¿Qué es la superposición de soldadura?
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¿Qué significa superposición de soldadura?
La superposición de soldadura es aumentar el tamaño de la soldadura mediante soldadura, restaurar la soldadura o depositar metal con propiedades seleccionadas en la superficie. La soldadura utiliza una fuente de calor de soldadura para formar una unión metalúrgica superficial entre la superficie del sustrato y el material.
El propósito de la superposición de soldadura no es conectar partes, sino depositar una o más capas de materiales con las propiedades deseadas mediante soldadura. Puede obtener la capa de revestimiento requerida con características únicas como resistencia al desgaste, resistencia al calor y resistencia a la corrosión.
La superposición de soldadura tiene cuatro categorías:
- Superficie resistente al desgaste: la capa de soldadura utilizada para reducir el desgaste abrasivo, la corrosión, el impacto o la cavitación en la superficie de la soldadura.
- Revestimiento de revestimiento: para una superficie resistente a la corrosión, se deposita un cierto espesor de metal de relleno sobre el material base de acero al carbono o acero aleado.
- Soldadura de capa de aislamiento: al soldar diferentes materiales, puede haber requisitos especiales. Garantizar la calidad y el rendimiento de la articulación; El material base debe aislarse de antemano.
- Superficie espesante: el metal agregado en la superficie de soldadura, el borde de la junta, o para restaurar el tamaño requerido del componente.
¿Por qué la superposición de soldadura?
Las industrias más utilizadas para la soldadura de superposición son la reparación de superficies de rodillos y la reparación de bordes de corte.
La soldadura por superposición es un proceso de soldadura en el que un material con propiedades específicas se cubre en la superficie de soldadura de una pieza de trabajo; el propósito es restaurar la dureza de la superficie exterior de la pieza de trabajo o aumentar el tamaño externo de la pieza de trabajo.
Después de que se desgasta la capa de soldadura del material de la pieza de trabajo, la resoldadura puede mejorar la vida útil de toda la pieza.
Ahorre costos de fabricación y costos de mantenimiento, reduzca el tiempo de reparación y reemplazo de toda la sección, reduzca el número de paradas de producción y pérdidas de producción, y reduzca el costo total de producción.
La soldadura de superficies puede hacer un mejor uso de los materiales para obtener un excelente rendimiento integral, que también es de gran importancia para mejorar el diseño del producto. El contenido de la soldadura de superficies incluye principalmente dos aspectos.
Uno es la aleación de soldadura y el otro es el proceso de soldadura.
Soldadora de cuchillas
La función de la soldadura de superposición es principalmente mejorar la resistencia de las piezas al desgaste, la resistencia a la corrosión, la resistencia al impacto y el rendimiento a altas temperaturas. La resistencia al desgaste de los materiales de soldadura se refiere a la capacidad de los elementos para resistir el desgaste en determinadas condiciones de fricción.
También es el uso más común de la soldadura en la fabricación y reparación de piezas de trabajo. El desgaste de la superficie de la pieza de trabajo incluye cuatro casos: desgaste por adherencia, desgaste abrasivo, corrosión por invasión y corrosión por gas y desgaste por fricción.
El desgaste adhesivo se refiere al desgaste causado por el contacto entre dos superficies de contacto que se fusionan debido a la adhesión, y el material de una superficie de la pieza de trabajo se transfiere a la otra superficie de la pieza de trabajo.
El desgaste del adhesivo se divide en tres niveles según el grado de desgaste, el más ligero es el desgaste leve, el más pesado es el desgaste severo y el más grave es la superficie de la pieza de trabajo que se desgarra en un bloque.
El desgaste adhesivo generalmente utiliza una capa resistente al desgaste por soldadura en la superficie de la pieza de trabajo para reducir el desgaste por adherencia.
Una aleación de soldadura comúnmente utilizada es una aleación de soldadura resistente al desgaste a base de níquel.
Superficie de arco sumergido de doble cabeza
El desgaste abrasivo se refiere a partículas duras o micro-golpes en la superficie donde las dos piezas de trabajo están en contacto.
Las partículas y los golpes desgastan el material durante el proceso de fricción. Según la magnitud de la fuerza, el desgaste abrasivo se puede dividir en desgaste abrasivo de baja tensión, desgaste abrasivo de alta tensión y desgaste abrasivo de cincel.
Ejemplos comunes de desgaste abrasivo de baja tensión son el desgaste superficial de las rejas de arado, y el desgaste abrasivo de alta tensión es estándar en el desgaste superficial de los revestimientos y bolas de los molinos de bolas. El desgaste abrasivo cincelado es típico en el daño superficial de los dientes del cucharón de las excavadoras.
Este tipo de superficie de desgaste generalmente utiliza una gran cantidad de aleaciones que contienen carburo.
Reparación de engranajes soldadura por recubrimiento
La corrosión invasiva se refiere a la abrasión que ocurre cuando un fluido que contiene micropartículas fluye sobre la superficie de una tubería o pieza de trabajo.
La superficie de reparación o cubierta de la corrosión por invasión generalmente utiliza una aleación de superficie resistente al desgaste con alto contenido de carburo. El fenómeno de corrosión de burbujas se refiere a la abrasión del metal causada por la onda de choque generada cuando la burbuja estalla en la superficie del metal, lo que generalmente ocurre en válvulas de líquido o bombas de alta velocidad.
El desgaste por corrosión de burbujas generalmente utiliza aleaciones de superficie resistentes al desgaste a base de cobalto. El desgaste por fricción se refiere a la fricción y el desgaste causado por pequeños movimientos en la superficie de las piezas debido a vibraciones de baja amplitud en la conexión de dos o más piezas de trabajo.
Este tipo de desgaste es causado por el raspado repetido de la superficie de la pieza de trabajo por partículas de óxido de metal duro. Este tipo de desgaste generalmente se repara y se cubre con una aleación de superficie resistente al desgaste a base de cobalto.
Reparación de rodillos de superficie
Otro uso del apilamiento es mejorar la resistencia a la corrosión de la pieza de trabajo.
Hay dos tipos de corrosión de la pieza de trabajo, uno es la corrosión química, que se refiere a la reacción química entre el metal y el medio, y el otro es la corrosión electroquímica, que hace que el metal en contacto con la solución de electrolito reaccione.
La corrosión de la pieza de trabajo se encuentra comúnmente en las paredes internas de los contenedores petroquímicos. Los metales utilizados para este tipo de revestimiento son principalmente aleaciones a base de cobre, a base de níquel, a base de cobalto y acero inoxidable austenítico de níquel-cromo.
El material de la superficie también debe ser resistente a los impactos, porque cuando las partículas de la superficie metálica se desgastan, también se verán afectadas por estas partículas.
Este impacto generalmente se divide en tres categorías: leve, moderado y severo. Existe una contradicción absoluta entre la resistencia al impacto y la resistencia a la abrasión, por lo que se debe tener una consideración cuidadosa al seleccionar los materiales.
Cuando el entorno de trabajo de la pieza de trabajo de superficie está a una temperatura alta, se requiere que el contenido de superficie tenga rigidez a alta temperatura. Y tiene requisitos más altos para la resistencia térmica del material, la rigidez en caliente, la resistencia a la fatiga térmica y la resistencia a la oxidación, y la resistencia a la corrosión por gas a alta temperatura.
Este tipo de revestimiento debe utilizar acero inoxidable martensítico con alto contenido de cromo, acero para herramientas, acero para moldes, aleación de revestimiento a base de níquel, aleación de revestimiento a base de cobalto y otros materiales de revestimiento de acuerdo con los diferentes entornos de uso.
La superficie de las brocas en la industria petrolera
Los materiales metálicos para revestimiento se dividen en cinco categorías: un metal de revestimiento a base de hierro, dos aleaciones a base de níquel, tres aleaciones a base de cobalto, cuatro aleaciones a base de cobre y cinco aleaciones de carburo.
Superficie de metal perlado. Este tipo de aleación para superficies tiene un excelente rendimiento de soldadura, fuerte resistencia al impacto y baja dureza. Se utiliza principalmente para reparar piezas mecánicas como ejes y rodillos para lograr el tamaño restaurado.
El objetivo de los metales austeníticos para superficies, incluido el acero austenítico al manganeso y el acero austenítico al cromo-manganeso. El acero austenítico al manganeso se utiliza principalmente para reparar piezas de desgaste de metal y abrasivas bajo cargas de impacto severas, como desvíos ferroviarios para camiones mineros.
El acero austenítico al cromo-manganeso se utiliza principalmente para mejorar las piezas de acero al manganeso y acero al carbono, que están desgastadas por piezas metálicas severamente impactadas. El metal de revestimiento martensítico se utiliza principalmente para reparar la fricción y el desgaste entre metales, como engranajes, chasis, etc. Los metales de revestimiento de aleación de hierro fundido incluyen aleación martensítica, aleación austenítica y aleación con alto contenido de cromo.
La capa de revestimiento de aleación de hierro fundido martensítico tiene alta resistencia al desgaste abrasivo, resistencia al calor, resistencia a la corrosión y resistencia a la oxidación, y puede soportar impactos leves. Se utiliza principalmente para soldar superficies de maquinaria agrícola, equipos de minería y otras piezas de trabajo. El metal de revestimiento de hierro fundido de aleación austenítica tiene una excelente resistencia a la corrosión y a la oxidación, tiene cierta tenacidad, puede soportar un impacto moderado y es menos sensible al agrietamiento y al pelado.
Se utiliza principalmente en casos de desgaste abrasivo de impacto medio, como excavación. Revestimiento de dientes de cuchara. El hierro fundido de aleación con alto contenido de cromo tiene una excelente resistencia al calor y al desgaste y se usa ampliamente para soldar superficies de materiales resistentes al desgaste en la superficie de maquinaria de construcción, maquinaria agrícola, maquinaria de minería y otras partes.
Escudo excavadora herramienta de corte de soldadura
La tecnología de soldadura superpuesta a base de níquel más utilizada es la aleación de la serie níquel-cromo-borosilicato.
Tiene una excelente resistencia al desgaste abrasivo de bajo estrés y al desgaste intermetálico, resistencia a la corrosión, resistencia al calor y resistencia a la oxidación a altas temperaturas. Se usa comúnmente en ambientes corrosivos o de alta temperatura sujetos a desgaste abrasivo de bajo estrés.
La característica más destacada del metal de soldadura a base de cobalto es que aún puede mantener una alta dureza y resistencia a una temperatura alta de aproximadamente seiscientos grados. Por lo tanto, a menudo se utiliza para soldar superficies en la superficie de engranajes a altas temperaturas, como soldadura de superficies en la superficie de piezas como taladros y punzones calientes. Hay cuatro tipos de aleaciones a base de cobre: bronce, cobre puro, niño amarillo y cobre blanco. Estos materiales son principalmente adecuados para trabajar por debajo de 200 ° C.
Se utilizan principalmente para la soldadura de superficies de cojinetes, válvulas de baja presión, extremos sellados y otras piezas. El metal de soldadura de carburo se caracteriza por un alto punto de fusión, alta dureza y excelente resistencia a la abrasión, pero tiene una fragilidad relativamente grande. Se utiliza principalmente para piezas de trabajo muy desgastadas en el entorno de trabajo, como brocas de perforación para exploración de petróleo y excavadoras de protección. Herramientas de corte, etc.
¿Cómo soldar la superposición?
Las técnicas de superposición de soldadura generalmente incluyen soldadura por arco de electrodos, soldadura por llama de oxígeno y acetileno, soldadura por arco sumergido, soldadura por arco con electrodo de fusión protegido por gas, soldadura por arco de tungsteno, soldadura por arco de plasma y soldadura por electroescoria. La elección del método de superficie generalmente se determina de acuerdo con las condiciones de construcción del sitio y los requisitos técnicos. Los usos específicos y las características de la superficie se muestran en la tabla.
Usos y características de los métodos comunes de superficie.
Soldadura de electrodos
caracteristicas:
1. Equipo barato y liviano, adecuado para superficies en el sitio
2. Alta flexibilidad, especialmente adecuada para la soldadura por recubrimiento de piezas de trabajo de forma irregular.
3. Alta productividad y baja deformación de la pieza
4. La profundidad de penetración significativa y la alta tasa de dilución reducen la dureza y la resistencia al desgaste de la capa de revestimiento. Por lo general, se sueldan de 2 a 3 capas, pero la superficie de varias capas es natural para causar grietas.
Uso:
Se utiliza principalmente para producir pequeños lotes de superficies y reparar piezas desgastadas.
Soldadura por llama de oxigeno-acetileno
caracteristicas:
1. Debido a la operación manual, alta intensidad de trabajo y baja velocidad de soldadura
2. Cuando se requieren superposiciones de alta calidad, las habilidades de operación del soldador son superiores.
3. Si se usa una pistola de pulverización de llama de oxígeno-acetileno particular para pulverizar polvo de aleación, también se puede obtener una profundidad de penetración pequeña y una capa delgada de recubrimiento
Uso:
Se utiliza principalmente para soldar superficies de piezas con superficie lisa, piezas de alta calidad y precisión, así como para soldar superficies de pequeñas áreas en piezas de trabajo pequeñas y medianas.
Soldadura de arco sumergido
caracteristicas:
1. El proceso de soldadura está altamente mecanizado, usualmente utilizando grandes corrientes (300 ~ 500A), a veces hasta 900A, por lo que la velocidad de soldadura es significativa y la productividad es alta.
2. El rendimiento de la capa de revestimiento es estable, la formación es hermosa y rara vez se producen defectos como poros e inclusiones de escoria.
3. El fundente cubre completamente el arco, no hay radiación de arco, no hay salpicaduras, el operador no necesita protección especial y la carga de trabajo se reduce
4.El equipo no es conveniente para mover; El secado y el almacenamiento del fundente son complicados, lo que no conduce a la superficie en el sitio.
5. La tasa de dilución es alta y, a menudo, es necesario apilar de 2 a 3 capas para garantizar el rendimiento requerido. Debido al gran gradiente térmico de la pieza de trabajo durante la soldadura por grietas, es fácil de romper, por lo que a menudo se requieren medidas como precalentamiento y enfriamiento lento. Pero cuando la temperatura de precalentamiento es demasiado alta, causará dificultad para quitar la escoria
6. Gran piscina fundida, solo adecuada para soldar superficies en posición horizontal
Uso:
Es el más utilizado entre varios métodos de soldadura por recubrimiento. Es ampliamente utilizado en la industria de fabricación de maquinaria, especialmente en la fabricación de petróleo y equipos químicos. Es adecuado para soldar en superficies más grandes, como recipientes planos, cilíndricos y de gran diámetro. No es adecuado para la superficie de pequeñas piezas de trabajo. Principalmente para revestir materiales a base de hierro, como revestir capas resistentes a la corrosión en las paredes internas de recipientes de gran diámetro. Soldadura superpuesta de capas resistentes al desgaste en rodillos de laminación, etc.
Soldadura por arco de tungsteno
caracteristicas:
1. La conexión positiva de CC puede reducir la contaminación de la capa de superficie por el electrodo de tungsteno
2. Arco estable, menos salpicaduras y excelente visibilidad durante la soldadura.
3. La alimentación del material de soldadura de superficie y el arco se ajustan por separado, por lo que la forma de la capa de superficie es fácil de controlar y la calidad es buena, pero la velocidad de deposición no es alta.
Uso:
Es adecuado para superficies de soldadura de pequeño tamaño, requisitos de alta calidad y formas complejas. Como la superposición de aleaciones de revestimiento a base de cobalto muy delgadas en palas de turbinas de vapor, etc.
Soldadura por plasma
caracteristicas:
1. Debido a la alta temperatura del arco de plasma, la velocidad de la superficie es rápida. La pieza de trabajo no necesita precalentarse y aislarse antes y después de la superficie, y no presenta defectos tales como grietas y porosidad.
2. La superficie de arco de plasma también tiene las características de penetración baja y amplia, reduciendo así la tasa de dilución del metal de superficie por el metal original. que no solo estabiliza la dureza del metal de la capa de revestimiento y tiene una estructura uniforme, sino que también permite la selección de capas de revestimiento más delgadas. Para salvar metales preciosos
3. La formación de cuentas de la superficie de arco de plasma es muy suave y ordenada, lo que puede reducir los defectos y la cantidad de procesamiento después de la superficie.
Uso:
Las llamas de plasma se pueden usar para superponer materiales de aleación que otros procesos no pueden superar. Además del latón, se puede usar para superponer muchas aleaciones y metales no ferrosos. Tales como carburo cementado a base de cobalto, acero inoxidable, cobre, hierro de aluminio y bronce de manganeso, etc.
Soldadura por electroescoria
caracteristicas:
1. Las piezas de trabajo depositadas por la superficie de electroescoria tienen una profundidad de penetración uniforme, baja tasa de dilución, alta velocidad de deposición y menor consumo de fundente. El grosor de la capa de revestimiento varía de 15 a 90 mm.
2. Además del electrodo, el polvo de aleación puede agregarse al baño de escoria o usarse como revestimiento del cable para infiltrarse en la aleación.
3. El cambio de composición cerca de la línea de fusión es demasiado empinado, y la capa de recubrimiento es fácil de despegar a altas temperaturas.
Uso:
De uso general para la superficie de acero inoxidable y nicromo
Hcómo medir el espesor de la capa de soldadura?
Es mejor usar UT para las pruebas. La medición del grosor UT es posible. El eco de la interfaz entre los dos materiales es visible debido a la ligera diferencia de velocidad entre el revestimiento de acero al carbono y acero inoxidable. Sin embargo, la repetición es mínima. No utilice un medidor de espesor con una pantalla digital. El instrumento UT con presentación A-Scan es necesario.
Si UT no está disponible, puede medir después de la molienda, la capa de soldadura debe ser visible, plana y sin desniveles, y el espesor promedio se mide en múltiples puntos.