Он широко используется для ремонта поверхностей и повышения функциональности механического оборудования, особенно в горнодобывающей, металлургической, строительной, сельскохозяйственной технике и энергетической промышленности.

Металлургическая связь является основой наплавки.

Принципиальный анализ:

Основной принцип наплавки заключается в расплавлении наплавочного материала (сварочной проволоки, сварочного прутка или металлического порошка) под воздействием источника тепла (например, электрической дуги, плазмы, лазера и т. д.) и образовании металлургической связи или частичной механической адгезии с поверхностью металлической подложки для формирования упрочняющего слоя со специфическими функциями.

Этот армирующий слой обычно тверже и износостойкее, чем исходный базовый материал, и может выдерживать высокие нагрузки, высокие температуры или коррозионные среды.

Технологический процесс наплавки:

- Подготовка поверхности: Удаление масла, ржавчины и окалины с поверхности заготовки.

- Предварительный нагрев: Некоторые заготовки из высокоуглеродистой или легированной стали необходимо предварительно нагреть, чтобы предотвратить образование сварочных трещин.

- Выберите метод нанесения покрытия: К распространенным методам относятся:Ручная дуговая наплавка, сварка под флюсом, плазменная наплавка (PTA), лазерная наплавка, и т. д.

- Операция наплавки: В зависимости от зоны износа детали, наплавку следует разделить на участки и контролировать ширину сварного шва и толщину наплавленного слоя.

- Последующая термообработка и очистка: снижение концентрации напряжений, шлифовка и придание формы для обеспечения размерной и структурной целостности.

Какое оборудование подходит для ремонта наплавленных покрытий?

Наплавка методом упрочнения поверхности подходит не только для предварительной обработки поверхности нового оборудования, но и широко используется при ремонте изношенных деталей старого оборудования. К оборудованию, подходящему для наплавки методом упрочнения поверхности, относятся, главным образом, следующие типы:

•Горнодобывающая и строительная техника

Зубья ковша экскаватора, кромки ковша, скребковые лезвия конвейера.

Молотки для дробилок, шлифовальные валы, сита.

•Оборудование для металлургии и строительных материалов

Прокатные станы, шаровые мельницы, прокатные валки, сварочные формы

Опорные колеса вращающейся печи, корпуса подшипников, режущие головки

•Энергетическое и котельное оборудование

Форсунки горелки, трубки пароперегревателя, лопасти вентилятора

Износостойкие детали в оборудовании для десульфуризации электростанций

•Сельскохозяйственная и пищевая техника

Алмазы, отвалы роторных плугов, дробильные орудия, прессовальные шнеки

Благодаря ремонту с использованием упрочняющего покрытия срок службы этого оборудования может быть увеличен в 2–10 раз, что позволяет эффективно избежать простоев производства и высоких затрат, связанных с частой заменой.

Разница между упрочнением поверхности и термонапылением.

Хотятвердое покрытиеитермическое напылениеХотя обе технологии являются технологиями модификации металлических поверхностей, между ними существуют принципиальные различия с точки зрения принципов процесса, свойств покрытий и сценариев применения.

Упрочнение поверхностиПроцесс сварки включает в себя плавление металлических материалов с использованием источника тепла и образование прочной металлургической связи с подложкой. Толщина сварного слоя обычно составляет несколько миллиметров или даже десятки миллиметров. Усиленный слой не только износостойкий, но и способен выдерживать сильные ударные нагрузки, что делает его более подходящим для тяжелого оборудования, работающего в суровых условиях с сильным износом деталей.

ТермонапылениеПроцесс включает нагрев металлических или керамических материалов до полурасплавленного состояния, а затем их подачу на поверхность заготовки высокоскоростным потоком газа для образования тонкого механически связанного покрытия. Напыляемый слой не образует металлургической связи с подложкой, и его износостойкость и прочность сцепления обычно ниже, чем у наплавки, но он обладает меньшим тепловым воздействием и деформацией, что делает его более подходящим для защиты от коррозии прецизионных и тонкостенных деталей.

Проще говоря, наплавка подходит для ремонта деталей, подверженных сильному износу и ударным нагрузкам, в то время как термическое напыление больше подходит для применений, требующих точности и коррозионной стойкости, но с относительно небольшими нагрузками.

Сравнение различных материалов для поверхностей

К распространенным материалам для отделки поверхностей относятся:

•сплавы на основе железа

•Сплавы на основе никеля

•Сплавы на основе кобальта

•Карбид вольфрама

сплавы на основе железаЭто наиболее часто используемые материалы для наплавки при сварке, отличающиеся превосходной универсальностью и низкой стоимостью, а также подходящие для большинства износостойких применений, таких как зубья ковшей, шлифовальные диски, конвейеры и другие компоненты.

Сплавы на основе кобальта(например, серия Stellite) обладают превосходной устойчивостью к высокотемпературной эрозии и интерметаллическому износу и часто используются для упрочнения ответственных поверхностей клапанов, пресс-форм и режущих инструментов. Однако они относительно дороги и подходят для прецизионных компонентов с высокой добавленной стоимостью.

Сплавы на основе никеля Обладают превосходной коррозионной и окислительной стойкостью и часто используются в химическом оборудовании, котловых трубах, нефтяной промышленности и других коррозионностойких средах.

Сплавы, упрочненные карбидом вольфрамаТакие материалы, как карбид вольфрама или карбид хрома, подходят для экстремальных условий износа, например, в высокоскоростном ударном оборудовании, вертикальных мельницах для цемента и компонентах дробильных установок в горнодобывающей промышленности. Они обладают чрезвычайно высокой твердостью, но также и высокой хрупкостью.

При выборе материалов необходимо всесторонне учитывать такие факторы, как рабочая температура, тип нагрузки, коррозионная среда, метод сварки и бюджет на техническое обслуживание, чтобы избежать слепого выбора дорогостоящих материалов, который может привести к избыточному проектированию или неоправданным затратам.

Как выбрать подходящий метод наплавки?