Cos'è Weld Overlay?
Otterrai il massimo da questa guida se devi imparare la sovrapposizione di saldatura.
Combina queste informazioni e sei sulla buona strada per diventare un esperto esperto di sovrapposizioni di saldatura.
Cosa significa overlay di saldatura?
La sovrapposizione di saldatura consente di aumentare le dimensioni della saldatura mediante saldatura, ripristino della saldatura o deposito di metallo con proprietà selezionate sulla superficie. La saldatura utilizza una fonte di calore di saldatura per formare un legame di metallurgia superficiale tra la superficie del substrato e il materiale.
Lo scopo della sovrapposizione di saldatura non è quello di collegare le parti, ma di depositare uno o più strati di materiali con le proprietà desiderate mediante saldatura. Può ottenere lo strato di rivestimento richiesto con caratteristiche uniche come resistenza all'usura, resistenza al calore e resistenza alla corrosione.
L'overlay di saldatura ha quattro categorie:
- Superficie resistente all'usura: lo strato di saldatura utilizzato per ridurre l'usura abrasiva, la corrosione, l'impatto o la cavitazione sulla superficie della saldatura.
- Sovrapposizione di rivestimento: per resistere alla corrosione superficiale, un certo spessore di metallo d'apporto viene depositato sul materiale di base in acciaio al carbonio o acciaio legato.
- Saldatura con strato di isolamento: quando si saldano materiali diversi, potrebbero esserci requisiti speciali. Garantire la qualità e le prestazioni del giunto; il materiale di base deve essere isolato in anticipo.
- Superficie di ispessimento: il metallo aggiunto sulla superficie di saldatura, il bordo del giunto o per ripristinare la dimensione richiesta del componente.
Perché saldare l'overlay?
Le industrie più utilizzate per la saldatura overlay sono la riparazione della superficie del rullo e la riparazione del tagliente.
La saldatura sovrapposta è un processo di saldatura in cui un materiale con proprietà specifiche viene ricoperto sulla superficie di saldatura di un pezzo; lo scopo è ripristinare la durezza della superficie esterna del pezzo o aumentare la dimensione esterna del pezzo.
Dopo che lo strato di saldatura del materiale del pezzo si è consumato, la risaldatura può migliorare la durata dell'intera parte.
Risparmia sui costi di produzione e sui costi di manutenzione, riduci i tempi di riparazione e sostituzione dell'intera sezione, riduci il numero di fermi di produzione e perdite di produzione e riduci i costi complessivi di produzione.
La saldatura delle superfici può fare un uso migliore dei materiali per ottenere eccellenti prestazioni complete, che è anche di grande importanza per migliorare il design del prodotto. Il contenuto della saldatura delle superfici comprende principalmente due aspetti.
Uno è la lega di saldatura e l'altro è il processo di saldatura.
Saldatura di tronchesi
La funzione della saldatura a sovrapposizione è principalmente quella di migliorare la resistenza delle parti all'usura, la resistenza alla corrosione, la resistenza agli urti e le prestazioni alle alte temperature. La resistenza all'usura dei materiali di saldatura si riferisce alla capacità degli elementi di resistere all'usura in determinate condizioni di attrito.
È anche l'uso più comune della saldatura nella produzione e riparazione di pezzi. L'usura della superficie del pezzo comprende quattro casi: usura per adesione, usura abrasiva, corrosione da invasione e corrosione da gas e usura da sfregamento.
L'usura adesiva si riferisce all'usura causata dal contatto tra due superfici di contatto che sono fuse a causa dell'adesione e il materiale su una superficie del pezzo viene trasferito all'altra superficie del pezzo.
L'usura dell'adesivo è suddivisa in tre livelli in base al grado di usura, più leggera è l'usura lieve, più pesante è l'usura grave e la più grave è la lacerazione della superficie del pezzo in un blocco.
L'usura adesiva utilizza generalmente uno strato resistente all'usura di saldatura sulla superficie del pezzo in lavorazione per ridurre l'usura per adesione.
Una lega di saldatura comunemente usata è una lega di saldatura resistente all'usura a base di nichel.
Superficie ad arco sommerso a doppia testa
L'usura abrasiva si riferisce a particelle dure o micro-protuberanze sulla superficie in cui i due pezzi sono a contatto.
Le particelle e gli urti consumano il materiale durante il processo di attrito. In base all'entità della forza, l'usura abrasiva può essere suddivisa in usura abrasiva a bassa sollecitazione, usura abrasiva a sollecitazione elevata e usura abrasiva dello scalpello.
Esempi comuni di usura abrasiva a bassa sollecitazione sono l'usura superficiale dei vomeri e l'usura abrasiva a sollecitazione elevata è standard nell'usura superficiale delle camicie e delle sfere dei mulini a palle. L'usura abrasiva cesellata è tipica nel danno superficiale dei denti della benna degli escavatori.
Questo tipo di superficie antiusura utilizza generalmente una grande quantità di leghe contenenti carburo.
Saldatura a sovrapposizione per la riparazione di ingranaggi
La corrosione invasiva si riferisce all'abrasione che si verifica quando un fluido contenente microparticelle scorre sulla superficie di un tubo o pezzo in lavorazione.
La superficie di riparazione o copertura della corrosione da invasione utilizza generalmente una lega di rivestimento resistente all'usura con un alto contenuto di carburo. Il fenomeno della corrosione delle bolle si riferisce all'abrasione del metallo causata dall'onda d'urto generata quando la bolla esplode sulla superficie metallica, che di solito si verifica nelle valvole del liquido o nelle pompe ad alta velocità.
L'usura da corrosione a bolle utilizza generalmente leghe di superficie resistenti all'usura a base di cobalto. L'usura da sfregamento si riferisce all'attrito e all'usura causati da piccoli movimenti sulla superficie di parti a causa di vibrazioni di bassa ampiezza nel collegamento di due o più pezzi.
Questo tipo di usura è causato dalla ripetuta raschiatura della superficie del pezzo da parte di particelle di ossido di metallo duro. Questo tipo di usura viene solitamente riparato e ricoperto con una lega di rivestimento resistente all'usura a base di cobalto.
Superficie di riparazione del rullo
Un altro uso dell'impilamento è migliorare la resistenza alla corrosione del pezzo in lavorazione.
Esistono due tipi di corrosione del pezzo in lavorazione, una è la corrosione chimica, che si riferisce alla reazione chimica tra metallo e mezzo, e l'altra è la corrosione elettrochimica, che fa reagire il contatto del metallo con la soluzione elettrolitica.
La corrosione dei pezzi in lavorazione si trova comunemente sulle pareti interne dei contenitori petrolchimici. I metalli utilizzati per questo tipo di rivestimento sono principalmente leghe a base di rame, a base di nichel, a base di cobalto e acciaio inossidabile austenitico al nichel-cromo.
Il materiale di rivestimento deve anche essere resistente agli urti, perché quando le particelle della superficie metallica sono usurate, saranno anche colpite da queste particelle.
Questo impatto è generalmente suddiviso in tre categorie: lieve, moderato e grave. Esiste un'assoluta contraddizione tra resistenza all'impatto e resistenza all'abrasione, quindi è necessario prestare attenzione quando si selezionano i materiali.
Quando l'ambiente di lavoro del pezzo in lavorazione di rivestimento è ad alta temperatura, è necessario che il contenuto di rivestimento abbia una rigidità ad alta temperatura. E ha requisiti più elevati per la resistenza termica del materiale, rigidità a caldo, resistenza alla fatica termica e resistenza all'ossidazione e resistenza alla corrosione del gas ad alta temperatura.
Questo tipo di rivestimento deve utilizzare acciaio inossidabile martensitico ad alto contenuto di cromo, acciaio per utensili, acciaio per stampi, lega di rivestimento a base di nichel, lega di rivestimento a base di cobalto e altri materiali di rivestimento in base ai diversi ambienti di utilizzo.
La superficie di punte da trapano nell'industria della trivellazione petrolifera
I materiali metallici per il rivestimento sono suddivisi in cinque categorie: un metallo per rivestimento a base di ferro, due leghe a base di nichel, tre leghe a base di cobalto, quattro leghe a base di rame e cinque leghe di carburo.
Metallo con superficie perlite. Questo tipo di lega di rivestimento ha eccellenti prestazioni di saldatura, forte resistenza agli urti e bassa durezza. Viene utilizzato principalmente per riparare parti meccaniche come alberi e rulli per ottenere le dimensioni ripristinate.
L'obiettivo dei metalli di superficie austenitici, compreso l'acciaio austenitico al manganese e l'acciaio austenitico al cromo-manganese. L'acciaio austenitico al manganese viene utilizzato principalmente per riparare parti metalliche soggette a usura e abrasive soggette a forti carichi di impatto, come gli scambi ferroviari per i camion minerari.
L'acciaio austenitico al cromo-manganese viene utilizzato principalmente per migliorare l'acciaio al manganese e le parti in acciaio al carbonio, che sono usurate da parti metalliche gravemente colpite. Il metallo per superfici martensitiche viene utilizzato principalmente per riparare l'attrito e l'usura tra metalli, come ingranaggi, telaio, ecc. I metalli per superfici in ghisa legati includono leghe martensitiche, leghe austenitiche e leghe ad alto contenuto di cromo.
Lo strato di rivestimento in ghisa in lega martensitica ha un'elevata resistenza all'usura abrasiva, al calore, alla corrosione e all'ossidazione e può sopportare impatti lievi. Viene utilizzato principalmente per la saldatura di superfici di macchine agricole, attrezzature minerarie e altri pezzi in lavorazione. Il metallo di rivestimento in ghisa in lega austenitica ha un'eccellente resistenza alla corrosione e all'ossidazione, ha una certa tenacità, può sopportare un impatto moderato ed è meno sensibile a crepe e desquamazione.
Viene utilizzato principalmente in occasione di usure abrasive di medio impatto, come lo scavo Rivestimenti di denti benna. La ghisa ad alto contenuto di cromo ha un'eccellente resistenza al calore e all'usura ed è ampiamente utilizzata per la saldatura di superfici di materiali resistenti all'usura sulla superficie di macchine edili, macchine agricole, macchine minerarie e altre parti.
Saldatura dell'utensile da taglio dell'escavatore dello schermo
La tecnologia di saldatura per sovrapposizione a base di nichel più utilizzata è la lega della serie nichel-cromo-borosilicato.
Ha un'eccellente resistenza all'usura abrasiva a bassa sollecitazione e all'usura intermetallica, resistenza alla corrosione, resistenza al calore e resistenza all'ossidazione ad alta temperatura. È comunemente utilizzato in ambienti corrosivi o ad alta temperatura soggetti a usura abrasiva a bassa sollecitazione.
La caratteristica più importante del metallo di saldatura a base di cobalto è che può ancora mantenere un'elevata durezza e resistenza ad una temperatura elevata di circa seicento gradi. Quindi viene spesso utilizzato per la saldatura in superficie sulla superficie di ingranaggi ad alte temperature, come la saldatura in superficie sulla superficie di parti come trapani e punzoni a caldo. Esistono quattro tipi di leghe a base di rame: bronzo, rame puro, giallo bambino e rame bianco. Questi materiali sono principalmente adatti per lavorare sotto i 200 ° C.
Sono utilizzati principalmente per la saldatura di superfici di cuscinetti, valvole a bassa pressione, superfici terminali sigillate e altre parti. Il metallo per saldatura in metallo duro è caratterizzato da un alto punto di fusione, elevata durezza ed eccellente resistenza all'abrasione, ma ha una fragilità relativamente grande. Viene utilizzato principalmente per pezzi gravemente usurati nell'ambiente di lavoro, come punte di perforazione per l'esplorazione petrolifera e escavatori a scudo. Utensili da taglio e così via.
Come saldare la sovrapposizione?
Le tecniche di sovrapposizione di saldatura di solito comprendono la saldatura ad arco di elettrodi, la saldatura a fiamma di ossigeno-acetilene, la saldatura ad arco sommerso, la saldatura ad arco con gas di elettrodo di fusione, la saldatura ad arco di tungsteno, la saldatura ad arco al plasma e la saldatura ad elettro-scoria. La scelta del metodo di rivestimento è generalmente determinata in base alle condizioni di costruzione del sito e ai requisiti tecnici. Gli usi e le caratteristiche specifici del modo di emergere sono mostrati nella tabella.
Usi e caratteristiche dei comuni metodi di affioramento
Saldatura ad elettrodo
Caratteristiche:
1. Attrezzatura economica e leggera, adatta per la pavimentazione in loco
2. Alta flessibilità, particolarmente adatta per la saldatura a sovrapposizione di pezzi di forma irregolare
3. Alta produttività e bassa deformazione del pezzo
4. La profondità di penetrazione significativa e l'alto tasso di diluizione riducono la durezza e la resistenza all'usura dello strato superficiale. Di solito, vengono saldati da 2 a 3 strati, ma la superficie multistrato è naturale per provocare incrinature.
Uso:
Utilizzato principalmente per produrre piccoli lotti di superfici e riparare parti usurate
Saldatura a fiamma ossigeno-acetilene
Caratteristiche:
1. A causa del funzionamento manuale, elevata intensità di manodopera e bassa velocità di saldatura
2. Quando sono richieste sovrapposizioni di alta qualità, le capacità operative del saldatore sono al top.
3. Se si utilizza una particolare pistola a spruzzo con fiamma a ossigeno-acetilene per spruzzare polvere di lega, è possibile ottenere anche una profondità di penetrazione ridotta e un sottile strato di rivestimento
Uso:
Viene utilizzato principalmente per la saldatura di superfici di parti con superficie liscia, alta qualità e parti di precisione, nonché per la saldatura di superfici di piccole dimensioni su pezzi di piccole e medie dimensioni.
Saldatura ad arco sommerso
Caratteristiche:
1. Il processo di saldatura è altamente meccanizzato, di solito utilizzando grandi correnti (300 ~ 500A), a volte fino a 900A, quindi la velocità di saldatura è significativa e la produttività è elevata.
2. Le prestazioni dello strato superficiale sono stabili, la formazione è bella e raramente si verificano difetti come pori e inclusioni di scorie
3. Il flusso copre completamente l'arco, non vi sono radiazioni ad arco, né spruzzi, l'operatore non necessita di una protezione speciale e il carico di lavoro è ridotto
4. L'apparecchiatura non è comoda da spostare; l'essiccazione e la conservazione del flusso sono complicate, il che non favorisce la superficie in loco.
5. Il tasso di diluizione è elevato ed è spesso necessario impilare da 2 a 3 strati per garantire le prestazioni richieste. A causa dell'ampio gradiente termico del pezzo durante la saldatura a crepa, è facile da rompere, quindi sono spesso necessarie misure come il preriscaldamento e il raffreddamento lento. Ma quando la temperatura di preriscaldamento è troppo alta, causerà difficoltà nel declassamento
6. Grande stagno fuso, adatto solo per la saldatura di superfici in posizione orizzontale
Uso:
È il più utilizzato tra i vari metodi di saldatura a sovrapposizione. È ampiamente utilizzato nell'industria manifatturiera dei macchinari, in particolare nella produzione di petrolio e attrezzature chimiche. È adatto per la saldatura su superfici più grandi, come vasi piatti, cilindrici e di grande diametro. Non è adatto per la superficie di piccoli pezzi. Principalmente per la pavimentazione di materiali a base di ferro, come la pavimentazione di strati resistenti alla corrosione sulle pareti interne di recipienti di grande diametro Saldatura a sovrapposizione di strati resistenti all'usura su rulli di laminazione, ecc.
Saldatura ad arco di tungsteno
Caratteristiche:
1. Il collegamento positivo CC può ridurre la contaminazione dello strato superficiale da parte dell'elettrodo di tungsteno
2. Arco stabile, meno schizzi ed eccellente visibilità durante la saldatura
3. L'alimentazione del materiale di saldatura per superfici e l'arco sono regolati separatamente, quindi la forma dello strato di superficie è facile da controllare e la qualità è buona, ma la velocità di deposizione non è elevata
Uso:
È adatto per la saldatura di superfici di piccole dimensioni, requisiti di alta qualità e forme complesse. Come la sovrapposizione di leghe superficiali a base di cobalto molto sottili su pale di turbine a vapore, ecc.
Saldatura al plasma
Caratteristiche:
1. A causa dell'elevata temperatura dell'arco al plasma, la velocità di superficie è elevata. Non è necessario preriscaldare e isolare il pezzo in lavorazione prima e dopo la riemersione e nessun difetto come crepe e porosità
2. La superficie dell'arco al plasma ha anche le caratteristiche di penetrazione superficiale e ampia, riducendo così la velocità di diluizione del metallo di superficie da parte del metallo madre. che non solo stabilizza la durezza del metallo dello strato superficiale e ha una struttura uniforme, ma consente anche la selezione di strati superficiali più sottili. Per salvare metalli preziosi
3. La formazione di perline della superficie dell'arco al plasma è molto regolare e ordinata, il che può ridurre i difetti e la quantità di elaborazione dopo la superficie
Uso:
Le fiamme al plasma possono essere utilizzate per sovrapporre materiali in lega che non possono essere superati da altri processi. Oltre all'ottone, può essere utilizzato per sovrapporre molte leghe e metalli non ferrosi. Come carburo cementato a base di cobalto, acciaio inossidabile, rame, ferro di alluminio e bronzo al manganese, ecc.
Saldatura Electroslag
Caratteristiche:
1. I pezzi depositati dalla superficie delle scorie elettro hanno una profondità di penetrazione uniforme, un basso tasso di diluizione, un'alta velocità di deposizione e un minore consumo di flusso. Lo spessore dello strato superficiale varia da 15 a 90 mm.
2. Oltre all'elettrodo, la polvere di lega può essere aggiunta al bagno di scorie o utilizzata come rivestimento del filo per infiltrarsi nella lega.
3. Il cambiamento di composizione vicino alla linea di fusione è troppo ripido e lo strato di rivestimento è facile da staccare alle alte temperature.
Uso:
Comunemente utilizzato per superfici in acciaio inossidabile e nicromo
Hper misurare lo spessore del rivestimento di saldatura?
È meglio usare UT per i test. La misurazione dello spessore UT è possibile. L'eco dell'interfaccia tra i due materiali è visibile a causa della leggera differenza di velocità tra il rivestimento in acciaio al carbonio e acciaio inossidabile. Tuttavia, la ripetizione è minima. Non utilizzare uno spessimetro con un display digitale. È necessario lo strumento UT con presentazione A-Scan.
Se UT non è disponibile, può essere misurato dopo la rettifica, lo strato di saldatura deve essere visibile, piatto e privo di irregolarità e lo spessore medio viene misurato in più punti.