Reciclarea zgurii SAW se dovedește fiabilă; Repetabil - Harbert; s Products, Inc.
De H. P. Beck și A. R. Jackson
Articol prezentat inițial în American Welding Society Welding Journal
Dacă este procesată corespunzător și conform cerințelor codului, zgura reciclată poate fi o alternativă fiabilă și fezabilă la cumpărarea de flux nou. Reciclarea zgurii topite din procesul SAW este economică și ecologică.
Zgura de sudare cu arc submersibil (SAW) este reciclată prin preluarea părții topite a zgurii după sudare și prelucrarea acesteia într-un mod care permite reutilizarea acesteia pentru aceeași operație SAW. Acest proces de reciclare a zgurii a fost în jurul industriei sudării de mulți ani, iar experimentarea încercărilor și erorilor de-a lungul anilor a făcut din acesta un proces fiabil și acceptat. Două motive majore pentru care un producător de sudură ar lua în considerare utilizarea zgurii de sudare cu arc submersibil reciclate sunt economiile de costuri și mediul înconjurător.
Costul procesării zgurii reciclate este mai mic decât achiziționarea de flux nou de la producător. De multe ori acest lucru poate însemna economii de 50% sau mai mult. Economiile pot fi realizate și prin eliminarea necesității de a colecta zgura și de a o scoate la un depozit aprobat. Din punct de vedere ecologic, reciclarea zgurii reduce la minimum utilizarea resurselor neregenerabile precum minerale și reduce masa de material care trebuie trimisă la un depozit de deșeuri. Trebuie menționat, totuși, că în majoritatea proceselor de reciclare există o oarecare scădere în greutate și că nu toată zgura este procesată în flux reutilizabil. De asemenea, există o separare magnetică în timpul procesării, în care impuritățile magnetice sunt îndepărtate și eliminate ca deșeuri. Media pentru această pierdere este de 25% din greutatea totală procesată.
Pentru a realiza toate avantajele reciclării, este esențial ca procesul să fie efectuat corect și în conformitate cu standardele stabilite de industrie. Mai jos sunt pașii necesari pentru reciclarea zgurii, așa cum au fost stabilite de două organizații de stabilire a standardelor.
Cerințe ale codului AWS
Reciclarea zgurii de sudare cu arc submersibil pentru utilizare în operațiuni de sudare care sunt în conformitate cu Codul de sudare structurală al Societății Americane de Sudură (AWS), 01 .1-94, necesită ca de fiecare dată când zgura este reciclată să fie testată. Toate sudările și testările prezentate în acest raport au fost efectuate de o terță parte independentă, care nu făcea parte nici din organizația producătorului de sudură, nici din cea a procesorului de zgură.
Codul de sudare structurală prevede, de asemenea, că frecvența încercărilor trebuie să fie în conformitate cu liniile directoare privind achizițiile metalice AWS Filler, AS.01-87. Această publicație precizează că testarea necesară va fi efectuată pentru fiecare lot expediat. Testarea necesară este în conformitate fie cu Specificația AWS pentru electrozi și fluxuri din oțel carbon pentru sudarea cu arc submersibil, AS.17-89, fie cu Specificația pentru electrozi și fluxuri din oțel cu aliaj scăzut pentru sudarea cu arc submersibil, AS. 23-90. Testarea examinată aici a fost în conformitate cu AWS AS.17-89. Cuponul de testare a fost 1-in. Placă groasă (25 mm) sudată cu bara de sprijin folosind 5/32-in. (4,0 mm) electrod cu diametru, iar clasificarea AWS a fost EMl 2K.
Parametrii de sudare utilizați au fost un electrod de curent continuu pozitiv de 550 A (DCEP), 28 V și viteza de deplasare de 15 in./min (6,3 mm/s). Cuponul de testare a fost suficient de mare pentru a elimina cinci probe Charpy V-notch, un eșantion de analiză chimică și un eșantion de tensiune metalic complet sudat. Pentru detalii complete ale cuponului de testare, parametrii de sudare, locația și numărul eșantioanelor de testare se referă la Specificațiile pentru electrozi și fluxuri din oțel carbon pentru sudare cu arc submersibil, AS.17-89.
Obiectivul testului
Rezultatele sunt de la un producător care sudează zilnic. Nu a existat nicio încercare de a controla folosind exact aceeași zgură din reciclarea anterioară. Prima dată când această zgură a fost reciclată, producătorul de sudură a generat zgura din noul flux cunoscut sub denumirea comercială Lincoin 860.
Figura 1 prezintă dispunerea generală a specimenelor Charpy V-notch, specimenului spectrometrului de masă și specimenului de tracțiune total sudat-metalic. Tabelul 1 prezintă rezultatele analizei chimice efectuate pe zgura reciclată.
Tabelul 1 - Analiza depozitului de certificare
| Carbon | 0,05/0,15 | 0,07 | 0,06 | 0,05 | 0,08 | 0,05 | 0,06 |
| Mangan | 0,80/1,25 | 1.15 | 1,08 | 0,9 | 1,03 | 1,25 | 1.14 |
| Siliciu | 0,10/0,35 | 0,31 | 0,29 | 0,32 | 0,33 | 0,21 | 0,25 |
| Sulf | 0,030 max. | 0,019 | 0,021 | 0,026 | 0,021 | 0,011 | 0,012 |
| Fosfor | 0,030 max. | 0,018 | 0,027 | 0,016 | 0,019 | 0,021 | 0,015 |
| Cupru | 0,35 max. | 0,21 | 0,22 | 0,25 | 0,18 | 0,25 | 0,23 |
Metode de analiză chimică
Analiza chimică pentru prima până la a patra reciclare a fost efectuată prin metoda analitică umedă, iar locația pentru analiză a fost secțiunea redusă a specimenului de tracțiune total sudat-metal fracturat. Analiza chimică pentru reciclarea a cincea și a șasea a fost efectuată cu spectrometru de masă prelevat dintr-o zonă cu diluție redusă a cuponului de testare a sudurii. Pentru carbon, mangan și siliciu, specificația A5.17 stabilește atât un minim cât și un maxim. Așa cum se poate vedea în Tabelul 1, toate valorile pentru testele de sudare realizate din zgură SAW reciclată se încadrează în intervalele pentru carbon, mangan și siliciu. În ceea ce privește sulful, fosforul și cuprul, care pot fi considerate contaminanți în metalul sudat, specificația A5.17 indică o valoare maximă. Tabelul 1 arată că nivelurile de sulf, fosfor și cupru din testele de sudură efectuate cu zgură SAW reciclată scad sub aceste maxime și, în majoritatea cazurilor, mult sub.
Tabelul 2 prezintă rezultatele eșantionului de tracțiune total sudat-metal prelevat de la soldurile sudate sudate cu fluxul reciclat și, de asemenea, rezultatele testării radiografice a acelorași cupoane de sudură. Testele radiografice ale fiecărui cupon de sudură demonstrează capacitatea fluxului reciclat de a produce suduri de calitate radiografică. Sudurile sunt examinate prin testare nedistructivă în conformitate cu metoda Societății Americane pentru Testarea Materialelor (ASTM) El 42 Controling Quality of Radiographic Testing. Nivelul calității inspecției a fost de 2-2T. Criteriile de acceptare au fost definite în A5.17.
Așa cum arată tabelul 2, cupoanele de sudură realizate cu zgură SAW au capacitatea de a produce suduri solide atunci când sunt examinate prin metoda de testare radiografică nedistructivă. Toate cele șase cupoane de sudură realizate cu flux de sudură SAW reciclat au fost acceptabile în conformitate cu criteriile de acceptare radiografică.
Tabelul 2 - Rezultate mecanice și radiografice de certificare
| Rezistența la randament | 58 min. | 63.6 | 60,9 | 61.7 | 63.2 | 58.7 | 61.4 |
| Rezistență la tracțiune | 70/05 | 72,5 | 71,8 | 73.6 | 74 | 70.6 | 74.9 |
| % Alungire | 22 min. | 32,5 | 33 | 32,5 | 31 | 31.9 | 29.7 |
| % R din A | N/A | 67,9 | 70,8 | 72.6 | 70,9 | 73.9 | 70.1 |
| Metoda rezultatelor radiografiei E142 | Vezi AWS A5.17 | A trecut | A trecut | A trecut | A trecut | A trecut | A trecut |