 최대 두께는 2 ~ 2.5mm이고 진동 진폭은 5mm로 설정됩니다. 고객이 더 큰 두께 값을 사용하면 "랩 조인트"문제가 발생할 수 있습니다.

질문 2 : 직선 섹션에서 더 큰 스윙 OSC = 30mm를 사용하지 않는 이유는 무엇입니까 (5mm 설정 권장)? 이것이 훨씬 더 효율적이지 않습니까? 5mm 스윙에 특별한 의미가 있습니까?

답 2 : 직선 섹션은 5mm의 스윙을 사용하여 금형의 적절한 온도를 유지하는 것이 좋습니다.

30mm 스윙을 사용하는 경우 매우 느린 스프레이 속도를 설정하고 공작물 온도가 매우 높고 기본 금속의 희석이 너무 높아지고 손실 필러 재료의 경도는 10 시간만큼 높습니다. 또 다른 중요한 고려 사항은 결과적으로 (고온으로 인해) 공작물에 대한 응력으로 인해 균열 가능성이 높아집니다.

5mm 너비의 스윙을 사용하면 선 속도가 더 빠르고, 최상의 제어를 얻을 수 있고, 좋은 모서리가 형성되고, 충전재의 기계적 특성이 유지되고, 손실은 2 ~ 3 시간에 불과합니다.

Q3 : 솔더 분말의 조성 요구 사항은 무엇입니까? 공동 스프레이 용접에 적합한 솔더 파우더는 무엇입니까?

A3 : 솔더 파우더 모델 30psp를 권장하는 것이 좋습니다. 크래킹이 발생하면 주철 금형에 23psp를 사용하십시오 (구리 금형에서 PP 모델 사용).

Q4 : 연성 철을 선택한 이유는 무엇입니까? 회색 주철을 사용하는 데 어떤 문제가 있습니까?

답변 4 : 유럽에서는 일반적으로 결절 주철을 사용합니다. 결절 주철 (두 개의 영어 이름 : 결절 주철 및 연성 주철), 이름은 포함 된 흑연이 현미경으로 구형 형태로 존재하기 때문에 얻어집니다. 층 플레이트 형성 회색 주철과 달리 (실제로는 "라미네이트 주철"이라고 불릴 수 있습니다). 이러한 조성 차이는 연성 철과 라미네이트 주철 사이의 주요 차이를 결정합니다. 구체는 균열 전파에 대한 기하학적 저항을 생성하여 매우 중요한 연성 특성을 얻습니다. 더욱이, 동일한 양의 구형 형태의 흑연은 표면적이 적어 물질에 손상이 줄어들어 물질의 우수성을 얻는다. 1948 년 최초의 산업용으로 거슬러 올라가는 연성 철은 철강 (및 기타 캐스트 아이언)에 대한 좋은 대안이되어 저렴한 비용, 고성능을 가능하게했습니다.

주철의 쉬운 절단 및 가변 저항 특성과 결합 된 특성으로 인한 연성 철의 확산 성능, 우수한 드래그/체중 비율

좋은 가공 가능성

저렴한 비용

단가는 저항이 양호합니다

인장 및 신장 특성의 우수한 조합

질문 5 : 경도가 높고 경도가 낮은 내구성이 더 낫습니까?

A5 : 전체 범위는 35 ~ 21 시간입니다. 30 psp 솔더 파우더를 사용하여 28 시간에 가까운 경도 값을 얻는 것이 좋습니다.

경도는 곰팡이 수명과 직접 관련이 없으며 서비스 수명의 주요 차이점은 곰팡이 표면이 "덮여"방식과 사용 된 재료입니다.

수동 용접, 획득 된 금형의 실제 (용접 재료 및 염기 금속) 조합은 PTA 혈장의 조합만큼 좋지 않으며, 스크래치는 종종 유리 생산 공정에서 나타납니다.

질문 6 : 내부 공동의 전체 스프레이 용접을 수행하는 방법은 무엇입니까? 솔더 층의 품질을 감지하고 제어하는 ​​방법?

답변 6 : PTA 용접기에서 낮은 파우더 속도를 10rpm 이하로 설정하는 것이 좋습니다. 어깨 각도에서 시작하여 간격을 5mm로 유지하여 평행 비드를 용접하십시오.

마지막에 쓰기 :

급속한 기술 변화의 시대에 과학과 기술은 기업과 사회의 진보를 이끌어냅니다. 동일한 공작물의 스프레이 용접은 다른 공정으로 달성 할 수 있습니다. Mold Factory의 경우, Mold Factory의 경우, 사용되는 프로세스의 요구 사항을 고려할뿐만 아니라 장비 투자의 비용 성능, 장비의 유연성, 나중에 사용의 유지 보수 및 소모품 비용 및 장비가 더 넓은 제품을 커버 할 수 있는지 여부도 고려해야합니다. 마이크로 플라즈마 스프레이 용접은 의심 할 여지없이 곰팡이 공장에 더 나은 선택을 제공합니다.

 

 


후 시간 : Jun-17-2022