Reducerea riscului de fisurare

     Aşa cum s-a menţionat, tăierea cu flacără a oţelurilor cu conţinut de carbon sub 0,45% se poate face în bune condiţii, fără riscul apariţiei fisurilor în zona influenţată termic sau în suprafaţa de tăiere.Lucrurile se schimbă însă, dacă oţelul a suferit în prealabil un tratament termic sau dacă se taie oţeluri mediu şi bogat aliate. Astfel, în cazul oţelurilor cu carbon echivalent ridicat, sau în cazul oţelurilor tratate termic Q&T (călite şi revenite), la tăierea termică cu flacără se pot forma şi propaga fisuri în vecinătatea muchiilor de tăiere. Cauzele apariţiei acestor fisuri, sunt în generalsimilare cu cele care produc fisuri la rece la sudare, respectiv:

  • Conţinut ridicat de hidrogen difuzibil în material;
  • Tensiuni reziduale concentrate în zona muchiilor de tăiere;
  • Conţinut ridicat de carbon echivalent.

Fenomenul de fisurare în oţelurile tratate termic QT se produce cu un efect de întârziere, datorită fenomenelor de difuzie a hidrogenului atomic în reţeaua cristalină metalică. Fisurile pot apărea îndecurs de ore sau zile, de la momentul tăierii. Acest fapt, reprezintă un factor de risc în fabricaţia structurilor sudate, deoarece timpul prevăzut între debitarea componentelor metalice şi integrarealor în structurile sudate este relativ scurt. În general furnizorii au un termen de respectat, timpul pentru execuţia lucrărilor este limitat, iar penalităţile de întârziere în onorarea comenzilor, putând fi semnificative.

Prin urmare, în cazul unor parametrii de tăiere sau sudare incorecţi, creşte riscul apariţiei unor situaţii neprevăzute, precum fisurarea sau apariţia unor deformaţii în structura metalică. Dacă intervin astfel de aspecte nedorite, corectarea lor este dificilă şi de cele mai multe ori presupun costuri suplimentare, decalarea termenelor de predare a lucrării etc. Situaţia se complică şi mai mult, dacă aceste probleme intervin la scurt timp de la recepţionarea produselor, unele structuri fiind transportate la distanţe mari, fiind montate în ansamble complexe, costurile de transport şi demontaj, fiind de cele mai multe ori foarte ridicate. Dacă mai apar şi costuri legate de oprirea producţiei la beneficiar, a materialelor prime compromise, penalităţi etc, avem deja o imaginea supra unui incident financiar, care se rezolvă de cele mai multe ori prin instanţă, cu costuri extremde ridicate. Probabil că această imagine reprezintă o situaţie de coşmar pentru furnizorii deconstrucţii metalice sudate, toate aceste incidente putând avea ca şi sursă de plecare, un regimincorect ales, pentru parametrii de tăiere termică sau la sudare. Reducerea riscului de fisurare datorat tăierii cu flacără, se poate face prin:

  • Alegerea unei metode de tăiere ,cu impact mai redus asupra ZIT şi a metalului de bază;
  • Efectuarea unei preîncălziri înainte de tăiere, în funcţie de calitatea şi grosimea materialului;
  • Utilizarea unei viteze optime de tăiere;
  • Reducerea vitezei de răcire după tăiere, efectuarea unor operaţii de post-încălzire;
  • Detensionarea materialului după tăiere.

 Fig1.1.Aspecte ale flăcării de preîncălzire şi a celei de tăierecu oxigen.

Preîncălzirea este extrem de importantă pentru succesul operaţiei de tăiere cu flacără, alegerea temperaturii de preîncălzire, fiind funcţie de material şi grosimea acestuia, arzătoarele având o construcţie specială pentru reglarea flăcării de preîncălzire, figura 1.1

!!!Trebuie făcută distincţie între preîncălzirea locală realizată direct de flacăraarzătorului de tăiere, necesară aducerii metalului de bază la temperatura de aprindere şi preîncălzirea materialului executată pe zone largi, a tablei din care sedecupează prin tăiere piesele dorite, în vederea diminuării riscului de fisurare la rece,prin reducerea vitezei de răcire

Fig 1.2. Arzător de tăiere cu injecţie

Amestecul dintre gazul combustibil şi oxigen se poate realiza în ţeava de amestec a suflaiului(figura 8.9), în capul suflaiului sau în duza suflaiului (figura 8.10), iar în anumite situaţii maispeciale, în faţa duzei, când se lucrează pe maşini de tăiere automatizate de putere ridicată. Duzelede tăiere sunt specifice tipului de gaz combustibil, fiecare producător de echipamente de tăiere şi-adezvoltat propriile modele, existând o varietate foarte mare disponibile pe piaţă. Caracteristicileperformanţelor de tăiere depind de tipul arzătoarelor1 utilizate, geometria duzei, modul de amestecal gazelor şi debitele efective de gaz. În funcţie de principiul de amestec al gazelor, arzătoarele seclasifică în:

  • Arzătoare cu injector (cu cameră de amestec, de presiune joasă)
  • Arzătoare cu presiune (de presiune ridicată)

Arzătorul din figura 1.2 este cu injecţie, gazul combustibil este aspirat în duza de amestec,conform principiului lui Venturi, datorită vitezei ridicate de curgere a oxigenului prin ajutajulinjectorului. Arzătoarele cu injecţie pot opera până la presiuni de 1,5 bar pentru oxigen şi sunt celmai frecvent utilizate la noi în ţară.

Uzual se pot tăia oţeluri de construcţie cu grosimi până la 500 mm, însă pe instalaţii de putereridicată, se pot tăia oţeluri şi cu grosimi de 1000 mm. Duzele au prevăzute canale interioare divergente, care măresc viteza de curgere a gazelor, contribuind astfel la creşterea vitezeide ardere şi la îmbunătăţirea calităţii suprafeţelor tăiate, în condiţii de securitate ridicată şi cuconsumuri specifice de gaz mai reduse.

Fig 1.3. Arzător de tăiere cu presiune şi duzele de tăiere aferente

 

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *