Często na etapie produkcji narzędzia jakim jest forma wtryskowa pojawiają się problemy związane z koniecznością wprowadzenia drobnych zmian kształtu formującego lub elementów konstrukcyjnych, a także usuwania błędów materiału i błędów powstałych przy obróbce. Także w czasie eksploatacji, formy wtryskowe ulegają częstym uszkodzeniom. Są to najczęściej drobne wykruszenia fragmentów żeberek, mostków, krawędzi, zarysowania powierzchni formujących itp. Takie uszkodzenie zdecydowanie pogarszają jakość wypraski i najczęściej dyskwalifikują formę z dalszej eksploatacji.
W takich przypadkach, za każdym razem stajemy przed wyborem: wykonanie nowego narzędzia lub jego części czy też naprawa? Najczęściej mamy do czynienia z wadami obejmującymi niewielkie fragmenty formy, a dodatkowo nie mamy czasu na wykonanie nowego elementu lub wkładki i nie mamy także zapasowych elementów. Zatem naprawa przez napawanie jest jedyną korzystną alternatywą.
Naprawa przez napawanie musi spełniać pewne wymagania, które są uzależnione od specyfiki i przeznaczenia narzędzia. Do takich wymagań należą:
-
element napawany powinien być w minimalnym stopniu, o ile jest to tylko możliwe poddany wpływowi termicznemu,
-
spoina powinna być optymalnie mała w celu ułatwienia obróbki po spawaniu,
-
użyty do napawania materiał powinien uwzględniać wymogi dotyczące: twardości, elektrodrążenia, polerowania, trawienia itp.
-
naprawa powinna nastąpić w krótkim czasie,
-
użyta metoda spawania powinna dostarczyć potrzebne efekty.
W formach wtryskowych mamy do czynienia z wysokostopowymi stalami narzędziowymi, różniącymi się procentową zawartością C, Mn, Cr, Mo, W, V w zależności od ich własności i przeznaczenia. W zasadzie stal jest łatwo spawalna, o ile przestrzegane są pewne reguły podgrzewania i normalizacji przed i po spawaniu. Jednak przy naprawie narzędzi jakim są formy z jednoczesnym uwzględnieniem wymagania o możliwie znikomym wpływie termicznym podczas napawania, sprawa ta przedstawia się nieco bardziej skomplikowaniej. Dodatkowo bardzo duże znaczenie na spawalność stali odgrywa skład chemiczny stali narzędziowych.
Wpływ składników stali narzędziowych na jej spawalność:
-
C - węgiel – najważniejszy składnik stopu stali, decyduje o hartowności stali oraz podnosi jej wytrzymałość. Przy spawaniu stali o zawartości >0,2%C dużym problemem jest hartowność, mogąca objawiać się w przypadku szybkiego ostudzenia spawu powstawaniem mikropęknięć wywołanych wewnętrznymi naprężeniami. Natomiast powyżej zawartości 0,2%C można mówić o złej spawalności.
-
Mn – mangan – wpływa korzystnie na spawalność stali, ponieważ krytyczna szybkość studzenia zostaje obniżona.
-
Cr – chrom – jest silnym składnikiem węglikotwórczym, jego węgliki podwyższają wytrzymałość stali na ścieranie - jednak spawalność słabnie przy stalach wysokochromowych.
-
Mo – molibden – wpływa korzystnie na spawalność stali, ponieważ obniża krytyczną szybkość studzenia.
-
V – wanad – zmniejsza ziarnistość i hamuje samohartowność stali, przez co poprawia się spawalność.
-
W – wolfram – wykształca bardzo twarde węgliki, a tym samym obniża spawalność stali.
Pierwszą informacją o składzie stali, a zatem o jej spawalności można uzyskać z ogólnego podziału na stale do pracy na zimno i do pracy na gorąco. Określone właściwości stali, wywołane przez składniki stopu i zawartość węgla definiują ich przynależność. Tak więc:
- Stale do pracy na zimno charakteryzujące się twardością, ciągliwością i odpornością na ścieranie wyróżniają się swoja hartownością, tzn. zawierają relatywnie dużo C i Cr co oznacza, że napawanie powinno odbywać się w warunkach bliskich (nie przekraczających) temperatury odpuszczania, aby uniknąć mikropęknięć w strukturze spoiny, np. dla stali 1.2083, 1.2080, 1.2363, 1.2379 mniej niż 220oC.
- Stale do pracy na gorąco powinny obok twardości, ciągliwości i wytrzymałości na zużycie posiadać określoną odporność na odpuszczanie i pękanie na gorąco. Stale te cechują się wysoką wytrzymałością na wysokie temperatury pracy i charakteryzują się z reguły wysoką temperaturą odpuszczania. Zatem w celu osiągnięcia dobrych efektów spawania, wystarczające podgrzanie uzyskamy odnosząc się do temperatury tworzenia martenzytu, to jest dla stali 1.2311, 1.2344, 1.2713, 1.2738, 1.2767 ok. 220-300 oC. /Źródło: www.narzedziownie.pl/
