Genellikle mekanik ekipmanların, özellikle madencilik makineleri, metalurji ekipmanları, inşaat makineleri, tarım makineleri ve enerji sektöründeki ekipmanların yüzey onarımı ve fonksiyonel iyileştirilmesi için kullanılır.

Metalurjik bağlama, sert yüzey kaplamasının temelidir.

Prensip analizi:

Sertleştirme işleminin temel prensibi, sertleştirme malzemesini (kaynak teli, kaynak çubuğu veya metal tozu) bir ısı kaynağı (elektrik arkı, plazma, lazer vb.) aracılığıyla eritmek ve metal alt tabaka yüzeyiyle metalurjik bir bağ veya kısmi mekanik yapışma oluşturarak belirli işlevlere sahip güçlendirilmiş bir katman oluşturmaktır.

Bu güçlendirilmiş katman genellikle orijinal taban malzemesinden daha sert ve aşınmaya daha dayanıklıdır ve yüksek gerilime, yüksek sıcaklığa veya aşındırıcı ortamlara dayanabilir.

Sert yüzey kaplama işleminin akış şeması:

- Yüzey hazırlığı: İş parçasının yüzeyindeki yağ, pas ve oksit tabakasını temizleyin.

- Ön ısıtma işlemi: Bazı yüksek karbonlu çelik veya alaşımlı çelik iş parçalarının kaynak çatlaklarını önlemek için ön ısıtılması gerekir.

- Sert yüzey kaplama yöntemini seçin: Yaygın yöntemler şunlardır:manuel ark kaynak, tozaltı ark kaynağı, plazma kaynak (PTA), lazer kaynak, vesaire.

- Sert yüzey kaplama işlemi: Parçanın aşınma alanına bağlı olarak, sert yüzey kaplamayı bölümlere ayırın ve kaynak genişliğini ve sert yüzey kaplama tabakası kalınlığını kontrol edin.

- Isıl işlem sonrası ve temizlik: Gerilim yoğunluğunu azaltın, boyut ve yapısal bütünlüğü sağlamak için taşlama ve şekillendirme yapın.

Sert yüzey kaplama onarımı için hangi ekipman uygundur?

Katmanlı sertleştirme, yalnızca yeni ekipmanların yüzey ön güçlendirme işlemi için uygun olmakla kalmayıp, eski ekipmanların aşınmış parçalarının onarımında da yaygın olarak kullanılmaktadır. Katmanlı sertleştirme ile onarıma uygun ekipmanlar başlıca aşağıdaki tipleri içermektedir:

•Madencilik ve inşaat makineleri

Ekskavatör kepçe dişleri, kepçe kenarları, konveyör kazıyıcı bıçakları

Kırıcı çekiç başlıkları, öğütme silindirleri, elek plakaları

•Metalurji ve yapı malzemeleri ekipmanları

Haddehaneler, bilyalı değirmenler, haddeleme silindirleri, kaynak kalıpları

Döner fırın destek tekerlekleri, yatak yuvaları, kesme başlıkları

•Güç ve kazan ekipmanları

Brülör nozulları, süper ısıtıcı tüpleri, fan kanatları

Enerji santrali kükürt giderme ekipmanındaki aşınmaya dayanıklı parçalar

•Tarım ve gıda işleme makineleri

Pulluk uçları, döner pulluk bıçakları, kırma aletleri, presleme vidaları

Yüzey sertleştirme onarımı sayesinde, bu ekipmanların kullanım ömrü 2 ila 10 kat uzatılabilir ve böylece sık değiştirme nedeniyle oluşan üretim duraksamaları ve yüksek maliyetler etkili bir şekilde önlenebilir.

Sert yüzey kaplama ve termal püskürtme arasındaki fark

Rağmensert yüzey kaplamaVetermal püskürtmeHer ikisi de metal yüzey modifikasyon teknolojisi olmasına rağmen, işlem prensipleri, kaplama özellikleri ve uygulanabilir senaryolar açısından aralarında temel farklılıklar bulunmaktadır.

Sert yüzey kaplamaBu yöntem, bir ısı kaynağı kullanılarak metal malzemelerin eritilmesini ve alt tabaka ile güçlü bir metalurjik bağ oluşturulmasını içerir. Kaynak tabakası genellikle kalındır ve birkaç milimetreye hatta onlarca milimetreye ulaşabilir. Güçlendirilmiş tabaka sadece aşınmaya dayanıklı olmakla kalmaz, aynı zamanda güçlü darbe yüklerine de dayanabilir; bu da onu, ağır koşullar altında ve şiddetli parça aşınmasıyla çalışan ağır hizmet ekipmanları için daha uygun hale getirir.

Termal püskürtmeBu yöntem, metal veya seramik malzemelerin yarı erimiş hale kadar ısıtılmasını ve ardından yüksek hızlı gaz akışı yoluyla iş parçası yüzeyine püskürtülerek ince, mekanik olarak bağlanmış bir kaplama oluşturulmasını içerir. Püskürtülen katman, alt tabaka ile metalurjik bir bağ oluşturmaz ve aşınma direnci ve yapışma mukavemeti genellikle sert yüzey kaplamasına göre daha düşüktür, ancak daha az ısı etkisi ve deformasyona uğrar, bu da onu hassas parçaların ve ince duvarlı parçaların korozyon koruması için daha uygun hale getirir.

Basitçe söylemek gerekirse, sert yüzey kaplama, yüksek aşınma ve darbe dayanımına sahip parçaların ağır hizmet onarımı için uygundur; termal püskürtme ise hassasiyet ve korozyon direnci gerektiren ancak nispeten hafif yüklere sahip uygulamalar için daha uygundur.

Farklı Yüzey Kaplama Malzemelerinin Karşılaştırılması

Yaygın olarak kullanılan yüzey kaplama malzemeleri şunlardır:

•Demir bazlı alaşımlar

•Nikel bazlı alaşımlar

•Kobalt bazlı alaşımlar

•Tungsten karbür

Demir bazlı alaşımlarEn yaygın kullanılan kaplama kaynak malzemeleridir, mükemmel çok yönlülük ve düşük maliyet sunarlar ve kepçe dişleri, taşlama diskleri, konveyörler ve diğer bileşenler gibi aşınmaya dayanıklı uygulamaların çoğu için uygundurlar.

Kobalt bazlı alaşımlar(Stellite serisi gibi) yüksek sıcaklık aşınmasına ve metal arası aşınmaya karşı mükemmel direnç gösterirler ve genellikle vanaların, kalıpların ve kesici takımların kritik yüzeylerinin sertleştirilmesinde kullanılırlar. Bununla birlikte, nispeten pahalıdırlar ve hassas ve yüksek katma değerli bileşenler için uygundurlar.

Nikel bazlı alaşımlar Mükemmel korozyon ve oksidasyon direncine sahiptirler ve genellikle kimyasal ekipmanlarda, kazan borularında, petrol endüstrisinde ve diğer korozyona dayanıklı ortamlarda kullanılırlar.

Tungsten karbür takviyeli alaşımlarTungsten karbür veya krom karbür gibi malzemeler, yüksek hızlı darbeli ekipmanlar, çimento dikey değirmenleri ve madencilik kırma bileşenleri gibi aşırı aşınma koşulları için uygundur. Son derece yüksek sertliğe sahip olmalarının yanı sıra yüksek kırılganlığa da sahiptirler.

Malzeme seçimi yapılırken, yüksek maliyetli malzemelerin körü körüne seçilmesinden ve bunun sonucunda aşırı tasarım veya gereksiz maliyet israfından kaçınılması için çalışma sıcaklığı, yük tipi, aşındırıcı ortam, kaynak yöntemi ve bakım bütçesi gibi faktörler kapsamlı bir şekilde değerlendirilmelidir.

Uygun sert yüzey kaplama işlemini nasıl seçmelisiniz?