• 14.07.2019

ˑ

Основы технологии применительно к сварке ленточных пил мы кратко восстановили здесь.
Вопросы о свариваемости, по качеству ленточных пил, дефектах сварки и подготовки, неисправностях оборудования и их проявлении зависят от типа ленточных полотен и специфики применения. Здесь два материала, позволяющих дать несколько советов сварщикам при подборе режимов и оценке успешности таковой по реальным процентам отказов при сварке пил для нестандартных применений, при которых полотно при пилении испытывает несколько нестандартные нагрузки.

Часть 1 (см. ниже) посвящена технологии  контактной стыковой сварки оплавлением для биметаллических ленточных пил по металлу.

Времена меняются и используемые полотна тоже. Реальность такова что рынок давит “дешевле, качественнее”, – но одновременно и первое и второе сложно совместимо. Виноватым же чаще всего оказывается сварщик.  Так же с изменением материалов и свойств плотен а так же специфики деятельности по сварке такой способ как контактная стыковая сварка сопротивлением применяется всё реже и реже.

Ниже приводим несколько тонкостей подбора режимов сварки и оценки свойств ленточных пил.

О параметрах качества с точки зрения операции сварки ленточной пилы

Пила, как инструмент имеет свой ресурс.

• Биметаллические ленточнопильные полотна по металлу и с твердосплавными напайками имеют ресурс до затупления и износа режущих частей. Инструмент разовый.
• Полотна по древесине* многократно перезатачиваются и ресурс их может быть длительным если соблюдать опредёленные правила обращения с полотном которое уже значительно потеряло в сечении… увы такое полотно будет уступать в производительности новому с нормальным сечением, и стремление “распустить побольше кубов” при этом чаще в ущерб качеству получаемого пиломатериала отнюдь не способствует бережному отношению к инструменту; время стало дороже чем чем исходное сырье и жизненный цикл инструмента.

*По ленточным пилам (полотнам) по древесине см часть 2

Биметаллические полотна по металлу

Общая тенденция к удешевления при закупке материалов, инструмента и т.д наводнила рынок исходными полотнами очень среднего и ниже среднего качества, и с посредственной свариваемостью. Удешевление продукта когда ничего принципиально нового за последние годы не появилось возможно при снижении мер по контролю за обработкой ленты, изменению состава материала – замены или вообще отказа от введения в него дорогостоящих легирующих элементов.  Такая тенденция есть и  она сильна, даже несмотря на то,  что часто экономически не обоснована. Стоимость одного реза хорошим полотном на технически исправном и точном станке может быть значительно ниже. Но закон рынка – есть спрос будет и предложение.

Участились случаи дефектов и самого полотна (форма, состояние зуба, неравномерность наваренного биметалла, качество подготовки пластин); и сварки – запас по длительной прочности сваренного шва оказывается и так сокращен, и при незначительных отклонениях режима сварки и термообработки ресурс стыка может оказаться ниже критической – то есть будет обрыв полотна до выработки ресурса.

Так же полотна могут использоваться для нестандартных применений таких как разбор поддонов, резка решетчатого настила, сэндвич панелей и т.д.  При этом полотно работает далеко не в тех условиях на которых его возможно испытывали – то есть стандартный ленточнопильный станок с подачей СОЖ и нормальным уровнем вибраций.

Резка решетчатых настилов

Это одно из применений ленточнопильных станков где, несмотря на то что условия работы полотна приближены к работе при резке пакета заготовок, – отличается само разрезаемое изделие и часть не лучшем качеством.
Полосы мата настила могут оказаться завалены от 90 град, кроме того в самом изделии – в мате сварного решетчатого настила могут быть большие остаточные напряжения. Так же страдает надежность фиксации  заготовки.
В результате даже специально предназначенный для таких применений ленточнопильный станок не сможет уберечь полотно от повышенных вибраций и нагрузок.

Основное отличие в том что вибрационные нагрузки и неравномерность усилия резания которые снижаются при работа на обычном применении ленточнопильного станка после первичной приработки пилы и в дальнейше не оказывают критичного влияния на ресурс при этом применении могут сохраняться на протяжении всего срока службы пилы.

Как это повлияет на ресурс полотна и возможность отказа?
Разумеется отрицательно – то есть вероятность преждевременного обрыва или выкрашивания зубьев увеличивается. При сварке возможно влиять только на геометрию вблизи зоны стыка и термообратку сварного шва. В этом случае незначительный перегрев материала при термообработке или задержка по времени вызывает “ползучесть” и полотно скорее всего откажет, если же отжиг прошел неравномерно то отказ практически обеспечен – на нагрузки наложатся внутренние напряжения которые будут ещё и неравномерны.

Рекомендации:

• если полотно имеет отклонения по толщине ленты когда нет возможности настроить абсолютно равномерный нагрев даже с увеличением времени подогрева и снижением общей температуры отжига при небольшом увеличении времени выдержки выдавать такое полотно заказчику под это применение не стоит
• не стоит отжиг вести “как для всех полотен” если запас по прочности ( на одно- двух кратный перегиб и излом) небольшой – снижайте температуру отжига чтобы было полотно чуть жестче чем обычно
• ошибка в геометрии в случае если зуб за швом окажется чуть выше чем зуб перед – путь к очень вероятному отказу на первых же этапах работы

Резка сэндвич панелей

В данном случае скорость движения полотна многократно превосходит скорость на обычных ленточнопильных станках для распиловки профилей и сплошных сечений. За срок службы полотно сделает во много раз больше оборотов. Основным критерием при подборке режима должно стать минимальное снижение прочности стыка при многократном изгибе до очень небольшой остаточной деформации.
Это снижение всегда будет, но если полотно которое было слегка перегнуто 50 раз резко отличается от того которое перегнули 150 раз а затем сломали то шанс отказа велик. Так же перебор по температуре и времени отжига такого полотна можно вывести его из строя очень быстро.

Рекомендации:

• проверять в первую очередь на многократные изгибы, если данная марка полотна при всех ухищрениях с режимом сварки не проходит нормально этот тест то есть высокая вероятность того что на таком применении оно нормально работать не будет.
• выполнить такой же тест но с не сваренным полотном – если не сваренное полотно заметно сдает при таком тесте скорее всего на него не получится и близко подобрать годные режимы сварки

Разбор паллет

Применение для полотна более чем критическое его и зажимает и затирает и разрезаемый материал неоднороден, подача же вообще ручная. Выбор полотна для такого применения наиболее труден так как испытывает полотно при работе и вибрационные нагрузки и повышенный нагрев.
Не факт что имеющееся полотно от какого то производителя вообще хоть как то может оказаться годным для такого применения. Полотна могут просто не  выдерживать вне какой либо логической зависимости от режима сварки ленточной пилы.

Критичными оказываются:

• Стабильность и ширина разводки зубьев полотна – если у зуба отведён только кончик долго не прослужит… хотя для работы по металлу на классическом применении полотно окажется работоспособно
• Сопротивляемость полотна нагревам в низкотемпературной зоне – можно тестировать на изменение свойств при нагреве ниже появления цветов побежалости или на грани её появления – если полотно без сварки меняет свойства подбирать на такое режим бессмысленно
• остальные рекомендации по выбору температуры отжига и оценке состояния режима сварки схожие с первым случаем, за исключением того что отклонения по толщине ленты полотна в данном случае не являются критичными так как используются неширокие полотна

Твердосплавные полотна

С точки зрения сварки полотен важными оказываются два фактора

• Если ранее производители полотен в редких случаях “экономили” на качестве и контроле качества основного материала (тела) полотна то сейчас факты резкой разницы между свариваемостью обычных биметаллических полотен и полотен с твердосплавом одного и того же производителя  встречаются всё чаще.
• Полотна могут использоваться для резки пенобетона, графита, стеклопластика, пеностекла, автомобильных шин, различных фрикционных и керамических изделий невысокой плотности, не прошедшего твердение бетонного массива на блоки, высокоскоростной резки алюминия.  У каждого применения своя специфика и её надо стараться учитывать.

Первый фактор чаще встречается на дешевых полотнах  и обуславливается явной “экономией” на полотне ожидаемый рабочий ресурс которого меньше. Это может быть вполне оправдано, но это всегда стоит иметь ввиду

При работе на аппаратах для сварки пил с гратосрезающим устройством неоднократно выявлена разница в свойствах шва при использовании или не использовании гратосрезающего ножа при одних и тех же параметрах сварки и отжига.

Для ленточнопильных полотен специализированного назначения, которые выпускаются некоторыми производителями и при попытке подобрать на них режим нужно тщательно анализировать условия работы полотна – ожидаемый ресурс, нагрев при работе, вибрации – все факторы и уже в зависимости от них подбирать параметры режима сварки так чтобы небольшое отклонение не приводило к отказам полотна.

Рекомендации:

• Тщательно проверять соответствие режима сварки и термообработки при переходах между сваркой ТСТ и обычных биметаллических пил.
• Сваривая полотно под специальное применение при проверках режима сварки на устойчивость учитывать по максимуму специфику работы с целью установления правильных предельных отклонений параметров процесса сварки и выбора “золотой середины” которая позволит не получить брак при отклонениях режима в поточной работе.
• Если у вас сварочный аппарат оснащен системой удаления грата то включая или отключая нож проверьте не приводит ли это к изменению свойств полотна на 2..3 пробных сварках.  В случае разницы меняйте параметры режима отжига.
• Некоторые полотна при любом режиме сварки не могут быть использованы для определенных применений, хотя с точки зрения геометрии и свойств режущих поверхностей не имеют критичных противопоказаний. Если не получается с каким либо полотном и есть возможность опробовать полотно другого типа или производителя это стоит сделать, а иногда и сразу же – чтобы клиент не ушел после первичной неудачной пробы.

По сварке “китайских” биметаллических ленточных пил

Замечен эффект резкой чувствительности к перегреву околошовной зоны ещё на стадии оплавления. Это приводит к тому что шов оказывается достаточно прочный но околошовная зона оказывается после сварки в стоянии что никаким отжигом в разумных пределах режима не удается получить стабильное качество. Эффект наблюдался при сварке на аппаратах BAS 65-11,  BAS-120,  BAS340.  На последнем с использованием функций гибкого управления скоростью оплавления , путем оплавления, динамикой осадки и временем задержки на остывание после сварки под давлением осадки удалось полностью подавить эффект нестабильности качества шва сваренной пилы.

На  BAS 120 эффект удалось минимизировать сильно увеличив скорость оплавления и ступень сварочного трансформатора. При увеличенном разбросе конечного расстояния между губками после сварки качество осталось более менее стабильно.

На BAS 65-11 увы, полностью подавить эффект нестабильности свойств штатными возможностями регулировки не удалось.  Полотно требует длительного остывания под давлением осадки и высокой скорости оплавления – а по своим характеристиками эта серия аппаратов не может выполнить такие режимы.   Изменением заводской программы удалось частично с этим побороться, однако некоторая нестабильность до уровня средней вероятности брака осталась.

Таких случаев пока немного но тенденция показательна:

• Качество ленты с точки зрения свариваемости начало  падать до уровня невозможности получения стабильного качества сварки на Ideal BAS  всех серий кроме нового поколения. Такие проблемы лет 5 назад были крайне редким исключением.
• По результатам эксплуатации тем не менее полотна показали вполне приемлемые показатели по ресурсу и очень малый процент преждевременного разрыва по шву. Возможно это огорчит владельцев Ideal BAS 51-100, но получить на этих машинах столь же стабильное качество откровенно плохо свариваемого полотна вряд ли окажется возможным.

Стоит иметь это ввиду владельцам BAS 300-й серии которые не пользуются дополнительными возможностями управления – ваша машина может большее!

Дополнение 1
Влияние отклонений геометрии  ленточного полотна на ресурс  при распиловке нержавеющей стали 12Х18Н10Т

Речь идет о стремлении использовать максимально бюджетные полотна для редкой распиловки отливок.
Материал нагартовывается, поэтому врезание зуба должно быть на определённую глубину. Меньше- плохо.
При изначальном отклонении формы полотна (не сильно выраженная  стрела прогиба по спинке) и сварке на стандартных вставленных по линейке упорах для полотна на аппарате для сварки пил получено было незначительное отклонение по форме полотна , что повлекло необходимость несколько более длительной приработки в зоне +/- 0.5 метра от сварного шва.  Второе полотно было сварено без подобного дефекта – упоры были вставлены по тому же полотну что и подлежало сварке и подобного искажения формы не имело. Приработка пилы была минимальной.
В результате пробного распила одной и той же отливки полотно с дефектом оказалось неспособно выполнить и одного реза – то есть оказалось полностью непригодно к выполнению задачи разовых работ.
Тоже самое полотно сваренное в пилу с минимальными искажениями формы, приработка которого была минимальной- выполнило два реза и скорее всего способно было бы произвести и третий.
Вот таков практический результат.
Вывод – смотрите за  геометрией ленточного полотна при размотке и никогда не сваривайте полотна со стрелой прогиба при установке упоров аппарата по линейке или по зубу в случаях когда известно что полотно будет работать на предельных режимах – получите практически гарантированный брак, и , даже если сварочный шов выдержит – не выдержит биметалл на зубе.