Jest powszechnie stosowany do naprawy powierzchni i poprawy funkcjonalności urządzeń mechanicznych, szczególnie w maszynach górniczych, urządzeniach metalurgicznych, maszynach budowlanych, maszynach rolniczych i przemyśle energetycznym.

Wiązanie metalurgiczne jest podstawą napawania

Analiza zasad:

Podstawową zasadą napawania utwardzającego jest stopienie materiału utwardzającego (drutu spawalniczego, pręta spawalniczego lub proszku metalowego) poprzez źródło ciepła (takie jak łuk elektryczny, plazma, laser itp.) i utworzenie wiązania metalurgicznego lub częściowej adhezji mechanicznej z powierzchnią podłoża metalowego, w celu utworzenia warstwy wzmocnionej o określonych funkcjach.

Ta wzmocniona warstwa jest zazwyczaj twardsza i bardziej odporna na zużycie niż oryginalny materiał bazowy, a także wytrzymuje duże naprężenia, wysoką temperaturę i korozję.

Przebieg procesu napawania:

- Przygotowanie powierzchni: Usuń olej, rdzę i osad tlenkowy z powierzchni przedmiotu obrabianego.

- Obróbka cieplna: Niektóre elementy obrabiane ze stali wysokowęglowej lub stopowej wymagają podgrzania wstępnego, aby zapobiec pęknięciom spawalniczym.

- Wybierz metodę napawania: Do powszechnych metod należą:ręczne napawanie łukiem elektrycznym, spawanie łukiem krytym, napawanie plazmowe (PTA), napawanie laseroweitp.

- Operacja napawania utwardzającego: W zależności od obszaru zużycia części, podziel napawanie utwardzające na sekcje i kontroluj szerokość spoiny oraz grubość warstwy napawania utwardzającego.

- Obróbka cieplna i czyszczenie po obróbce cieplnej: Zmniejsz koncentrację naprężeń, zmiel i ukształtuj, aby zapewnić integralność wymiarową i strukturalną.

Jaki sprzęt nadaje się do naprawy nawierzchniowej?

Napawanie metodą napawania warstwowego nadaje się nie tylko do wstępnego wzmacniania powierzchni nowych urządzeń, ale jest również szeroko stosowane w naprawie zużytych części starych urządzeń. Sprzęt nadający się do naprawy metodą napawania warstwowego obejmuje głównie następujące typy:

•Maszyny górnicze i budowlane

Zęby łyżki koparki, krawędzie łyżki, ostrza zgarniaczy przenośników

Głowice młotkowe kruszarek, walce mielące, płyty sitowe

•Sprzęt metalurgiczny i materiałów budowlanych

Walcownie, młyny kulowe, walce walcowe, formy spawalnicze

Koła podporowe pieca obrotowego, obudowy łożysk, głowice tnące

•Sprzęt energetyczny i kotłowy

Dysze palników, rury przegrzewaczy, łopatki wentylatorów

Części odporne na zużycie w urządzeniach odsiarczania w elektrowniach

•Maszyny rolnicze i przetwórstwa spożywczego

Lemiesze, lemiesze obrotowe, narzędzia kruszące, śruby dociskowe

Dzięki naprawie utwardzającej żywotność tych urządzeń można wydłużyć od 2 do 10 razy, skutecznie unikając przestojów w produkcji i wysokich wydatków związanych z częstą wymianą.

Różnica między napawaniem utwardzającym a natryskiwaniem cieplnym

ChociażnapawanieInatryskiwanie cieplneObie technologie są technologiami modyfikacji powierzchni metali, jednak istnieją między nimi zasadnicze różnice pod względem zasad procesu, właściwości powłok i możliwych scenariuszy zastosowania.

NapawaniePolega ona na stopieniu materiałów metalowych za pomocą źródła ciepła i utworzeniu silnego połączenia metalurgicznego z podłożem. Warstwa spoiny jest zazwyczaj gruba, sięgając kilku milimetrów, a nawet kilkudziesięciu milimetrów. Wzmocniona warstwa jest nie tylko odporna na zużycie, ale także wytrzymuje silne obciążenia udarowe, co czyni ją bardziej odpowiednią do ciężkiego sprzętu pracującego w trudnych warunkach i charakteryzującego się dużym zużyciem części.

Natryskiwanie cieplnePolega ona na podgrzaniu metalu lub materiałów ceramicznych do stanu półpłynnego, a następnie naniesieniu ich na powierzchnię przedmiotu obrabianego za pomocą strumienia gazu o dużej prędkości, tworząc cienką, mechanicznie związaną powłokę. Natryskiwana warstwa nie tworzy metalurgicznego wiązania z podłożem, a jej odporność na zużycie i wytrzymałość wiązania są zazwyczaj niższe niż w przypadku napawania, ale charakteryzuje się mniejszym udarem cieplnym i mniejszą odkształcalnością, co czyni ją bardziej odpowiednią do ochrony antykorozyjnej elementów precyzyjnych i cienkościennych.

Krótko mówiąc, napawanie utwardzające nadaje się do ciężkich napraw części narażonych na duże zużycie i uderzenia, natomiast natryskiwanie cieplne jest bardziej przydatne w zastosowaniach wymagających precyzji i odporności na korozję, ale także stosunkowo niewielkich obciążeń.

Porównanie różnych materiałów powierzchniowych

Do powszechnie stosowanych materiałów powierzchniowych należą:

•Stopy na bazie żelaza

•Stopy na bazie niklu

•Stopy na bazie kobaltu

•Węglik wolframu

Stopy na bazie żelazato najczęściej stosowane materiały do napawania powierzchniowego, oferujące doskonałą wszechstronność i niskie koszty. Nadają się do większości zastosowań wymagających odporności na zużycie, takich jak zęby czerpaków, tarcze szlifierskie, przenośniki i inne elementy.

Stopy na bazie kobaltu(takie jak seria Stellite) charakteryzują się doskonałą odpornością na erozję wysokotemperaturową i zużycie międzymetaliczne i są często stosowane do napawania krytycznych powierzchni zaworów, form i narzędzi skrawających. Są jednak stosunkowo drogie i nadają się do precyzyjnych komponentów o wysokiej wartości dodanej.

Stopy na bazie niklu charakteryzują się doskonałą odpornością na korozję i utlenianie i są często stosowane w sprzęcie chemicznym, rurach kotłowych, przemyśle naftowym i innych środowiskach odpornych na korozję.

Stopy wzmocnione węglikiem wolframu, takie jak węglik wolframu lub węglik chromu, nadają się do ekstremalnych warunków zużycia, takich jak szybkie urządzenia udarowe, pionowe młyny cementowe i elementy kruszarek górniczych. Charakteryzują się one wyjątkowo wysoką twardością, ale również wysoką kruchością.

Przy wyborze materiałów należy kompleksowo rozważyć takie czynniki, jak temperatura robocza, rodzaj obciążenia, medium korozyjne, metoda spawania i budżet na konserwację, aby uniknąć pochopnego wyboru drogich materiałów, co może prowadzić do przeprojektowania lub niepotrzebnego marnotrawstwa kosztów.

Jak wybrać odpowiednią metodę napawania?