Saha şefinin rehberibaşarısız ekzotermik kaynaklar— beş işlem nedeni, teşhis adımları ve herhangi bir şeyi kesmeden önce çalıştırabileceğiniz etkileşimli kaynak arıza teşhisi.

Üç hafta önce, Cebu'daki bir yüklenici bana yerel saatle 23:00'te fotoğraflar gönderdi. Önceki çeyrekte 33 kV'luk bir trafo merkezi topraklama şebekesine 200 adet ekzotermik bağlantı yapılmıştı. Devreye alma işlemi ertesi sabah yapılacaktı. Bağlantıların yarısı mükemmel görünüyordu. Diğer yarısında ise iletken çıkışında mikro sızıntılar vardı ve iyi olan diğer yarısındaki 30 ila 50 mikro-ohm değerlerine karşılık 600 ila 900 mikro-ohm arasında ölçülüyordu. Tedarikçi -biz değil- teslimatı yapmıştı.kaynak metal tozuÜç gün boyunca yağmur altında Manila limanında bekleyen bir gemideydi bu. Kimse kontrol etmek için tek bir kartuş bile açmadı.

Bu makalenin yazılma sebebi de o telefon görüşmesi. 17 yıllık makine işleme deneyiminden sonra...ekzotermik kaynak kalıplarıYurt dışındaki alıcılar için ve 12 yıldır devreye alma raporlarını inceledikten sonra, ani arızalara inanmayı bıraktım. Ani gibi görünen şey neredeyse her zaman, teknik özellikler sayfasında kontrol etmeleri gerektiği belirtilmediği için kimsenin fark etmediği bir süreç hatasıdır. İşte şimdi, bana "gizemli" bir arıza ile ilgili olarak arayan her yükleniciye, sahada onlara adım adım anlattığım sırayla gönderdiğim şey:

Termit kaynağının başarısız olmasının neredeyse hiçbir zaman sandığınız gibi sonuçlanmamasının nedenleri

Öncelikle iskelet yapısını sorgulamam gerekiyor, çünkü bu, bir ekibin aldığı her sorun giderme kararını şekillendiriyor. Bir müteahhit beni "kaynak hatası" ile aradığında, başka hiçbir şey sormadan önce tek bir soru soruyorum:Bağlantı noktası hiç direnç testinden geçti mi, yoksa ilk ölçümde devreye alma sırasında mı başarısız oldu?Cevap her şeyi değiştiriyor, çünkü kullanım sırasında bozulan bir bağlantı ile döküm gününden itibaren kusurlu olan bir bağlantı, tamamen farklı kök nedenlere sahip iki tamamen farklı sorundur.

ABD elektrik şirketlerinin referans aldığı gömülü elektrik bağlantılarına ilişkin yaşlanma yönetimi literatürüne (NUREG-1800, tesis ömrünün on yıllarca uzatılmasını haklı çıkarmak için kullanılan Genel Yaşlanma Dersleri raporu) göre, herhangi bir gömülü bağlantı için belgelenmiş bozulma mekanizmaları termal döngü, ohmik ısınma, titreşim ve korozyondur ve rapor, bunların arayüzlerde etkili olan mekanizmalar olduğunu açıkça belirtmektedir.Ekzotermik kaynak, yaşlanma ile ilgili bir arayüze sahip değildir.Çünkü iletkenler ve erimiş bakır, reaksiyon sırasında tek bir sürekli metal parçası haline gelir. Bu nedenle, düzgün dökülmüş ekzotermik bir kaynak bağlantısı kullanım sırasında arıza verdiğinde, arıza neredeyse hiçbir zaman kaynak metalinin kendisinde olmaz; kaynak işleminin aslında ulaşmadığı bir iletken bölümünde veya döküm gününde toz miktarının yanlış olması nedeniyle kaynak tarafından geride bırakılan termal döngülü bir mikro boşlukta meydana gelir.

"Döküm gününden kalma kusur"un adli incelemede gerçekte nasıl göründüğü

Cebu'da karşılaştığım iki yüz eklem bana, o zamandan beri karşılaştığım neredeyse her çoklu eklem arızasında geçerliliğini koruyan bir kalıbı öğretti. Arızalı bir eklemi kesip kesitini cilaladığımızda, beş tekrar eden mikro yapıdan birini görüyoruz ve bunların her biri, bu makalenin geri kalanındaki beş işlem nedeninden birine net bir şekilde karşılık geliyor:

• İletken yüzeyine yakın bölgelerde hava kabarcıkları kümelenmiştir.Sıkışmış nemden kaynaklanan buhar — çoğunlukla ıslak toz, bazen nemli bir iletken, nadiren de soğuk bir kalıptaki yoğuşma.
• İletken eksenine paralel bir oksit tabakası.İletken ile kaynak metali arasındaki kirlenme; parmak izinden kaynaklanan yağ, yetersiz temizlenmiş bir kablodan kalan oksit kalıntısı veya önceden ısıtılmamış bir kalıptan kaynaklanan ayırıcı madde filmi olabilir.
• Yüzeyi çukurlaşmış, yetersiz doldurulmuş bir boşluk.Grafit kalıbın kullanım ömrünü tamamlamış olması veya dökümün doldurması gereken iletken kesitine göre yetersiz miktarda toz içermesi.
• İki metal ön yüzün kaynaşmadığı, soğuk kapanma sonucu oluşan bir hat.Kalıbın sıcaklığı için ateşleme zamanlaması yanlıştı; bunun nedeni neredeyse her zaman bir ekibin soğuk bir sabah klimalı bir mağazadan doğrudan alınan bir kalıbı ateşlemeye çalışmasıydı.
• Bir çapraz bağlantıdaki iki iletkenden yalnızca birine kaynaklanmış bir kaynak dikişi.Kalıp kapatma sırasında hizalama hatası veya ateşleme sırasında toz diskinin musluk deliğinden kayması.

Bu beş mikro yapıyı okumayı öğrendikten sonra, sorun giderme süreci tahmine dayalı olmaktan çıkar. Bu kılavuzun geri kalanı, tek bir bağlantıyı bile kesmeden önce doğrulamayı sağlayan adımla birlikte, sahada araştıracağım sırayla her bir nedeni ele almaktadır.

Termit kaynağı başarısız olduğunda asıl suçlu nem mi?

Öncelikle nemden bahsediyorum çünkü en yaygın ve en kolay kabul edilebilir mazeret bu. Ekzotermik reaksiyondan elde edilen erimiş bakır yaklaşık 1083 °C'de (bakırın erime noktası) bulunur ve suyla temas ettiği anda, su aniden buhara dönüşür ve hacmi yaklaşık 1700 kat artar. Buhar, hala erimiş olan kaynak metalinin içinden geri çıkarak bir dizi delik açar ve bağlantı soğumadan önce bozulur.OSHA'nın termit kaynak işlemlerine ilişkin olay incelemeleriBu tek mekanizma, diğer tüm ekzotermik süreç hatalarından daha fazla tutuşma yaralanmasına ve mürettebat yanığına neden olmuştur.

Bu durumun bu kadar sessizce başarısız olmasının nedeni, nemin üç saklanma yerinin olması ve bunlardan sadece birinin açıkça görülebilir olmasıdır.

• Islak toz.Toplu sevkiyatlardaki en yaygın arıza nedeni budur. Barut, kapalı tenekelerde gönderilir; bunun bir sebebi vardır: Teneke açıldıktan sonra içeriği higroskopiktir ve kıyı iklimlerinde saatler içinde ortam nemini emer. "Kuru görünen" bir kartuş aslında kuru değildir.
• Nemli iletkenler.Bakır teller ve bakır kaplı çelik, teller arasındaki boşluklarda nemi tutar. Yağmur fırtınası sırasında şantiyede üzeri açık olarak saklanan bir kablo, dışı kuru görünse bile içi ıslaktır ve meşale ile kurutulmuş bir yüzey, nemli havada birkaç dakika içinde nemi yeniden emer.
• Soğuk küf yoğuşması.Klimalı bir depodan 18 °C sıcaklıktan çıkarılıp 32 °C sıcaklık ve %85 nem oranına sahip bir sabaha bırakılan grafit kalıp, iletken yerleştirilmeden önce kalıp duvarında ince bir su tabakası oluşturur. Döküm işlemi daha sonra bu tabakayı kalıp duvarı ile erimiş metal arasında hapseder.

Cebu'daki otopsi üç satırda

Cebu'daki bağlantı noktaları başarısız oldu çünkü toz yağmurla ıslanmış bir iskelede kaldı ve ekip, dökümün yapılacağı sabah kutuları açtı. Toz kuru göründüğü için yine de kullandılar ve başarısız olan her bağlantı noktasının alt tarafında, nemle oluşan buharın geride bıraktığı tam olarak kümelenmiş delik deseni görüldü. Dökümden önce üç örnek kartuş üzerinde 20 dakikalık bir kurutucu kontrolü yapılmış olsaydı, tüm parti tespit edilmiş olurdu ve ekip geri kalanını karantinaya almayı bilirdi.

Grafit kalıbınızın kullanım ömrü doldu mu?

Bu durum, tedarikçilerin en kötü şekilde ele aldığı sorundur, çünkü arıza modu alıcı için görünmezdir ve döngü sayısı yalnızca tedarikçinin bildiği bir şeydir.nVent ERICO'nun Cadweld ürün literatürüGrafit kalıpların kullanım ömrünü yaklaşık 50 ila 100 servis döngüsü olarak değerlendiriyoruz ve bizim hattımızda da bu şekilde değerlendiriyoruz.termit kaynak kalıplarıNormal saha kullanımında 80 ila 100 bağlantı ile aynı 50 ila 100 döngüde. Bundan sonra, boşluk yeterince aşındığı için musluk deliği artık erimiş metali bağlantıya düzgün bir şekilde aktaramaz.

Aşınmış bir kalıbın gerçek belirtisi, görebileceğiniz bir çatlak değil; kaynak dikişinin yastık şeklini kaybetmesi ve merkezde içe doğru bombeleşmeye başlamasıdır. Yeni bir kalıp, iletkenin üzerine hafifçe bombeli bir kaynak dikişi üretir, çünkü toz yükü boşluğu biraz fazla doldurur ve fazlası yükselticiye kaynaklanır. Aşınmış bir kalıp ise yetersiz doldurur, çünkü boşluk aynı toz yükünün artık bombeli bir şekil oluşturacak kadar fazlalığı kalmayacak kadar genişlemiştir. Ekipler, daha sonra boşluğu aşırı ısıtan ve aşınmayı hızlandıran toz ekleyerek bunu telafi ederler; bu, bir kalıbı tamamen yok etmek için yaklaşık yirmi kötü döküm gerektiren bir geri besleme döngüsüdür.

Bizden satın almadığınız bir kalıbı nasıl değerlendirirsiniz?

Başka bir tedarikçiden devraldığınız kalıpları, aynı geometriye sahip, sağlam olduğu bilinen bir kalıpla karşılaştırın. Grafit kalıplar, termal aşınma ve temizleme nedeniyle her döngüde yaklaşık 3 ila 8 gram kaybeder; başlangıç ​​ağırlığının 50 gram altında olan bir kalıp, derecelendirmesinin izin verdiğinden daha fazla döngü geçirmiştir. İkinci olarak, son beş dökümdeki kaynak dikişinin şekline bakın; bunlardan herhangi biri içe doğru bombeli ise, kalıp gerçek hizmet ömrünü aşmıştır.IEEE Std 837-2014Kalıcı trafo merkezi topraklama bağlantıları için yeterlilik çerçevesinde, kaynak boşluğunun geometrisi yeterlilik kanıtının bir parçasıdır; bu nedenle aşınmış bir kalıp sadece bir kalite riski değil, aynı zamanda bağlantının belirtildiği standarda karşı bir uyumluluk riskidir.

Yetersiz Barut Miktarı Kaynaklarınızı Sessizce Zayıflatıyor Olabilir mi?

Barutun standart kartuş boyutlarında üretilmesinin bir nedeni var.Toz-bakır kütle oranı, reaksiyonun iletken kesitini tamamen eritecek kadar ısı üretip üretmeyeceğini belirleyen değişken olduğundan, kartuşun boyutunun küçük olması, dış yüzeyinde katı bir şekilde dökülen ancak iletken arayüzünde yetersiz kaynaşmış bir bağlantı oluşturur.Boncuk iyi görünüyor. Direnç, altı ay sonra, ilk arıza akımı altında bağlantı ısındığında gerçeği ortaya koyacaktır.

Bu arızanın dürüst versiyonu, ekiplerin bazen doğru boyutta kartuş stokta olmadığında, "aşağı yukarı aynı miktarda metal" varsayımıyla daha küçük bir kartuş kullanmalarıdır. Dürüst olmayan versiyonu ise, bazı tedarikçilerin, yüklenicinin sipariş formunda tam iletken çifti belirtilmeden "kablodan kabloya 50 mm²" yazması nedeniyle 115 numaralı kartuşu 150 numaralı kartuş fiyatına satmasıdır. Her ikisi de aynı bağlantıyla sonuçlanır: güzel bir kaynak dikişi, iletkende gizli bir mikro boşluk ve yıldan yıla artan bir direnç.

İletken Hazırlığında Yapılan Kısayollar Yüksek Dirençli Bağlantıların Gizli Nedeni mi?

Teknik özellikler sayfasında "parlak metal haline getirin" yazsa da, bunun nasıl yapılacağı belirtilmediği için, ekiplerin bakır telin görünür kısmını temizlemek için yirmi dakika harcadığını ve kalıp boşluğunun içine giren kısmı atladığını gördüm.Bağlantı, döküm anında boşluğun içindeki iletken yüzeyinde oluştuğu için, boşluğun altındaki kirlenmiş bölüm, dıştan metalurjik olarak sürekli, içten ise oksit tabakalı bir bağlantı oluşturur.

Adli incelemelerde en sık gördüğüm kirlilik türü kir değil, parmak izidir. Ekipler kalıbın içine giren iletken bölümüyle ilgilenirken, ciltlerinden ince bir yağ tabakası bırakırlar ve erimiş bakır bu tabakayı geçerek ana metale kaynaşamaz. Sonuç olarak, kaynak metali ile iletken arasında sürekli bir oksit tabakası olan bir bağlantı oluşur ve oksit tabakası, NUREG-1800'ün termal döngü altında bir bozulma yolu olarak belgelediği arayüz türüdür.

• İletken malzemenin her biri için ayrı, keskin bir çelik fırça kullanın; bakır, bakır kaplı çelik ve galvanizli çelik için ayrı bir fırça gereklidir.
• Temizlenen bölgeyi, eldivenli elle değil, izopropil alkolle nemlendirilmiş tüy bırakmayan bir bezle silin.
• Dökümden önce iletken 15 dakikadan fazla açık havada kalırsa yeniden temizleyin, çünkü taze bakır kıyı ve endüstriyel ortamlarda hızla yeniden oksitlenir.
• Temizlenen bölgeyi temiz bir pense veya temiz bir bezle tutun; cilde temas ettirmeyin.

Sabah vardiyasındaki arızalarınızın sebebi soğuk kalıp ateşleme zamanlaması mı?

Bu, kimsenin yazılı olarak belirtmediği bir nedendir, çünkü işlem hatasından ziyade operatör hatası gibi görünür. Gerçek şu ki, ekzotermik reaksiyon belirli bir termal aralığa ayarlanmıştır ve ateşleme anında yaklaşık 25 °C'nin altında olan bir kalıp, önceden ısıtılmış bir kalıptan farklı davranır. Başlangıç ​​tozu tutuşur, reaksiyon cephesi şarj boyunca yayılır, ancak erimiş bakır, reaksiyonun onu yenileyebileceğinden daha hızlı bir şekilde soğuk grafite ısı kaybeder ve metal, erime sıcaklığının altında iletken boşluğa ulaşır. Boncuk yine de oluşur. Erime tamamlanmamıştır.

Bu sorun, ılıman veya soğuk iklim bölgelerindeki tesislerde çoğunlukla sabah vardiyasında, tropikal bölgelerdeki tesislerde ise çoğunlukla öğleden sonra vardiyasında ortaya çıkar; bu bölgelerde ekipler kalıplarını "korumak" için klimalı depolarda önceden soğuturlar. Her iki uygulama da aynı arıza modelini üretir: iki metal cephenin birleştiği ancak tamamen kaynaşmadığı bir soğuk kapanma çizgisi, kesitte boşluk duvarına paralel tane yapısında keskin bir süreksizlik olarak görünür.

Adli Kontrol Listesi: Bir Bağlantı Devreye Alınmasında Başarısızlık Durumunda Ne Yapılmalı?

Dökme gününde yapılan bir bağlantı arızası durumunda, incelemeyi şu sırayla gerçekleştirin. İlk üç kontrol, sahada bir saatten az sürer ve herhangi bir kesme işlemi yapmadan çoklu bağlantı arızalarının yaklaşık %80'ini çözer.

1. Toz üretim partisinin geçmişini doğrulayın.Toz ne zaman teslim edildi, nasıl saklandı ve dökülmeden önce herhangi bir kutu açıldı mı? Herhangi bir "evet" cevabı nem sorununa işaret eder (Sebep 1).
2. Kalıp kütüğünü çekin.Kalıp kaç döngü tamamladı? 50-100 döngü derecelendirmesiyle karşılaştırın. Derecelendirmesini aşan her kalıp, bir sonraki dökümden önce değiştirilir (Sebep 2).
3. Toz boyutunu iletken çizelgesiyle karşılaştırın.Her bir kutudaki kartuş boyutunu, bağlantı noktasındaki iletken kombinasyonuyla eşleştirin. Uyumsuzluk durumunda doğru kartuşla yeniden doldurulur (Sebep 3).
4. Kesit üzerinde hasar görmüş üç bağlantıyı inceleyin.Şerit testere ile kesim ve parlatma, delik desenlerini (Neden 1), oksit tabakalaşmasını (Neden 4), yetersiz dolguyu (Neden 2 ve 3) veya soğuk kapanma çizgilerini (Neden 5) belirlemek için yeterlidir.
5. Dökme sırasına göre harita arızalarını inceleyin.Vardiyanın başında yoğunlaşan arızalar neredeyse her zaman 5. Nedene (soğuk kalıp) işaret eder. Toz üretim partisinin sonunda yoğunlaşan arızalar 1. Nedene (ıslak toz) işaret eder. Vardiya boyunca eşit olarak dağılan arızalar ise 2. veya 4. Nedene işaret eder.

Eğer arızalar beş kontrolün tamamından da geçerse, sorun neredeyse kesinlikle çevreseldir - toprak kimyası, kaçak akımlar veya kaynak yerinin geride bıraktığı arayüzde galvanik korozyon - ve tartışma süreçten tasarıma kaymalıdır. Bu tartışma başlı başına bir makale konusudur.

Yeniden Dökme Disiplini: Kaynak Yapmak Değil, Geriye Kesmek

Bir bağlantı arızalandığında, tek doğru onarım, ısıdan etkilenen bölgenin ötesine kadar kesip iletkeni sıfırdan yeniden hazırlamaktır. Arızalı bir bağlantının üzerine yeni kaynak metali dökmek, yeni metali eskiye güvenilir bir şekilde kaynaştırmaz, çünkü orijinal arayüz zaten kendi metalurjisini oluşturmuştur ve hapsolmuş gözeneklilik, bir sonraki arıza için bir çekirdeklenme noktası haline gelir. Kesilen kısım, orijinal bağlantının her iki tarafında en az 50 mm temiz iletken olmalı, yeni kalıp döngü sayısı dahilinde olmalı ve toz partisi yeni açılmış, kuru olduğu doğrulanmış bir kutudan olmalıdır.

İkinci döküm, arızanın kalıp aşınmasından kaynaklandığına işaret ediyorsa, kalıbı yükseltmek için de doğru zamandır. Ürünlerimizi gönderiyoruz.ekzotermik kaynak kalıplarıAlıcıların her kalıbın proje boyunca geçmişini takip edebilmesi için seri numaralı bir döngü kaydı tutulmalı ve aynı kayıt, şantiyeler arasında taşınan her kalıpla birlikte gönderilmelidir. Takip edemediğiniz bir kalıba güvenemezsiniz.

Kimseyi incitmeden mevcut tedarikçinizi nasıl denetleyebilirsiniz?

Bu konuyla ilgili aldığım çağrıların çoğu bir başarısızlıkla başlamıyor. Daha çok yeni bir tedarikçiyi onaylaması istenen bir alıcıyla veya tasarlamadıkları bir süreci devralan bir mühendisle başlıyor ve bir sonraki başarısızlıktan önce hangi soruları sormaları gerektiğini bilmek istiyorlar. Bu konuşmanın dürüst versiyonu şu ki, neredeyse her tedarikçi döküm gününde çalışan bir kalıp gönderebilir. Daha zor olan soru, ürünlerinin neden çalıştığını belgeleyebilmeleri ve çalışmadığında sorumluluğu üstlenmeleri olup olmadığıdır.

Bu özel problem setinde gerçek bir tedarikçiyi fiyat indirimi yapan birinden ayıran üç soru var ve her alıcıya bu soruları bu sırayla anlatmanızı öneririm.

1. "Bana kalıplama döngüsü kayıt şablonunuzu gösterin."Üretim döngüsü sayısını takip eden bir tedarikçi, kalıpların aşındığını bilen bir tedarikçidir. Bunu yapmayan bir tedarikçi ise, tek bir hatalı dökümle sizin sorununuzun onların sorunu haline gelmesine neden olabilir.
2. “Toz ürününüzün parti izlenebilirliği nasıl?”Her kutunun üzerinde parti numarası, üretim tarihi ve kapalı ambalaj göstergesi bulunmalıdır. Toplu haldeki tozu etiketlenmemiş kutulara yeniden paketleyen bir tedarikçi, teneke kutuda nem riski oluşturur.
3. "Küçük boyutlu kartuşların değiştirilmesi konusundaki görüşünüz nedir?"Dürüst cevap "iletken boyutunu onaylayana kadar siparişi reddediyoruz" olmalıdır. Tehlikeli cevap ise "bugün daha küçük bir kutu gönderebiliriz" olmalıdır.

İhracat belgelerimizi bu üç soru etrafında oluşturduk çünkü kendi başarısızlık araştırmalarımız sürekli olarak bu sorulara geri dönüyor. Ayrıca, alıcı olsaydım ben de kendimize bu soruları sorardım.

Kaynak Arızası Teşhisi — Sahada Gördüğünüz Belirtiyi Seçin

Tek bir bağlantı kesmeden önce bu teşhisi çalıştırın. Sahada gerçekten gördüğünüzle eşleşen semptomu seçin — görsel, elektriksel veya zamanlama düzeni — ve araç bunu yukarıdaki beş nedenden en olası olanına geri eşleştirir, size bir güven değeri verir ve bir sonraki dökümden önce atılması gereken acil adımları listeler. Bu, bir arıza çağrısı geldiğinde bir alıcıya telefonda anlattığım karar ağacının aynısıdır.

Ekzotermik Kaynak İşlemlerinin Başarısızlığı Hakkında Sıkça Sorulan Sorular

Jane Yang• Satış Müdürü, Xinchang Shibang Yeni Malzeme Şirketi
Yıldırımdan korunma ve topraklama dış ticaretinde 12 yıl · Her önerinin arkasında 17 yıllık fabrika üretim deneyimi.
LinkedIn · Facebook · X