Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Structural changes and chemical composition changes during the plasma cutting process

Rzeźnikiewicz Agnieszka, Górka Jacek

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2023

|

Vol. 67, No. 1

14--20

EN

Cutting is usually one of the initial and primary operations used when making welded structures and fabricating structural elements. Increasingly often, the preparation of elements involves the use of thermal, in particular plasma arc, cutting. The plasma arc cutting process consists in melting and ejecting liquid metal from the cut gap by highly concentrated plasma electric arc burning between a non-consumable electrode and a workpiece. The article presents results of tests concerning the influence of plasma gas on structural changes and chemical composition changes resulting from the cutting of unalloyed steel using air plasma arc. The tests revealed that the application of the air plasma arc cutting process led to the formation of an amorphous layer characterized by a very high nitrogen content (of approximately 1.6%) and a hardness of 750 HV 0.2. This high nitriding effect was triggered by the diffusion of nitrogen from the plasma gas. At the same time, the effect of air plasma arc gases on the liquid metal led to the carburising of the cut surface (up to approximately 0.5%) as well as to the burnout of alloying components (in accordance with the theory of selective oxidation of chemical elements). After the air plasma cutting process, the material structure revealed features intermediate between those of the structure formed through oxygen cutting and those of the structure formed as a result of nitrogen plasma cutting. The tests also revealed that the argon-hydrogen plasma cutting process had the lowest effect on the material subjected to cutting.

PL

Cięcie jest zwykle jedną z początkowych i podstawowych operacji procesu wytwarzania konstrukcji spawanych oraz wykonywania gotowych elementów konstrukcji. Coraz częściej do przygotowania elementów używa się cięcia termicznego, a w szczególności cięcia łukiem plazmowym. Proces cięcia łukiem plazmowym polega na stopieniu i wyrzuceniu ciekłego metalu ze szczeliny cięcia silnie skoncentrowanym plazmowym łukiem elektrycznym, jarzącym się między elektrodą nietopliwą a ciętym przedmiotem. W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu gazu plazmowego na zmiany strukturalne i zmiany składu chemicznego powstałe w wyniku procesu cięcia łukiem plazmy z zastosowaniem powietrza w stali niestopowej. Wykazano, że w wyniku procesu cięcia plazmą z zastosowaniem powietrza na powierzchni cięcia powstaje warstwa bezpostaciowa o bardzo dużej zawartości azotu (około 1,6%) i twardości rzędu 750 HV 0,2. To silne naazotowanie jest spowodowane dyfuzją azotu z gazu plazmowego. Jednocześnie w wyniku oddziaływania gazów łuku plazmy z zastosowaniem powietrza na ciekły metal dochodzi do nawęglenia powierzchni cięcia (do około 0,5%) i wypalenia składników stopowych, w myśl teorii selektywnego utleniania pierwiastków chemicznych. Po procesie cięcia plazmą z zastosowaniem powietrza struktura materiału wykazuje cechy pośrednie między strukturą powstałą po procesie cięcia tlenem a plazmą z zastosowaniem azotu. Najmniejszy wpływ na materiał cięty wywiera proces cięcia plazmą z zastosowaniem mieszanki argon-wodór.

2

Infuence of oxygen and nitrogen plasma treatment on polypropyleme (PP) bumper surface

Altuncu E., Üstel F., Esen S. G., Karayel E.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2016

|

Vol. 77, nr 1

18--23

EN

Purpose: The advantage of plasma treatment is that it modifies only the top few nm of the surface, the modification is uniform and it leaves the bulk properties of the material unchanged. Plasma treatment with oxygen or nitrogen plasma provides polar functional groups on the surface, which alters the surface energy of polymer. Design/methodology/approach: Surface activation was made by two different plasma gases at different treatment times. In this work, surface activation of polypropylene (PP) based bumper materials by O2 or N2 plasma was carried out and material surface characteristics after plasma treatment were investigated. The plasma treated surface was studied by contact angle measurements. Originality/value: Plasma activation has many advantages over traditional wet-chemical and physical activation procedures. Surface activation by plasma treatment is exceedingly fast, effective, economical, and environmentally friendly. When the plasma comes into contact with the PP surface it transfers the additional energy from the plasma to allow for subsequent reactions to take place on the material surface.

3

Jakość cięcia łukiem plazmowym blach stalowych.

Klimpel A., Górka J.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

1999

|

R. 43, nr 5

148-151

PL

Przedstawiono wpływ parametrów technologicznych (prędkość cięcia, odległość dyszy palnika od materiału ciętego) procesu cięcia łukiem plazowym na jakość powierzchni ciętych (pochylenie powierzchni cięcia oraz chropowatość powierzchni ciętej) blach stalowych niestopowych. Szczególną uwagę zwrócono na zmiany strukturalne i zmiany składu chemicznego zachodzące w materiale ciętym w wyniku oddziaływania różnych gazów plazmowych. W tym celu przeanalizowano procesy cięcia łukiem plazmowym z zastosowaniem powietrza, azotu i mieszanki argonowo-wodorowej jako gazu plazmowego.

EN

It was investigated the influence of technological parameters (such as cutting speed and the distance between the torch nozzle and the workpiece surface) of plasma cutting processes on quality of cut surfaces (cut face slope and roughness). A special attention has been given to microstructural and chemical composition changes occuring in the material being cut in consequence of interaction of different plasma gases. The processes of plasma arc cutting with use of air, nitrogen and argon-hydrogen mixture as a plasma gas were taken into consideration.