Lauka meistara ceļvedisneveiksmīgas eksotermiskās metināšanas šuves— pieci procesa cēloņi, diagnostikas pamācība un interaktīva metināšanas atteices diagnostika, ko varat palaist, pirms kaut ko izslēdzat.

Pirms trim nedēļām kāds darbuzņēmējs no Sebu man atsūtīja fotogrāfijas pulksten 23:00 pēc vietējā laika. Iepriekšējā ceturksnī 33 kV apakšstacijas zemējuma tīklā bija ielieti divsimt eksotermiski savienojumi. Nodošana ekspluatācijā notika nākamajā rītā. Puse savienojumu izskatījās perfekti. Otrai pusei bija mikrocaurumi gar vadītāja izeju, un to izmēri bija no 600 līdz 900 mikroomiem, salīdzinot ar veseliem 30 līdz 50 mikroomiem labajā pusē. Piegādātājs, nevis mēs, bija piegādājis...metināšanas metāla pulverisuz kuģa, kas trīs lietus dienas stāvēja Manilas piestātnē. Neviens neatvēra nevienu patronu, lai pārbaudītu.

Šis aicinājums ir šī raksta iemesls. Pēc 17 apstrādes gadiemeksotermiskās metināšanas veidnesĀrzemju pircējiem — un 12 gadus vērojot viņu nodošanas ekspluatācijā pārskatus — esmu pārstājis ticēt pēkšņām kļūmēm. Tas, kas izskatās pēkšņi, gandrīz vienmēr ir procesa kļūda, par kuru neviens nav brīdinājis, jo specifikāciju lapā nebija norādīts, ka tas jāpārbauda. Lūk, ko es tagad sūtu katram darbuzņēmējam, kurš man zvana ar "noslēpumainu" kļūmi, tādā secībā, kādā es viņiem to izskaidroju objektā.

Kāpēc neveiksmīga termīta metināšana gandrīz nekad neizdodas tā, kā jūs domājat

Man vispirms ir jāapšauba karkasa konstrukcija, jo tā ietekmē katru komandas lēmumu par problēmu novēršanu. Kad darbuzņēmējs man zvana ar "neveiksmīgu metinājumu", es uzdodu vienu jautājumu, pirms uzdodu kaut ko citu:Vai savienojums kādreiz izturēja pretestības pārbaudi, vai arī tas neizturēja pārbaudi, kad tas tika mērīts pirmajā reizē?Atbilde visu maina, jo savienojums, kas nolietojies ekspluatācijas laikā, un savienojums, kas bija bojāts no liešanas dienas, ir divas pilnīgi atšķirīgas problēmas ar diviem pilnīgi atšķirīgiem pamatcēloņiem.

Saskaņā ar novecošanās pārvaldības literatūru par zemē ieraktiem elektriskajiem savienojumiem, uz kuru atsaucas ASV komunālie uzņēmumi (NUREG-1800, vispārīgais novecošanās mācību ziņojums, ko izmanto, lai pamatotu iekārtu darbības laika pagarināšanu gadu desmitiem), dokumentētie jebkura zemē ierakta savienojuma degradācijas mehānismi ir termiskā ciklēšana, omiskā sildīšana, vibrācija un korozija, un ziņojumā ir skaidri norādīts, ka šie mehānismi iedarbojas uz saskarnēm.eksotermiskajai metināšanai nav saskarnes ar vecumu, jo vadītāji un izkausētais varš reakcijas laikā kļūst par vienu nepārtrauktu metāla gabalu. Tātad, kad pareizi ieliets eksotermisks savienojums ekspluatācijas laikā sabojājas, bojājums gandrīz nekad nav pašā metinājuma metālā — tas atrodas vadītāja daļā, kuru metinājums faktiski nekad nav sasniedzis, vai termiski cikliskā mikrospraugā, ko metinājums atstājis nepareiza pulvera daudzuma dēļ liešanas dienā.

Kā "defekts no liešanas dienas" patiesībā izskatās tiesu medicīnas demontāžas testā

Divsimt Sebu savienojumi man iemācīja vienu modeli, kas ir saglabājies gandrīz katrā vairāku savienojumu atteicē, pa kuru esmu gājis kopš tā laika. Kad mēs atveram bojātu savienojumu un pulējam šķērsgriezumu, mēs redzam vienu no piecām atkārtotām mikrostruktūrām, un katra no tām skaidri atbilst vienam no pieciem procesa cēloņiem, kas aprakstīti šajā rakstā:

• Pūtiena caurumi ir sagrupēti pie vadītāja virsmas.Tvaiks no iesprostota mitruma — visbiežāk mitrs pulveris, dažreiz mitrs vadītājs, reizēm kondensāts aukstā veidnē.
• Oksīda laminēšana, kas ir paralēla vadītāja asij.Piesārņojums starp vadītāju un metinājuma metālu — eļļa no pirkstu nospiedumiem, oksīda atlikumi no slikti iztīrīta kabeļa vai atbrīvošanas līdzekļa plēve no veidnes, kas nekad nav bijusi iepriekš uzkarsēta.
• Nepiepildīta dobuma daļa ar ieliektu lodītes virsmu.Grafīta veidne, kas nolietojusies pāri ciklu skaitam, vai pulvera lādiņš, kas ir pārāk mazs vadītāja šķērsgriezumam, kuru bija paredzēts aizpildīt.
• Aukstās aizvēršanas līnija, kur divas metāla frontes nesaplūda.Aizdedzes laiks nebija piemērots veidnes temperatūrai — gandrīz vienmēr tāpēc, ka komanda aukstā rītā mēģināja aizdedzināt veidni tieši no noliktavas ar gaisa kondicionētāju.
• Metinājuma lodīte, kas savienota tikai ar vienu no diviem vadītājiem krustojumā.Aizvēršanas laikā veidnes nepareiza novietošana vai pulvera disks aizdedzināšanas laikā ir nobīdījies no krāna atveres.

Kad iemācīsities nolasīt šīs piecas mikrostruktūras, problēmu novēršanas saruna vairs nebūs tikai minēšana. Pārējā šīs rokasgrāmatas daļa aplūko katru cēloni tādā secībā, kādā es to izmeklētu uz vietas, ar verifikācijas soli, kas to pierāda, pirms izgriežat vienu savienojumu.

Vai mitrums ir īstais vaininieks, ja termīta metinājums neizdodas?

Mitrums ir galvenais neveiksmes iemesls, ar kuru es sāku, jo tas ir visizplatītākais un vispiedodošākais attaisnojums. Eksotermiskās reakcijas rezultātā izkusušā vara temperatūra ir aptuveni 1083 °C — vara kušanas temperatūra —, un brīdī, kad tas saskaras ar ūdeni, šis ūdens strauji uzvārās, veidojot tvaiku, un tā apjoms izplešas aptuveni 1700 reizes. Tvaiks izspiežas atpakaļ cauri joprojām izkusušajam metinājuma metālam, atstājot gaisa caurumu pēdu, un savienojums tiek bojāts, pirms tas atdziest.OSHA incidentu izmeklēšana termitmetināšanas operācijāsŠis vienīgais mehānisms ir izraisījis vairāk aizdegšanās traumu un apkalpes apdegumu nekā jebkura cita eksotermiska procesa kļūda.

Iemesls, kāpēc tas tik klusi neizdodas, ir tāds, ka mitrumam ir trīs slēptuves, un tikai viena no tām ir acīmredzama.

• Mitrs pulveris.Visbiežākais beramkravu bojājumu cēlonis. Pulveris tiek piegādāts noslēgtās kannās kāda iemesla dēļ — kad kanna ir atvērta, tās saturs ir higroskopisks un piekrastes klimatā dažu stundu laikā absorbē apkārtējā gaisa mitrumu. Kārtridžs, kas "izskatās sauss", nav sauss.
• Mitruma vadītāji.Gan vara dzīslu kabelis, gan ar varu pārklāts tērauds aiztur mitrumu dzīslu starpsienu spraugās. Kabelis, kas lietus laikā ir ticis uzglabāts neatsegts uz vietas, iekšpusē ir slapjš, pat ja ārpuse izskatās sausa, un ar lodlampu žāvēta virsma mitrā gaisā dažu minūšu laikā atkārtoti absorbēs mitrumu.
• Aukstā pelējuma kondensācija.Grafīta veidne, kas 18 °C temperatūrā tiek izvilkta no gaisa kondicionēta veikala un no rīta tiek ievietota 32 °C temperatūrā ar 85 % mitrumu, pirms komanda ir ievietojusi vadītāju, uz tās dobuma sienas kondensēsies ūdens plēvīte. Pēc tam liešanas procesā šī plēvīte nonāk starp veidnes sienu un izkausēto metālu.

Cebu pēcnāves izmeklēšana trīs rindās

Cebu savienojumi salūza, jo pulveris atradās uz lietus samirkušas piestātnes, un komanda atvēra kannas ieliešanas rītā. Viņi tomēr izmantoja pulveri, jo tas izskatījās sauss, un uz katra salūzušā savienojuma lodītes apakšpusē bija redzams precīzs sakopojušos izplūdes caurumu raksts, ko atstāj mitruma radīts tvaiks. 20 minūšu ilga trīs paraugu kasešu pārbaude ar žāvētāju pirms ieliešanas būtu aizturējusi visu partiju, un komanda būtu zinājusi, ka pārējais ir jāliek karantīnā.

Vai jūsu grafīta veidne ir nolietojusies pēc godīgas apkopes laika beigām?

Šī iemesla dēļ piegādātāji izturas vissliktāk, jo kļūmes režīms pircējam nav redzams, un ciklu skaits ir zināms tikai piegādātājam.nVent ERICO Cadweld produktu literatūragrafīta veidnes tiek novērtētas aptuveni 50 līdz 100 apkalpošanas ciklos, un uz mūsu līnijas mēs novērtējam mūsuTermīta metināšanas veidnesar tiem pašiem 50 līdz 100 cikliem, ar 80 līdz 100 savienojumiem normālas lietošanas apstākļos. Pēc tam dobums ir pietiekami erodējis, ka krāna caurums vairs nevar tīri dozēt izkausētu metālu savienojumā.

Patiesa nodilušas veidnes pazīme nav redzama plaisa — tā ir metinājuma šuve, kas zaudē savu spilvenveida formu un sāk ieliekties uz iekšu centrā. Jauna veidne rada šuvi, kas maigi izliekas virs vadītāja, jo pulvera lādiņš nedaudz pārāk piepilda dobumu un liekais pulveris iemetas stāvvadā. Nolietota veidne nepiepilda pietiekami, jo dobums ir pietiekami palielinājies, ka tam pašam pulvera lādiņam vairs nav pārpalikuma, lai to izliektu. Brigādes to kompensē, pievienojot pulveri, kas pēc tam pārkarst dobumu un paātrina nodilumu — atgriezeniskās saites cilpa, kurai nepieciešamas aptuveni divdesmit sliktas liešanas reizes, lai pilnībā iznīcinātu veidni.

Kā novērtēt veidni, ko neiegādājāties no mums

Ja esat mantojis veidnes no cita piegādātāja, salīdziniet vienu ar zināmu, labu veidni ar tādu pašu ģeometriju. Grafīta veidne termiskās erozijas un tīrīšanas dēļ zaudē aptuveni 3 līdz 8 gramus ciklā; veidnei, kuras svars ir par 50 gramiem mazāks par sākotnējo svaru, ir bijis vairāk ciklu, nekā atļauj tās nominālvērtība. Otrkārt, apskatiet metinājuma lodītes formu pēdējo piecu liešanas reižu laikā — ja kāda no tām ir ieliekusies uz iekšu, veidne ir izstumta ārpus tā derīguma termiņa.IEEE standarts 837-2014Saskaņā ar pastāvīgo apakšstaciju zemējuma savienojumu kvalifikācijas sistēmu metinājuma dobuma ģeometrija ir daļa no kvalifikācijas apliecinājuma, tāpēc nolietota veidne nav tikai kvalitātes risks, bet arī atbilstības risks standartam, kuram savienojums tika noteikts.

Vai pārāk mazs pulvera lādiņš varētu nemanāmi sabojāt jūsu metinājuma šuves?

Pulveris ir pieejams standartizētos kārtridžu izmēros iemesla dēļ.Tā kā pulvera un vara masas attiecība ir mainīgais, kas nosaka, vai reakcija rada pietiekami daudz siltuma, lai pilnībā izkausētu vadītāja šķērsgriezumu, pārāk mazs kārtridža izmērs rada savienojumu, kas no ārpuses izlīst cietā veidā, bet vadītāja saskarnē ir nepietiekami sakausēts.Lodīte izskatās labi. Pretestība parāda patiesību sešus mēnešus vēlāk, kad savienojums uzkarst pirmās īsslēguma strāvas ietekmē.

Godīgākā šīs neveiksmes versija ir tāda, ka brigādes dažreiz aizvieto mazāku patronu ar mazāku, ja pareizā izmēra patrona nav noliktavā, pieņemot, ka "metāla daudzums ir aptuveni tāds pats". Negodīgākā versija ir tāda, ka daži piegādātāji pārdod #115 patronu par #150 patronas cenu, jo darbuzņēmēja pasūtījuma veidlapā bija norādīts "kabelis-kabelis 50 mm²", nenorādot pilnu vadītāju pāri. Abiem ir viens un tas pats savienojums: skaists lodītes veidojums, slēpta mikrosprauga pie vadītāja un pretestība, kas gadu no gada pieaug.

Vai vadītāja sagatavošanas īsslēgumi ir slēpts augstas pretestības savienojumu cēlonis?

Esmu vērojis, kā brigādes divdesmit minūtes tīra vara dzīslas redzamo daļu un izlaiž daļu, kas atrodas veidnes dobumā, jo specifikāciju lapā teikts “tīrs līdz spīdīgam metālam”, nenorādot, kā to darīt.Tā kā saite veidojas vadītāja virsmā, kas ieliešanas brīdī atrodas dobuma iekšpusē, piesārņotā daļa zem dobuma rada savienojumu, kas no ārpuses ir metalurģiski nepārtraukts, bet no iekšpuses laminēts ar oksīdu.

Visbiežāk sastopamais piesārņojums, ko redzu kriminālistikas demontāžas laikā, nav netīrumi — tie ir pirkstu nospiedumi. Brigādes apstrādā vadītāja daļu, kas nonāk veidnē, atstājot no savas ādas plānu eļļas plēvīti, un izkausētais varš nevar samitrināties cauri šai plēvītei, lai saplūstu ar pamatmetālu. Rezultātā rodas savienojums ar nepārtrauktu oksīda plakni starp metinājuma metālu un vadītāju, un oksīda plakne ir tieši tāda saskarne, ko NUREG-1800 dokumentē kā degradācijas ceļu termiskās cikla laikā.

• Katram vadītāja materiālam izmantojiet īpašu, asu tērauda suku — varam, ar varu pārklātam tēraudam un cinkotam tēraudam nepieciešama sava suka.
• Noslaukiet notīrīto daļu ar izopropilspirtā samitrinātu bezplūksnu drānu, nevis ar cimdotām rokām.
• Ja vadītājs pirms ieliešanas atrodas atklātā gaisā ilgāk par 15 minūtēm, veiciet atkārtotu tīrīšanu, jo svaigs varš piekrastes un rūpnieciskajā vidē ātri atkārtoti oksidējas.
• No šī punkta turiet notīrīto daļu ar tīrām knaiblēm vai tīru drānu — bez saskares ar ādu.

Vai aukstās pelējuma aizdedzes laika regulēšana izraisa jūsu rīta maiņas kļūmes?

Šo iemeslu neviens nepieraksta, jo tas izklausās pēc operatora kļūdas, nevis procesa kļūdas. Patiesībā eksotermiskā reakcija ir pielāgota noteiktam termiskajam apvalkam, un veidne, kuras temperatūra aizdegšanās brīdī ir zem aptuveni 25 °C, uzvedas atšķirīgi no iepriekš uzsildītas veidnes. Sākuma pulveris aizdegas, reakcijas fronte izplatās caur lādiņu, bet izkausētais varš zaudē siltumu aukstajam grafītam ātrāk, nekā reakcija to var papildināt, un metāls sasniedz vadītāja dobumu zem kušanas temperatūras. Lodīte joprojām veidojas. Kušana nav pabeigta.

Šī problēma pārsvarā ir rīta maiņās mērenā vai aukstā klimatā esošās vietās, un pārsvarā pēcpusdienas maiņās esoša problēma tropu vietās, kur brigādes iepriekš atdzesē savas veidnes gaisa kondicionētā noliktavā, lai tās “konservētu”. Abi šie ieradumi rada vienu un to pašu atteices modeli: aukstās aizvēršanās līniju, kur divas metāla frontes satiekas, bet pilnībā nesaplūst, kas šķērsgriezumā redzama kā asa pārrāvuma vieta graudu struktūrā paralēli dobuma sienai.

Kriminālistikas kontrolsaraksts: Ko darīt, ja savienojums neizdodas nodot ekspluatācijā

Ja ieliešanas dienas savienojuma detaļas nodošanas ekspluatācijā gadījumā rodas problēmas, veiciet izmeklēšanu šādā secībā. Pirmās trīs pārbaudes objektā aizņem mazāk nekā stundu un novērš aptuveni 80 % vairāku savienojumu bojājumu, neko neizjaucot.

1. Pārbaudiet pulvera partijas vēsturi.Kad pulveris tika piegādāts, kā tas tika uzglabāts un vai pirms ieliešanas tika atvērtas kādas kannas? Jebkura atbilde “jā” norāda uz mitrumu (1. cēlonis).
2. Pavelciet veidnes žurnālu.Cik ciklus veidne ir veikusi? Salīdziniet ar ciklu vērtējumu 50–100. Jebkura veidne, kas pārsniedz savu vērtējumu, tiek nomainīta pirms nākamās ieliešanas (2. cēlonis).
3. Pārbaudiet pulvera izmēru atbilstoši vadītāja grafikam.Saskaņojiet katras kannas kārtridža izmēru ar vadītāja kombināciju uz savienojuma. Neatbilstošie kārtridži tiek atkārtoti ielieti ar pareizo kārtridžu (3. cēlonis).
4. Pārbaudiet trīs bojātus savienojumus šķērsgriezumā.Lentzāģa griešana un pulēšana ir pietiekama, lai identificētu izplūdes caurumu rakstus (1. cēlonis), oksīda laminēšanos (4. cēlonis), nepietiekamu pildījumu (2. un 3. cēlonis) vai aukstās aizvēršanās līnijas (5. cēlonis).
5. Kartēt kļūmes attiecībā pret ieliešanas secību.Kļūmes, kas uzkrājas maiņas sākumā, gandrīz vienmēr norāda uz 5. cēloni (aukstā veidne). Kļūmes, kas uzkrājas pulvera partijas beigās, norāda uz 1. cēloni (slapjš pulveris). Kļūmes vienmērīgi izplatās visā maiņas punktā līdz 2. vai 4. cēlonim.

Ja kļūmes iztur visas piecas pārbaudes, problēma gandrīz noteikti ir saistīta ar vidi — augsnes ķīmiskais sastāvs, klejojošās strāvas vai galvaniskā korozija, kas atrod saskarni, ko atstājusi metinājuma šuve —, un sarunai jāpāriet no procesa uz dizainu. Šī saruna ir atsevišķs raksts.

Pārliešanas disciplīna: griešana atpakaļ, nevis atkārtota metināšana uz vietas

Kad savienojums ir bojāts, vienīgais pareizais remonts ir nogriezt tālāk par karstuma ietekmēto zonu un no jauna sagatavot vadītāju no nulles. Svaiga metināšanas metāla liešana pāri bojātam savienojumam neuzticami nesakausē jauno metālu ar veco, jo sākotnējā saskarne jau ir izveidojusi savu metalurģiju, un jebkura iesprostota porainība kļūst par kodolu veidošanās vietu nākamajam bojājumam. Nogrieztajam metālam jābūt vismaz 50 mm tīra vadītāja katrā sākotnējā savienojuma pusē, jaunajai veidnei jābūt tās ciklu skaita robežās, un pulvera partijai jābūt no svaigi atvērtas, pārbaudīti sausas kannas.

Otrreizēja liešana ir arī īstais laiks, lai uzlabotu veidni, ja kļūme liecināja par veidnes nodilumu. Mēs piegādājam mūsueksotermiskās metināšanas veidnesar serializētu cikla žurnālu, lai pircēji varētu izsekot katras veidnes vēsturi visa projekta laikā, un vienam un tam pašam žurnālam vajadzētu pārvietoties kopā ar jebkuru veidni, kas tiek pārvietota starp objektiem. Veidne, par kuru nevarat uzzināt vairāk, ir veidne, kurai nevarat uzticēties.

Kā auditēt savu pašreizējo piegādātāju, nevienu neapvainojot

Lielākā daļa zvanu, ko es pieņemu par šo tēmu, nesākas ar neveiksmi. Tās sākas ar pircēju, kuram tikko ir lūgts kvalificēt jaunu piegādātāju, vai inženieri, kurš ir mantojis procesu, ko viņš nav izstrādājis, un vēlas zināt, kādus jautājumus uzdot pirms nākamās neveiksmes. Godīgākā šīs sarunas versija ir tāda, ka gandrīz katrs piegādātājs var piegādāt veidni, kas darbojas liešanas dienā. Grūtākais jautājums ir, vai viņi var dokumentēt, kāpēc viņu produkts strādāja, un vai viņi atbildēs, ja tā nenotiks.

Šajā konkrētajā problēmu kopumā īstu piegādātāju no cenu atlaižu sniedzēja šķir trīs jautājumi, un es tos izskaidrotu katram pircējam šādā secībā.

1. "Parādiet man savu veidnes cikla žurnāla veidni."Piegādātājs, kas seko līdzi ciklu skaitam, zina, ka veidnes nolietojas. Piegādātājs, kas to nedara, ir vienas sliktas lietas attālumā no tā, ka jūsu problēma kļūst par viņu.
2. "Kāda ir jūsu pulvera partijas izsekojamība?"Uz katras kannas jābūt partijas numuram, ražošanas datumam un aizzīmogota konteinera indikatoram. Piegādātājs, kas pārpako beramkravu pulveri nemarķētās kannās, rada mitruma risku skārda iepakojumā.
3. "Kāda ir jūsu nostāja par pārāk maza izmēra patronu aizstāšanu?"Godīga atbilde ir: “Mēs atsakām pasūtījumu, kamēr jūs neapstiprināsiet vadītāja izmēru.” Bīstama atbilde ir: “Mēs šodien varam nosūtīt mazāku kārbu.”

Mēs veidojām savu eksporta dokumentāciju, balstoties uz šiem trim jautājumiem, jo ​​tie ir jautājumi, pie kuriem atgriežas mūsu pašu neveiksmju izmeklēšanas. Tie ir arī jautājumi, kurus es mums uzdotu, ja būtu pircējs.

Metināšanas atteices diagnostika — izvēlieties simptomu, ko redzat uz lauka

Pirms atsevišķa savienojuma izgriešanas veiciet šo diagnostiku. Izvēlieties simptomu, kas atbilst tam, ko faktiski redzat uz vietas — vizuālo, elektrisko vai laika modeli —, un rīks to sasaista ar visticamāko no pieciem iepriekš minētajiem cēloņiem, sniedz jums pārliecības rādījumu un uzskaita tūlītējās darbības, kas jāveic pirms nākamās ieliešanas. Šis ir tas pats lēmumu pieņemšanas process, ko es izmantoju, lai sazinātos ar pircēju pa tālruni, kad pienāk zvans par kļūmi.

Bieži uzdotie jautājumi par neveiksmīgām eksotermiskām metināšanas šuvēm

Džeina Janga· Pārdošanas vadītājs, Xinchang Shibang New Material Co., Ltd.
12 gadu pieredze zibensaizsardzības un zemējuma ārējā tirdzniecībā · 17 gadu ražošanas pieredze rūpnīcā aiz katra ieteikuma.
LinkedIn · Facebook · X