1. כיצד משפיע הרכב חומר הבסיס על החלטת הבחירה?
עבור פלדת פחמן רגילה (כגון SPCC, SPCD, SPCE): Ar או Ar-עדיפות תערובות. הקפידו על טוהר הריתוך והימנעו מהתפרקות ניטריד.
עבור פלדת סגסוגת-גבוהה-נמוכה-(HSLA): רגישה לכניסת חום, יש למנוע פגיעה בביצועים. Ar-התערובות הן בחירה בטוחה; הליום מסייע להאט את הקירור ולשיפור המיקרו-מבנה.
עבור פלדה חופשית של אטום אינטרסטיציאלי (-פלדה IF): מכיל אלמנטים יוצרי ניטריד- חזקים כגון Ti ו-Nb. Ar או Ar-ניתן להשתמש בתערובות. ניתן לחקור בניסוי תערובות Ar-N₂ בפרופורציה נמוכה (לדוגמה, 95% Ar + 5% N₂) כדי לתקן Ti/Nb עם חנקן, אך יש לאמת קשיחות ריתוך ונקבוביות.
2. כיצד משפיעים פרמטרים של תהליך הריתוך על החלטות הבחירה?
מהירות ריתוך: מהירויות ריתוך גבוהות יותר דורשות עמידות רבה יותר בפני הפרעות בגז המגן ושיפור יציבות בריכת הריתוך. תערובות Ar-He, בשל האנרגיה הגבוהה יותר ותכונות האוורור הטובות יותר שלהן, מתאימות יותר לריתוך- במהירות גבוהה (למשל, > 6 מ'/דקה).
כוח לייזר ועובי לוחות: כוח גבוה יותר ולוחות עבים יותר דורשים עומק חדירה גדול יותר. הגדלת פרופורציית ההליום עוזרת להשיג עומק חדירה גדול יותר.
3. כיצד דרישות איכות הריתוך משפיעות על החלטות הבחירה?
מראה: נדרש גימור לבן בהיר וכסוף-ללא חמצון; ארגון בטוהר- גבוה או תערובת Ar-הוא הבחירה האופטימלית.
מאפיינים מכניים: חוזק ריתוך, התארכות וערך כוסות רוח חייבים להתאים למתכת הבסיסית, במיוחד עבור חלקים הנתונים לעיוות חמור לאחר מכן (כגון רכיבים מבניים לרכב). זה מחייב שגז המגן ימנע לחלוטין חדירת גזים מזיקים (O₂, N₂), לכן חיוני גז אינרטי-בטוהר גבוה-(Ar/He).
בקרת פגמים: מנע נקבוביות, חתך תחתון וקריסה. הרכב הגז ושיטת אספקת הגז משפיעים ישירות על נזילות הבריכה המותכת ועל התנהגות ההתמצקות.
4. מהן נקודות המפתח התפעוליות?
טוהר גז: יש להשתמש בגז בטוהר- גבוה (שווה או גדול מ-99.995%), במיוחד עם בקרה קפדנית על תכולת החמצן והמים (נקודת טל<-40°C). Impurities are the main culprits of porosity and embrittlement.
מערכת אספקת גז:
השתמש בהגנה דו- דו-צדדית (הגנה מראש- בקדמת לפיד הריתוך, הגנה מושהית עם מגן נגרר בחלק האחורי) כדי להבטיח שהבריכה המותכת תישאר בתוך אזור ההגנה מהתכה ועד להתמצקות.
מגן המיגון צריך להיות קרוב ככל האפשר למשטח הרצועה, וצורתו צריכה להתאים לריתוך.
במידת הצורך, יש למרוח גז מגן גם בחלק האחורי של הריתוך (עבור חומרים קריטיים מסוימים).
קצב זרימת גז ודפוס זרימה:
קצב הזרימה צריך להיות מתון (בדרך כלל 15-25 ליטר לדקה בחזית, 10-20 ליטר לדקה עם המגן הנגרר). זרימה מוגזמת תפריע לבריכה המותכת ותגרום לנקבוביות; זרימה לא מספקת תספק הגנה לא מספקת.
ודא שזרימת הגז היא למינרית כדי למנוע מערבולות שעלולות לסחוף אוויר. ניתן להשתמש במפזרי גז או במסכים.
5. כיצד מוערך תהליך הריתוך?
דגימות מרותכות.
בצע בדיקה מטאלוגרפית מקרוסקופית (בדיקת חדירה, היווצרות ונוכחות של פגמים פנימיים).
בצע בדיקות תכונות מכניות (מתיחה, כיפוף, כוסות רוח).
בדוק את מבנה הריתוך ואת חלוקת הקשיות.
ערכו מבחני יציבות המדמים את המהירות הגבוהה ביותר בקו הייצור.