Nitrirani stolovi za zavarivanje: Negativne činjenice koje treba da znate! 

Nitrirani stolovi za zavarivanje: Negativne činjenice koje treba da znate! 

Članak se temelji na naučnom istraživanju predstavljenom u članku „Degradacija nitrirane čelične površine pod dejstvom varničnih kapljica i seizura električnog luka“. 
Istraživanje je objavljeno u časopisu Welding Technology Review. www.pspaw.pl – Vol. 96, 2024, str. 155-160 

Autori: Aleksander Orłowicz¹, Dariusz Pająk², Paulina Sobolewska³, Tomasz Galek⁴

Originalni članak na poljskom jeziku i njegov prevod na engleski možete pogledati na kraju ovog članka. 

Da li nitriranje stolova za zavarivanje ima smisla? Rezultati istraživanja su jasni. 

Nitriranje je proces koji se smatra da poboljšava tvrdoću i otpornost na habanje čeličnih površina. Zbog toga su neki proizvođači počeli da primenjuju ovu metodu na stolove za zavarivanje, nadajući se da će ih učiniti dugotrajnijim. Međutim, nedavna istraživanja pokazuju da u praksi, nitriranje stolova za zavarivanje nije samo neučinkovito i skupo, već čak štetno po trajnost površine stola za zavarivanje.

Zašto bi nitriranje funkcionisalo? 

Nitriranje podrazumeva uvođenje azota u čelične površine kako bi se povećala njihova tvrdoća. Ovaj proces delovao je privlačno za kompanije koje su želele da stolovi za zavarivanje budu otporniji na otkrivanje i oštećenja. Međutim, problem je u tome što, uprkos teorijskim prednostima, nitrirani premaz ne funkcioniše dobro u praksi pod uslovima zavarivanja, jer visoke temperature negativno utiču na njega.

Šta istraživanje kaže? 

Testovi pokazuju da je nitrirana površina, uprkos svojoj većoj tvrdoći, vrlo krhka kada je izložena vrućim varničnim kapljicama i električnom luku. Kada je izložena toploti, sloj brzo puca i ljušti se, oštećujući sto za zavarivanje. Ključni problem je što nitriranje prodire u gornji sloj materijala i puni ga do takve gustine da sprečava pravilno termičko širenje. Rezultat su pukotine zbog visoke temperature, jer materijal ne može pravilno da se širi. Ovo se može objasniti lokalnim brzim porastom vrednosti koeficijenta linearne termičke ekspanzije u oblasti gde su, prema literaturi, već prisutna kompresiona naprezanja. To dovodi do potpune degradacije nitriranog sloja. Takav sto će dobro funkcionisati samo za operacije koje ne unose toplotu u gornji sloj stola.

Slika 2 prikazuje poređenje između nitriranih i nenitriranih površina nakon izlaganja varničnim kapljicama. Jasno se vidi da nitrirana površina, uprkos svojoj teorijskoj tvrdoći, pretrpi značajno više oštećenja. (Crteži preuzeti iz članka, stranica 157)

Donje slike (Sl. 4 i Sl. 5) prikazuju efekte varničnih kapljica na nitriranu površinu, gde se jasno vide pucanje, mrvljenje i ljuštenje sloja. (Crteži preuzeti iz članka, stranica 158)

Studije su pokazale da varni prskot ima temperaturu koja uzrokuje brzo propadanje nitridnog sloja. S druge strane, električni luk uzrokuje razgradnju nitrida, čineći tvrdu površinu poroznom i nesposobnom da obavlja svoju funkciju.

Kao što prikazuju slike (Slika 6 i Slika 7), dejstvo luka uzrokuje razgradnju nitrida i formiranje porozne, oštećene površine. (Crteži preuzeti iz članka, strana 159)

Nitridirani varilački stolovi - više problema nego koristi. 

Dok nitriranje na prvi pogled deluje razumno, u praksi je nitridni sloj previše krhak da bi izdržao oštre uslove zavarivanja. Umesto da štiti sto, on puca zbog toplote i prskanja.

Nitrirani sloj ne pruža otpornost stolovima za zavarivanje na degradirajuće dejstvo varničnih kapljica i zapaljenja. Kao rezultat termičkog uticaja kapljica tečnog metala, u nitriranom sloju se stvaraju poprečna, uzdužna pucanja i delaminacije. Tokom procesa uklanjanja varničnih kapljica dolazi do odvajanja delova nitriranog sloja sa područja gde je došlo do njegove degradacije.

Zaključci za kupce 

Ukoliko želite dugotrajan sto za zavarivanje, bolje je izbegavati nitrirane modele. Iako ovaj proces obećava tvrdoću i otpornost, u stvarnosti ovi stolovi brzo propadaju pod uticajem zavarivanja. Umesto da plaćate više za nitriranje, bolje je uložiti u robusne stolove za zavarivanje bez ovog sloja. Stolovi napravljeni od izdržljivog čelika, bez nepotrebnih dodatnih premaza, bolje će se ponašati u teškim uslovima zavarivanja i otporniji su na toplotu i oštećenja. Jedini način da se spreči prijanjanje varničnih kapljica je korišćenje proverenih hemikalija protiv varničnih kapljica.

1. mgr inż. Aleksander Orłowicz, alekorlowicz[at]gmail.com  ↩︎
2. Rzeszow University of Technology, Poland; mgr inż. Dariusz Pająk, pajak[at]prz.edu.pl    ↩︎
3. Rzeszow University of Technology, Poland; dr inż. Tomasz Galek, t.galek[at]prz.edu.pl  ↩︎
4. Rzeszow University of Technology, Poland; dr inż. Paulina Sobolewska, psobolew[at]prz.edu.pl   ↩︎