하드페이싱내마모성 합금 층을 용접, 클래딩 또는 열 분사를 통해 금속 기질에 증착하는 금속 표면 엔지니어링 공정입니다.
목표는 중요 부품의 내마모성, 내부식성, 충격 강도 및 고온 성능을 크게 개선하는 것입니다.
기존 열처리(대체 소재를 변형하는 방식)와 달리, 하드페이싱은 표면만 강화합니다. 그 결과, HRC 45~70의 표면 경도를 달성하면서도 강하고 연성이 뛰어난 핵심 소재를 유지하는 부품이 탄생합니다.
이 기술은 광업, 건설, 에너지, 석유화학, 중공업 등에서 널리 사용됩니다.
하드페이싱의 원리
하드페이싱의 핵심 원리는 간단하지만 강력합니다.
열에너지(아크, 플라즈마 또는 레이저)를 적용하여 필러 금속이나 합금 분말을 녹이면 기판 위에 야금학적으로 결합된 고성능 표면층이 형성됩니다.
이 "단단한 피부"는 여러 형태의 마모에 효과적으로 저항합니다.
•연마 마모: 모래, 광석 또는 먼지 입자로 인한 마찰 및 절단.
•충격 마모: 굴삭기 이빨이나 분쇄기 망치의 고에너지 충격
•부식성 마모: 산, 알칼리 또는 기타 화학적 환경에 노출됨
•고온 마모: 터빈이나 용광로에서의 산화 및 분해.
증착된 층에는 일반적으로 단단한 탄화물(Cr₇C₃, WC, TiC)과 Cr, Ni, Mo, Co와 같은 강화 원소가 포함되어 있어 밀도가 높고 내마모성이 뛰어난 미세 구조가 형성됩니다.
일반적인 하드페이싱 공정
1. 차폐 금속 아크 용접(SMAW)
- 특징: 장비가 간단하고, 유연하며, 현장 수리에 적합합니다.
- 충전재 : 고탄소, 고크롬 합금 전극.
2. 플럭스 코어드 아크 용접(FCAW)
- 특징: 반자동 또는 완전 자동, 높은 증착 속도, 넓은 영역에 효율적임;
- 장점: 접착력이 우수하고, 희석률이 낮으며, 품질이 일정합니다.
3.가스 금속 아크 용접(GMAW/MIG/MAG)
- 특징: 안정적인 아크, 낮은 스패터, 매끄러운 비드 모양
- 적용 분야: 정밀 부품, 금형, 구조 보강재.
- 특징: 정밀한 제어, 최소한의 열 입력, 작은 왜곡;
- 적용 분야: 밸브 시트, 금형 모서리, 의료 장비.
- 특징: 희석률 <5%, 고밀도 클래딩, 다층 증착에 적합함;
- 적용 분야: 에너지 장비, 고성능 밸브, 펌프 스크류.
6.레이저 클래딩
- 특징: 집중된 에너지, 최소한의 변형, 높은 자동화;
- 장점: 표면 품질과 접합 강도가 우수합니다.
하드페이싱 재료 분류
하드페이싱에 사용되는 용접 소모품은 기질과 응용 분야에 따라 분류할 수 있습니다.
•철 기반 합금: 비용이 저렴하고 충격 저항성이 높으며 일반 마모 부품에 적합합니다.
•니켈 기반 합금: 내식성, 내열성이 뛰어나 화학 및 에너지 분야에서 일반적으로 사용됩니다.
•코발트 기반 합금(예: 스텔라이트): 고온에서 경도를 유지하며 밸브, 터빈 블레이드에 사용됩니다.
•초경 강화 소재(WC, Cr₃C₂, TiC): 매우 높은 내마모성으로 광산 및 혼합 장비에 사용됩니다.
하드페이싱 기술의 장점
- 서비스 수명 연장 – 표면 내구성이 3~10배 향상됨
- 유지 보수 비용 절감 – 부품을 교체하는 대신 재조립할 수 있습니다.
- 가동 중지 시간 단축 – 유지 관리 간격이 길어지고 안정성이 높아짐
- 장비 성능 개선 – 혹독한 환경에서도 안정성 향상
- 친환경적이고 자원 효율적 – 재제조 및 폐기물 감소 지원
하드페이싱의 일반적인 적용 분야
- 광업 및 야금: 파쇄 해머, 스크린, 스크류 컨베이어
- 건설 및 토목공사: 불도저 블레이드, 굴삭기 이빨, 믹싱 패들
- 에너지 및 화학: 고온 밸브, 펌프 본체, 임펠러
- 농업 장비: 쟁기날, 경운기, 곡물 송곳
- 금형 및 제조: 다이, 성형 도구, 마모 가장자리.
업계 데이터: 하드페이싱을 적용하면 평균 부품 수명을 400% 이상 연장할 수 있어 상당한 경제적 이익을 얻을 수 있습니다.
뛰어난 경제성과 신뢰성을 갖춘 하드페이싱 기술은 제조 산업에서 수명 연장, 수리 및 성능 향상을 위한 중요한 수단으로 자리 잡았습니다. 기업은 하드페이싱 공정, 재료 및 매개변수 제어의 과학적 선정을 통해 장비의 안정성을 크게 향상시키고, 생산 비용을 절감하며, 지속 가능한 경쟁 우위를 확보할 수 있습니다.
상하이 두오무 산업 유한회사는 다음을 전문으로 합니다.“표면 엔지니어링 및 하드페이싱 솔루션광산, 에너지, 기계 제조 산업을 대상으로 포괄적인 내마모성 수리 서비스를 제공합니다.
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게시 시간: 2025년 10월 31일