희석률은 용접 과정에서 녹아서 형성된 경화층에 혼합되는 모재의 비율을 나타냅니다.

PTA 경화 공정에서는 기판 재료의 일부를 의도적으로 녹여 오버레이와 모재 사이에 야금학적 결합을 형성합니다. 이 혼합 정도에 따라 희석률이 결정됩니다.

간단히 말해서:

• 고희석= 오버레이에 더 많은 기본 금속이 혼합됨.
•낮은 희석= 덧씌운 구성은 원래 합금 분말의 화학적 조성에 더 가깝게 유지됩니다.

경화 합금은 특정 내마모성 및 내식성 특성을 위해 세심하게 설계되므로, 원하는 성능을 달성하기 위해서는 낮은 희석률을 유지하는 것이 매우 중요합니다.

 

희석률은 어떻게 계산하나요?

희석률은 일반적으로 단면 금속 조직 분석을 사용하여 계산됩니다.

공식은 다음과 같습니다.

희석률(%) = A ÷ (A + B) × 100

어디:

•A= 용융된 모재의 면적
•B= 증착된 경화 표면 재료의 면적

금속 조직 단면을 준비한 후, 일반적으로 이미지 분석 소프트웨어를 사용하여 이러한 영역을 정확하게 측정합니다.

 

다양한 경화처리 공정의 일반적인 희석률

용접 및 클래딩 기술에 따라 희석 수준에 상당한 차이가 발생합니다.

프로세스	일반적인 희석률
SMAW 하드페이싱	15%~35%
MIG/GMAW 경화 표면처리	10%~25%
TIG 경화 용접	5%~15%
PTA 하드페이싱	3%~10%
레이저 클래딩	1% – 5%

PTA 경화 용접은 아크 용접 공정 중 가장 낮은 희석률을 제공하면서도 탁월한 증착 효율을 유지하는 것으로 널리 알려져 있습니다.

 

희석률이 중요한 이유는 무엇일까요?

1. 이는 화학적 조성에 직접적인 영향을 미칩니다.

경화성 분말은 특정 특성을 얻기 위해 정밀한 화학적 조성으로 설계되었습니다.

예시로는 스텔라이트 6, 스텔라이트 12, 인코넬 625, 니켈 60, 텅스텐 카바이드 강화 합금 등이 있습니다.

이러한 재료에는 크롬(Cr), 니켈(Ni)과 같은 원소들이 신중하게 균형 있게 함유되어 있습니다.

코발트(Co), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 탄화물

과도한 희석은 기판에서 원치 않는 원소, 특히 철(Fe)을 유입시켜 오버레이의 화학적 성질을 변화시킵니다.

결과적으로:

• 경도가 감소합니다
• 내마모성이 저하됩니다
• 내식성이 저하됩니다

 

2. 경도에 영향을 미칩니다.

덧씌우기 경도는 의도한 합금 조성을 유지하는 데 매우 중요합니다.

예를 들어, Stellite 6 오버레이를 사용하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있습니다.40~45 HRC

하지만 희석이 지나치게 되면 기질의 철 함량이 증가하여 경도가 크게 떨어질 수 있습니다.

경도가 낮으면 마모가 심한 환경에서 사용 수명이 단축되는 경우가 많습니다.

 

3. 내마모성을 저하시킵니다.

많은 경화 합금은 다음과 같은 경질 상에 의존합니다.

• 탄화텅스텐(WC)
• 크롬 카바이드
• 보리데스

이러한 경질상은 다음과 같은 것에 대한 탁월한 저항성을 제공합니다:

• 마모
• 침식성 마모
• 금속 간 마모

희석률이 증가함에 따라 이러한 강화상들의 농도가 감소하여 코팅의 전체적인 내마모성이 저하됩니다.

 

4. 내식성에 영향을 미칩니다.

밸브 밀봉면, 화학 처리 장비 등과 같은 중요 용도에 적합합니다.

해양 구성 요소, 석유 및 가스 시스템

니켈계 및 코발트계 합금은 부식 방지용으로 흔히 사용됩니다.

과도한 희석은 오버레이 내 철 함량을 증가시켜 저항성을 약화시킵니다.

• 염화물 공격
• 산성 환경
• 해수 노출
• 고온 산화

이는 열악한 작동 환경에서 부품 수명을 급격히 단축시킬 수 있습니다.

 

PTA 경화면처리가 낮은 희석률을 달성하는 이유는 무엇일까요?

정밀한 열 입력 제어

PTA 용접은 독립적으로 공급되는 합금 분말을 사용하는 고농축 플라즈마 아크 용접 방식입니다.

기존의 와이어 공급 용접 공정과 달리 열 입력량을 정밀하게 제어할 수 있어 기판 용융을 최소화할 수 있습니다.

그 결과는 다음과 같습니다.

• 침투 깊이 감소
• 더 작은 열영향부
• 낮은 희석률

 

독립형 분말 공급 시스템

분말은 플라즈마 아크에 직접 주입되어 용접 풀에 들어가기 전에 녹습니다.

증착 재료가 필러 와이어의 용융에 의존하지 않기 때문에 이 공정은 오버레이 구성에 대한 탁월한 제어력을 제공합니다.

혜택은 다음과 같습니다:

• 일관된 ​​화학적 작용
• 균일한 예금
• 공정 안정성 향상

 

높은 에너지 밀도

플라즈마 아크는 10,000°C를 넘는 온도에 도달할 수 있습니다.

이러한 집중된 에너지는 기판의 불필요한 용융을 최소화하면서 분말을 효율적으로 용융시킬 수 있게 해줍니다.

결과적으로 PTA 표면처리 공법은 다음과 같은 이점을 제공합니다.

• 뛰어난 야금학적 결합
• 최소 희석
• 고품질 오버레이

 

PTA 경화면 형성을 위한 이상적인 희석 비율은 무엇입니까?

최적의 희석 농도는 용도에 따라 다릅니다.

내마모성 경화 표면처리

권장 희석 비율:3%~8%

적용 분야: 분쇄기 부품, 광산 장비, 스크류 컨베이어, 토공 장비 부품

 

내식성 오버레이

권장 희석 비율:2%~5%

적용 분야: 밸브, 펌프, 화학 처리 장비, 해양 설비 부품

 

치수 복원 및 수리

권장 희석 비율:5%~10%

적용 분야: 샤프트 재건, 롤 수리, 금형 보수

 

PTA 경화 시술 시 희석률을 줄이는 방법

용접 전류 최적화

과도한 전류는 침투 깊이를 증가시키고 기판을 녹입니다.

적절한 전류 수준을 유지하는 것은 희석을 제어하는 ​​가장 효과적인 방법 중 하나입니다.

 

안정적인 주행 속도를 유지하십시오

용접 속도가 일정하지 않으면 용접 풀 크기와 용입 깊이에 변화가 생길 수 있습니다.

자동화 시스템은 구성 요소 전체에 걸쳐 균일한 희석을 유지하는 데 도움이 됩니다.

 

고급 PTA 장비를 사용하십시오.