En la práctica de la ingeniería, los recubrimientos por soldadura se utilizan comúnmente para reforzar la superficie de piezas nuevas y reparar piezas antiguas. Por ejemplo, la superficie de trabajo de un molde, el asiento de una válvula de turbina, las partes vulnerables de la maquinaria minera, el revestimiento de equipos químicos, etc., son ejemplos típicos de aplicaciones de los recubrimientos por soldadura.

El papel del recubrimiento de soldadura

El propósito principal de usarrecubrimiento de soldaduraLa tecnología busca mejorar el rendimiento de la superficie de la pieza de trabajo, a la vez que reduce costos. En entornos de trabajo con altas temperaturas, altas presiones, corrosión o abrasión severa, el revestimiento puede mejorar eficazmente la durabilidad superficial de los materiales metálicos. Además, cuando los componentes mecánicos sufren desgaste o corrosión localizada, los recubrimientos soldados también pueden utilizarse para restaurar sus dimensiones y rendimiento, evitando la necesidad de reemplazar la pieza completa.

El uso de materiales base de bajo costo y el recubrimiento con aleaciones de alto rendimiento en áreas críticas es una estrategia de optimización de costos comúnmente utilizada en la industria actual. Mediante la soldadura de capas de recubrimiento, se puede limitar el uso de materiales costosos a las áreas necesarias, reduciendo considerablemente el desperdicio de material.

Ventajas del recubrimiento por soldadura

- Mejorar el rendimiento de la superficie: mediante la selección de consumibles de soldadura adecuados, se pueden mejorar significativamente las propiedades de resistencia al desgaste, a la corrosión, al calor y otras propiedades del material base;

- Prolongar la vida útil del equipo: El recubrimiento de la capa funcional en las partes vulnerables puede reducir la tasa de fallas y extender el ciclo operativo del equipo;

- Ahorro en costes de material: el uso de material base de bajo coste, con deposición de aleación de alto rendimiento solo en las partes clave, reduce los costes totales de material;

- Realizar la reparación y reutilización de piezas: reparar el desgaste o la corrosión de las piezas mediante el revestimiento superficial, para evitar desechar la pieza completa, reduciendo significativamente los costos de mantenimiento;

- Aplicable a una variedad de sustratos metálicos: se puede utilizar para acero al carbono, acero inoxidable, acero aleado, aleaciones a base de níquel e incluso algunos metales no ferrosos;

- Admite soldadura automatizada: adecuada para la producción en masa o para operaciones de soldadura robótica, lo que garantiza la consistencia y la calidad de la soldadura.

Procesos comunes de recubrimiento por soldadura

La selección del proceso de recubrimiento por soldadura está estrechamente relacionada con el tipo de material base, el material de soldadura, el rendimiento esperado y el entorno de construcción. Los métodos de soldadura comunes incluyen:

•  Soldadura por arco metálico protegido (SMAW): Adecuado para estructuras pequeñas y medianas o para lugares de reparación; flexible pero menos eficiente.

•  Soldadura por arco sumergido: Adecuado para superficies grandes, recubrimiento de capas gruesas, alto grado de automatización, alta velocidad de deposición.

•  Soldadura con gas inerte de tungsteno (TIG)Control de alta precisión del baño de fusión, adecuado para piezas de paredes delgadas o soldadura de precisión.

• Soldadura por arco metálico con gas inerte (MIG): alta eficiencia, fácil automatización de la producción, de uso común en la fabricación.

• Soldadura por arco de plasma transferido (PTA)ysoldadura láser: Adecuado para soldadura de recubrimiento de alta precisión o metales especiales, zona afectada por el calor pequeña, pequeña deformación de soldadura.

Durante el proceso de soldadura, la temperatura de precalentamiento, la temperatura entre capas, la secuencia de soldadura y el método de enfriamiento deben seleccionarse de forma adecuada según el coeficiente de dilatación térmica del material base y la composición de la aleación, con el fin de prevenir defectos como grietas, porosidad o bordes de unión.

Selección del material de recubrimiento de soldadura

La selección del material para la soldadura de recubrimiento es clave, ya que determina directamente el rendimiento de la capa superficial final. La selección del material debe realizarse de forma científica, teniendo en cuenta el entorno de uso, por ejemplo:

- Ambiente oxidante de alta temperatura: elegiraleación a base de níquel;

- Medios altamente corrosivos: elija aleaciones a base de cobalto o acero inoxidable de alta aleación;

- Entorno de desgaste por impacto intenso: elija consumibles de soldadura de carburo o reforzados con carburo.

Para controlar la dilución de los elementos del material base, generalmente se utiliza elcapa de transición + capa funcionaldel método de revestimiento. La primera capa como amortiguador de dilución, la segunda o tercera capa antes del uso de consumibles de soldadura funcionales para garantizar un rendimiento estable.

Aplicación de recubrimiento de soldadura

El recubrimiento por soldadura se utiliza ampliamente en las siguientes industrias y campos:

- Industria petroquímica: recipientes a presión, tuberías, válvulas, intercambiadores de calor, la pared interior del revestimiento anticorrosión;

- Equipos de potencia: asientos de válvulas de turbinas de vapor, álabes, recubrimiento de piezas de alta temperatura con capa de aleación resistente al calor;

- Maquinaria minera: trituradora, cucharón, rueda de cangilones, tolva y otras partes de la aleación de superficie resistente al desgaste;

- Industria nuclear: revestimiento de paredes de reactores nucleares en acero inoxidable para mejorar la resistencia a la corrosión;

- Fabricación y reparación de moldes: cavidades de moldes, recubrimiento de la superficie de separación con una capa de aleación para refuerzo o reparación de tamaño;

- Industria papelera, naval y siderúrgica: reparación y refuerzo de todo tipo de rodillos, bombas de pulpa, agitadores, varillas helicoidales y demás piezas clave.

La diferencia entre el recubrimiento por soldadura y la proyección térmica

Aunque tanto el recubrimiento por soldadura como la proyección térmica son tecnologías de tratamiento superficial, existen diferencias evidentes entre ambas en cuanto al método de combinación, las características del proceso y las aplicaciones. Los recubrimientos soldados se unen metalúrgicamente mediante soldadura a alta temperatura, con espesores de capa de varios milímetros o más, y son adecuados para entornos de alta tensión, alta temperatura y alta corrosión. La proyección térmica, por otro lado, suele tener una menor fuerza de unión y es adecuada para aplicaciones que requieren una menor influencia térmica.

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