Dans la découpe de l'acier inoxydable (par exemple, découpe laser, découpe plasma), les températures élevées peuvent facilement conduire à l'oxydation des incisions (formation de couches d'oxyde telles que fe₃o₄, cr₂o₃, etc.), affectant la soudure ultérieure, la qualité de la peinture.Générateur d'azote de haute puretéEn fournissant un gaz de protection de haute pureté (une pureté ≥ 99999% est généralement requise) pour isoler l'oxygène, son effet antioxydant est soumis à une vérification en trois étapes par « contrôle de la pureté - expérience de coupe - évaluation de l'oxydation», garantissant le respect des exigences de production industrielle (épaisseur de couche d'Oxyde ≤ 5 μm).

Préparation préalable à la validation: variables de contrôle et réglages de référence

1. Équipement et matériel de base

Générateur d'azote de haute pureté: réglage de la pression de sortie 0,5 - 0,8 MPa, contrôle de la pureté avec analyseur d'oxygène en ligne (précision ± 0,1 ppm);

Équipement de coupe: choisissez la machine de découpe laser à fibre 1000w (modèle industriel commun), les paramètres de coupe sont fixes (puissance 800W, vitesse 3M / min, position de mise au point - 1mm);

Échantillon d'acier inoxydable: feuille d'acier inoxydable 304 (taille 100mm × 100mm × 3mm), la surface est traitée avec dégraissage à l'éthanol pour éviter l'huile d'huile interférant avec l'évaluation de l'oxydation.

2. Conception de groupe de contraste

Deux séries d'expériences parallèles sont mises en place pour s'assurer que les conditions autres que la pureté de l'azote sont cohérentes:

Groupe expérimental:Générateur d'azote de haute puretéAlimentation en gaz (pureté ≥ 99999%);

Groupe témoin: alimentation en air comprimé (teneur en oxygène 21%, simulant un scénario de gaz non protégé).

II. Processus de vérification: de la surveillance de la pureté à l'évaluation de l'oxydation

1. Confirmation de la pureté de l'azote (vérification préalable)

Allumez le générateur d'azote, après 30 minutes de fonctionnement stable, détectez la pureté de l'azote à la sortie de la buse de coupe avec l'analyseur d'oxygène en ligne, enregistrez 5 fois en continu, assurez - vous que la pureté est ≥ 99999% (teneur en oxygène ≤ 10 ppm);

Si la pureté n'est pas conforme à la norme (par exemple, teneur en oxygène & gt; 20 ppm), vérifiez la colonne d'adsorption du tamis moléculaire du générateur (si la régénération est nécessaire), l'étanchéité du chemin d'air (si la fuite d'air), pour exclure les problèmes de pureté de la source de gaz.

2. Opération expérimentale de coupe

Les deux séries d'expériences utilisent le même chemin de coupe (coupe droite, longueur 80 mm), chaque série coupe 3 échantillons d'acier inoxydable, assurant la répétabilité des données;

Pendant le processus de coupe, maintenir le débit d'échappement d'azote / air cohérent (15 L / min), la distance de la buse de l'échantillon est fixée à 1,5 mm, ce qui évite que la stabilité du flux d'air affecte l'effet d'oxydation.

3. Évaluation quantitative de l’effet oxydant

(1) apparence et détection macroscopique

La couleur des incisions est observée après la coupe pour les deux groupes d'échantillons: le groupe témoin est généralement brun foncé ou noir en raison de l'oxydation et le Groupe expérimental doit être blanc argenté (sans couleur d'oxydation significative);

Mesurer la largeur de l'incision avec un étrier Vernier (la couche d'oxyde provoque l'élargissement de l'incision): la largeur de l'incision du Groupe expérimental doit être inférieure de 0,1 à 0,2 mm à celle du groupe témoin, indiquant que l'épaisseur de la couche d'oxyde est plus mince.

(2) Détection de l'épaisseur de la couche d'oxyde microscopique (indicateur de base)

Prendre les coupes transversales des deux groupes d'échantillons et après incrustation, ponçage, polissage, observer la couche d'oxyde au microscope métallographique (grossissement 400x);

L'épaisseur de la couche d'oxyde est mesurée par analyse d'image (chaque échantillon est testé à 3 endroits différents, prenez la moyenne): l'épaisseur de la couche d'oxyde du Groupe expérimental doit être ≤ 5 µm, le groupe témoin est généralement > 20 µm, plus la différence est grande, plus l'effet antioxydant est bon.

(3) Analyse de la composition (vérification auxiliaire)

Détection de la composition de la surface de l'incision par spectroscopie photoélectronique à rayons X (XPS): la teneur en oxygène doit être & lt; 5% dans le Groupe expérimental et & gt; 15% dans le groupe témoin;

Si le Groupe expérimental a détecté un enrichissement en éléments Cr (formation d'un film de passivation cr₂o₃ à la surface plutôt qu'une couche épaisse d'oxyde), il a été démontré que la protection à l'azote inhibait efficacement l'oxydation excessive.

Vérification des résultats décision et optimisation direction

1. Critères de conformité

Macroscopique: les incisions du Groupe expérimental sont blanc argenté, sans taches oxydantes visibles;

Microscopique: épaisseur de la couche d'oxyde ≤ 5 µm, teneur en élément oxygène < 5%;

Répétabilité: l'épaisseur de la couche d'oxyde RSD < 10% pour 3 échantillons garantit des résultats fiables.

2. Traitement des situations anormales

Si l'épaisseur de la couche d'oxyde du Groupe expérimental est & gt; 8 μm (non conforme), vérifier si la pureté de l'azote est vraiment de 99999% (si la voie d'échappement est mélangée à l'air), si le débit d'air est insuffisant (pas d'isolation efficace de l'oxygène);

Orientation optimisée: si la pureté est atteinte mais que l'oxydation est encore évidente, le débit d'azote peut être augmenté de manière appropriée (par exemple jusqu'à 20 L / min) ou l'angle de la buse peut être ajusté (pour s'assurer que l'azote couvre la zone de coupe).

Iv. Extension d'application: reproduction de l'effet dans la production réelle

Après vérification de la conformité, il est nécessaire de vérifier l'échantillonnage dans la production en série (extraction quotidienne de 10% de pièces coupées pour détecter la couche d'oxyde), en veillant à ce que le générateur d'azote soit alimenté en gaz de manière stable à long terme (par exemple, vérifier la pureté 1 fois par semaine); Pour la découpe de tôles épaisses d'acier inoxydable (par exemple > 10 mm), la pureté de l'azote (par exemple 999995%) peut être améliorée de manière appropriée, améliorant encore l'effet antioxydant.

Variety, ce Protocole de validation est quantifié avec précision par « contrôle de pureté - Expériences comparatives - évaluation multidimensionnelle».Générateur d'azote de haute puretéL'effet antioxydant fournit un support de données pour le contrôle de la qualité de la découpe en acier inoxydable, en particulier dans les domaines où la précision des incisions est requise (par exemple, les dispositifs médicaux, la fabrication d'équipements alimentaires).