El uso de la tecnología de revestimiento por plasma para fortalecer la superficie de las brocas PDC es un medio eficaz para mejorar su resistencia al desgaste, a los impactos y a la corrosión.
1. Etapa de preparación
(1) Determinar el material de revestimiento
- Materiales de revestimiento de uso común:
- Aleación a base de cobalto: alta resistencia al desgaste y a la corrosión.
- Aleación a base de níquel: resistente a la oxidación a altas temperaturas y a la corrosión química.
- Aleaciones a base de hierro: rentables y adecuadas para requisitos de resistencia al desgaste media.
- Aleaciones reforzadas con partículas cerámicas: por ejemplo, WC (carburo de tungsteno), TiC (carburo de titanio), etc., para requisitos de muy alta resistencia al desgaste.
(2) Determinación del área de revestimiento
- El revestimiento por fusión de las brocas PDC generalmente tiene como objetivo:
- Parte lateral: para mejorar la resistencia al desgaste y reducir la fricción y la pérdida de corte.
- La superficie de la carcasa: para mejorar la resistencia general a la corrosión y a los impactos.
(3) Pretratamiento de la superficie
- Limpie la zona de revestimiento para eliminar aceite, óxidos, recubrimientos e impurezas.
- Tratamiento mediante pulido mecánico o chorro de arena para aumentar la rugosidad de la superficie y mejorar la adherencia de la capa de revestimiento fusionado con el sustrato.
2. Implementación del proceso de revestimiento
(1) Instalación de equipos de revestimiento por plasma
- Composición del equipo:
pistola de soldadura por plasma, alimentador de polvo, máquina de soldadura por plasma automatizada, etc..
- Configure los parámetros clave:
- Corriente y tensión del arco: seleccionar según el material a recubrir, generalmente en el rango de 100-300 A.
- Aporte de calor: ajustar para controlar la deformación del sustrato y la tasa de dilución.
- Velocidad de alimentación del polvo: normalmente en el rango de 10 a 50 g/min para garantizar la uniformidad de la capa de revestimiento.
(2) Ejecución del revestimiento
- El proceso de revestimiento:
1. Inicio del arco de plasma, formación de una piscina de fusión de alta temperatura.
2. Mediante el sistema de alimentación de polvo, el material en polvo se pulveriza en el baño de fusión y se une metalúrgicamente al sustrato.
3. según la forma de la broca, a lo largo de la trayectoria establecida para un revestimiento uniforme, para garantizar que no haya fugas de revestimiento ni fusión excesiva.
- Controlar la influencia térmica: evitar el sobrecalentamiento o la deformación del sustrato de la broca PDC ajustando los parámetros del arco de plasma y el método de enfriamiento.
(3) Tratamiento de enfriamiento
- Enfriamiento natural o adoptar un método de enfriamiento de velocidad controlada para evitar grietas causadas por el estrés térmico.
3. Etapa posterior al tratamiento
(1) Inspección de la calidad del revestimiento
- Inspección de apariencia: Observe si la capa de revestimiento es uniforme y si está libre de grietas y poros.
- Pruebas de rendimiento: se mide la dureza, el espesor (normalmente de 0,5 a 3 mm), la resistencia de la unión y otros indicadores.
- Ensayos no destructivos: Utilice pruebas ultrasónicas o de rayos X para detectar defectos internos.
(2) Acabado
- Si la superficie queda rugosa tras el revestimiento por fusión, se requiere un tratamiento de torneado o rectificado para cumplir con los requisitos de tamaño y forma de las brocas PDC.
(3) Optimización del rendimiento
- Tratamiento térmico: templar o revenerar la capa de revestimiento fusionada si es necesario para optimizar aún más sus propiedades organizativas.
4. Precauciones
1. Evite los daños por sobrecalentamiento.
- Durante el revestimiento por plasma, el aporte de calor debe controlarse estrictamente para evitar daños térmicos en el inserto PDC y el sustrato.
2. Combinación de materiales
- El material de revestimiento debe coincidir con el material del sustrato de la broca PDC para garantizar la resistencia de la unión y la consistencia del rendimiento.
3. Control ambiental
- En la medida de lo posible, en un ambiente de baja humedad o con gas protector para evitar la oxidación que afecte la calidad del revestimiento.
Este proceso puede utilizarse para mejorar el rendimiento de las brocas PDC nuevas, así como para reparar las brocas desgastadas.
Fecha de publicación: 9 de enero de 2025