Il est couramment utilisé pour la réparation de surface et l'amélioration fonctionnelle des équipements mécaniques, en particulier dans les machines minières, les équipements métallurgiques, les machines de construction, les machines agricoles et l'industrie de l'énergie.

La liaison métallurgique est au cœur du rechargement dur

Analyse des principes :

Le principe de base du rechargement dur est de faire fondre le matériau de rechargement dur (fil de soudage, baguette de soudage ou poudre métallique) à travers une source de chaleur (comme un arc électrique, un plasma, un laser, etc.) et de former une liaison métallurgique ou une adhésion mécanique partielle avec la surface du substrat métallique pour former une couche renforcée avec des fonctions spécifiques.

Cette couche renforcée est généralement plus dure et plus résistante à l'usure que le matériau de base d'origine et peut résister à des contraintes élevées, à des températures élevées ou à des environnements corrosifs.

Le déroulement du processus de rechargement dur :

- Préparation de la surface : Éliminer l’huile, la rouille et les dépôts d’oxyde de la surface de la pièce.

- Traitement de préchauffage : Certaines pièces en acier à haute teneur en carbone ou en acier allié doivent être préchauffées pour éviter les fissures de soudage.

- Sélectionnez la méthode de rechargement dur : les méthodes courantes incluentrechargement manuel à l'arc, soudage à l'arc submergé, rechargement au plasma (PTA), rechargement au laser, etc.

- Opération de rechargement dur : En fonction de la zone d'usure de la pièce, divisez le rechargement dur en sections et contrôlez la largeur de la soudure et l'épaisseur de la couche de rechargement dur.

- Traitement post-thermique et nettoyage : Réduire la concentration des contraintes, rectifier et façonner pour garantir l'intégrité dimensionnelle et structurelle.

Quel équipement est adapté à la réparation de rechargement dur ?

Le rechargement dur reconstitué convient non seulement au pré-renforcement de surface des équipements neufs, mais est également largement utilisé pour la réparation des pièces usées des équipements anciens. Les équipements adaptés à la réparation par rechargement dur comprennent principalement les types suivants :

•Machines d'exploitation minière et de construction

Dents de godet d'excavatrice, bords de godet, lames de racleur de convoyeur

Têtes de marteaux de concasseur, rouleaux de broyage, plaques de criblage

•Équipements pour la métallurgie et les matériaux de construction

Laminoirs, broyeurs à boulets, cylindres de laminage, moules de soudage

Roues de support de four rotatif, boîtiers de roulements, têtes de coupe

•Équipements électriques et de chaudières

Buses de brûleur, tubes de surchauffeur, pales de ventilateur

Pièces résistantes à l'usure dans les équipements de désulfuration des centrales électriques

•Machines agricoles et de transformation alimentaire

Socs de charrue, lames de charrue rotative, outils de concassage, vis de pressage

Grâce à la réparation par rechargement dur, la durée de vie de ces équipements peut être prolongée de 2 à 10 fois, évitant ainsi efficacement les temps d'arrêt de production et les dépenses élevées causées par les remplacements fréquents.

La différence entre le rechargement dur et la projection thermique

Bien querechargement duretprojection thermiquesont toutes deux des technologies de modification de surface métallique, il existe des différences fondamentales entre elles en termes de principes de processus, de propriétés de revêtement et de scénarios applicables.

Rechargement durCe procédé consiste à fondre des matériaux métalliques à l'aide d'une source de chaleur et à former une liaison métallurgique solide avec le substrat. La couche de soudure est généralement épaisse, atteignant plusieurs millimètres, voire plusieurs dizaines de millimètres. La couche renforcée est non seulement résistante à l'usure, mais aussi capable de supporter de fortes charges d'impact, ce qui la rend particulièrement adaptée aux équipements lourds fonctionnant dans des conditions difficiles avec une usure importante des pièces.

Projection thermiqueLe procédé consiste à chauffer des matériaux métalliques ou céramiques jusqu'à un état semi-fondu, puis à les projeter sur la surface de la pièce par un flux de gaz à grande vitesse pour former un revêtement mince lié mécaniquement. La couche projetée ne forme pas de liaison métallurgique avec le substrat, et sa résistance à l'usure et sa force de liaison sont généralement inférieures à celles du rechargement dur. Cependant, elle est moins sensible à la chaleur et aux déformations, ce qui la rend plus adaptée à la protection anticorrosion des pièces de précision et des pièces à parois minces.

En termes simples, le rechargement dur convient aux réparations lourdes de pièces à forte usure et à fort impact, tandis que la projection thermique est plus adaptée aux applications qui nécessitent précision et résistance à la corrosion mais qui ont des charges relativement légères.

Comparaison de différents matériaux de revêtement

Les matériaux de revêtement courants comprennent :

•Alliages à base de fer

•Alliages à base de nickel

•Alliages à base de cobalt

•carbure de tungstène

Alliages à base de fersont les matériaux de soudage par rechargement les plus couramment utilisés, offrant une excellente polyvalence et un faible coût, et conviennent à la plupart des applications résistantes à l'usure, telles que les dents de godet, les disques de meulage, les convoyeurs et autres composants.

Alliages à base de cobaltLes alliages (comme la série Stellite) présentent une excellente résistance à l'érosion à haute température et à l'usure intermétallique, et sont souvent utilisés pour le rechargement des surfaces critiques des vannes, des moules et des outils de coupe. Cependant, ils sont relativement coûteux et conviennent aux composants de précision et à forte valeur ajoutée.

Alliages à base de nickel présentent une excellente résistance à la corrosion et à l'oxydation et sont souvent utilisés dans les équipements chimiques, les tubes de chaudière, l'industrie pétrolière et d'autres environnements résistants à la corrosion.

Alliages renforcés au carbure de tungstène, tels que le carbure de tungstène ou le carbure de chrome, conviennent aux conditions d'usure extrêmes, comme les équipements à impact à grande vitesse, les broyeurs verticaux à ciment et les composants de concassage minier. Ils présentent une dureté extrêmement élevée, mais aussi une grande fragilité.

Lors de la sélection des matériaux, des facteurs tels que la température de fonctionnement, le type de charge, le milieu corrosif, la méthode de soudage et le budget de maintenance doivent être pris en compte de manière exhaustive afin d'éviter de sélectionner aveuglément des matériaux coûteux, ce qui peut conduire à une conception excessive ou à un gaspillage de coûts inutile.

Comment choisir le procédé de rechargement approprié ?