Seyreltme oranı, kaynak işlemi sırasında eriyen ve biriktirilen sert kaplama tabakasına karışan ana metalin yüzdesini ifade eder.

PTA sertleştirme işlemi sırasında, kaplama ile ana metal arasında metalurjik bir bağ oluşturmak için alt tabaka malzemesinin küçük bir kısmı kasıtlı olarak eritilir. Bu karıştırmanın derecesi, seyreltme oranını belirler.

Basitçe söylemek gerekirse:

• Yüksek seyreltme= Kaplamaya daha fazla baz metal karıştırılmış.
•Düşük seyreltme= Üst katmanın bileşimi, orijinal alaşım tozunun kimyasına daha yakın kalır.

Sert yüzey kaplama alaşımları, belirli aşınma ve korozyon direnci özellikleri için özenle tasarlandığından, istenen performansı elde etmek için düşük seyreltme oranını korumak genellikle çok önemlidir.

 

Seyreltme Oranı Nasıl Hesaplanır?

Seyreltme oranı genellikle kesitsel metalografik analiz kullanılarak hesaplanır.

Formül şu şekildedir:

Seyreltme Oranı (%) = A ÷ (A + B) × 100

Nerede:

•A= Eriyen ana metalin alanı
•B= Yüzey sertleştirme malzemesinin kapladığı alan

Metalografik kesit hazırlandıktan sonra, bu alanların doğru bir şekilde ölçülmesi için genellikle görüntü analiz yazılımı kullanılır.

 

Farklı Sert Yüzey Kaplama İşlemlerinin Tipik Seyreltme Oranları

Farklı kaynak ve kaplama teknolojileri, önemli ölçüde farklı seyreltme seviyeleri üretir.

İşlem	Tipik Seyreltme Oranı
SMAW Sert Yüzey Kaplama	%15 – %35
MIG/GMAW Sert Yüzey Kaplama	%10 – %25
TIG Sert Yüzey Kaplama	%5 – %15
PTA Sert Yüzey Kaplama	%3 – %10
Lazer Kaplama	%1 – %5

PTA sertleştirme yöntemi, mükemmel kaplama verimliliğini korurken ark kaynak yöntemleri arasında en düşük seyreltme oranlarından birini sunmasıyla yaygın olarak kabul görmektedir.

 

Seyreltme Oranı Neden Önemlidir?

1. Kimyasal Bileşimi Doğrudan Etkiler

Sert yüzey kaplama tozları, belirli özellikler elde etmek için hassas kimyasal bileşimlerle tasarlanmıştır.

Örnekler arasında şunlar yer alır: Stellite 6, Stellite 12, Inconel 625, Ni60, Tungsten Karbür Takviyeli Alaşımlar

Bu malzemeler, Krom (Cr), Nikel (Ni) gibi dikkatlice dengelenmiş elementler içermektedir.

Kobalt (Co), Tungsten (W), Molibden (Mo), Karbürler

Aşırı seyreltme, özellikle demir (Fe) olmak üzere, alt tabakadan istenmeyen elementlerin girmesine neden olur ve bu da kaplama kimyasını değiştirir.

Sonuç olarak:

• Sertlik azalır
• Aşınma direnci azalır
• Korozyon direnci azalır

 

2. Sertliği Etkiler

Kaplama sertliği, alaşımın istenen bileşiminin korunmasına büyük ölçüde bağlıdır.

Örneğin, bir Stellite 6 katmanı şunları sağlayabilir:40–45 HRC

Ancak, seyreltme aşırıya kaçarsa, substrattan gelen demir içeriğinin artması nedeniyle sertlik önemli ölçüde düşebilir.

Daha düşük sertlik, aşındırıcı koşullar altında genellikle doğrudan daha kısa kullanım ömrü anlamına gelir.

 

3. Aşınma Direncini Azaltır

Birçok sert yüzey kaplama alaşımı, aşağıdakiler gibi sert fazlara dayanmaktadır:

• Tungsten Karbürler (WC)
• Krom Karbürler
• Borürler

Bu sert fazlar aşağıdakilere karşı mükemmel direnç sağlar:

• Aşındırıcı aşınma
• Aşındırıcı yıpranma
• Metalden metale aşınma

Seyreltme oranı arttıkça, bu güçlendirici fazların konsantrasyonu azalır ve kaplamanın genel aşınma direnci düşer.

 

4. Korozyon Direncini Etkiler

Vana sızdırmazlık yüzeyleri, kimyasal işleme ekipmanları gibi kritik uygulamalar için:

Açık deniz bileşenleri, Petrol ve gaz sistemleri

Nikel ve kobalt bazlı alaşımlar genellikle korozyon koruması sağlamak için kullanılır.

Aşırı seyreltme, kaplama içindeki demir içeriğini artırarak direncini zayıflatır:

• Klorür saldırısı
• Asidik ortamlar
• Deniz suyuna maruz kalma
• Yüksek sıcaklıkta oksidasyon

Bu durum, zorlu çalışma ortamlarında bileşenlerin kullanım ömrünü önemli ölçüde kısaltabilir.

 

PTA Sert Yüzey Kaplamasının Düşük Seyreltme Oranına Ulaşmasının Nedenleri

Hassas Isı Girişi Kontrolü

PTA kaynak yöntemi, bağımsız olarak beslenen alaşım tozu ile yüksek konsantrasyonlu bir plazma arkı kullanır.

Geleneksel tel beslemeli kaynak işlemlerinin aksine, ısı girişi hassas bir şekilde kontrol edilebildiğinden, alt tabakanın erimesi en aza indirilir.

Bu durum şu sonuçlara yol açar:

• Azaltılmış nüfuz derinliği
• Daha küçük ısıdan etkilenen bölgeler
• Daha düşük seyreltme oranları

 

Bağımsız Toz Besleme Sistemi

Toz, doğrudan plazma arkına enjekte edilir ve kaynak havuzuna girmeden önce eritilir.

Kaplama malzemesi, eritilmiş bir dolgu teline bağlı olmadığından, bu işlem kaplama bileşimi üzerinde üstün kontrol sağlar.

Faydaları şunlardır:

• Tutarlı kimya
• Düzgün birikimler
• Proses istikrarında iyileşme

 

Yüksek Enerji Yoğunluğu

Plazma arkı 10.000°C'nin üzerinde sıcaklıklara ulaşabilir.

Bu yoğunlaştırılmış enerji, tozun verimli bir şekilde eritilmesini sağlarken, alt tabakanın gereksiz yere erimesini en aza indirir.

Sonuç olarak, PTA sert yüzey kaplaması şunları sağlar:

• Mükemmel metalurjik bağ
• Minimum seyreltme
• Yüksek kaliteli kaplamalar

 

PTA sertleştirme işlemi için ideal seyreltme oranı nedir?

En uygun seyreltme seviyesi, kullanım amacına bağlıdır.

Aşınmaya Dayanıklı Sert Yüzey Kaplaması

Önerilen seyreltme oranı:%3 – %8

Uygulama Alanları: Kırıcı bileşenleri, Madencilik ekipmanları, Vidalı konveyörler, Toprak işleme makineleri parçaları

 

Korozyona Dayanıklı Kaplamalar

Önerilen seyreltme oranı:%2 – %5

Uygulama Alanları: Vanalar, Pompalar, Kimyasal işleme ekipmanları, Açık deniz bileşenleri

 

Boyutsal Restorasyon ve Onarım

Önerilen seyreltme oranı:%5 – %10

Uygulama alanları: Mil yeniden yapımı, Merdane onarımı, Kalıp yenileme

 

PTA Sert Yüzey Kaplamasında Seyreltmeyi Nasıl Azaltabilirsiniz?

Kaynak Akımını Optimize Etme

Aşırı akım, nüfuz derinliğini ve yüzeyin erimesini artırır.

Akım seviyesini uygun düzeyde tutmak, seyreltmeyi kontrol etmenin en etkili yollarından biridir.

 

Seyahat hızınızı sabit tutun.

Düzensiz kaynak hızı, kaynak havuzunun boyutunda ve nüfuziyetinde değişikliklere neden olabilir.

Otomatik sistemler, bileşenin tamamında homojen seyreltmenin sağlanmasına yardımcı olur.

 

Gelişmiş PTA Ekipmanlarını Kullanın