Что такое наложение сварного шва?

Вы получите максимальную отдачу от этого руководства, если вам нужно изучить наложение сварного шва.

Объедините эту информацию, и вы уже на пути к тому, чтобы стать опытным специалистом по наложению сварных швов.

сварочный оверлейный баннер

Что означает наложение сварного шва?

Наложение сварного шва - это увеличение размера сварного шва путем сварки, восстановление сварного шва или нанесение металла с выбранными свойствами на поверхность. Сварка использует сварочный источник тепла, чтобы сформировать поверхностную металлургическую связь между поверхностью подложки и материалом.

Назначение наложения сварного шва состоит не в соединении деталей, а в нанесении одного или нескольких слоев материалов с желаемыми свойствами путем сварки. Он может получить необходимый облицовочный слой с уникальными характеристиками, такими как износостойкость, термостойкость и коррозионная стойкость.

Сварочная накладка имеет четыре категории:

  1. Износостойкое покрытие: сварочный слой, используемый для уменьшения абразивного износа, коррозии, удара или кавитации на поверхности сварного шва.
  2. Наложение оболочки: для защиты поверхности от коррозии на базовый материал из углеродистой или легированной стали наносится определенная толщина присадочного металла.
  3. Сварка изоляционным слоем: при сварке различных материалов могут быть особые требования. Обеспечить качество и производительность сустава; основной материал должен быть изолирован заранее.
  4. Утолщение поверхности: металл, добавляемый на поверхность сварного шва, на край соединения или для восстановления требуемого размера компонента.

Зачем сваривать накладки?

Наиболее широко используемые отрасли для наплавки - это ремонт поверхности валков и ремонт режущих кромок.

Наплавка - это процесс сварки, при котором материал с определенными свойствами покрывается сварочной поверхностью заготовки; цель - восстановить твердость внешней поверхности заготовки или увеличить внешний размер заготовки.

После износа сварочного слоя материала заготовки повторная сварка может увеличить срок службы всей детали.

Сократите производственные затраты и затраты на обслуживание, сократите время на ремонт и замену всей секции, сократите количество остановок производства и производственных потерь, а также уменьшите общую стоимость производства.

Наплавочная сварка позволяет лучше использовать материалы для получения превосходных комплексных характеристик, что также имеет большое значение для улучшения дизайна продукта. Содержание наплавочной сварки в основном включает два аспекта.

Один из них - это сварочный сплав, а другой - процесс сварки.

Колесорезка сварочная


Колесорезка сварочная

Функция наплавки в основном заключается в повышении устойчивости деталей к износу, коррозионной стойкости, ударопрочности и производительности при высоких температурах. Износостойкость сварочных материалов означает способность элементов сопротивляться износу при определенных условиях трения.

Это также наиболее распространенный вид сварки при изготовлении и ремонте деталей. Износ поверхности детали включает четыре случая: адгезионный износ, абразивный износ, инвазионная коррозия, газовая коррозия и фреттинг-износ.

Адгезионный износ относится к износу, вызванному контактом между двумя контактными поверхностями, которые сплавлены из-за адгезии, и материал с одной поверхности детали переносится на другую поверхность детали.

Адгезионный износ подразделяется на три уровня в зависимости от степени износа: более легкий - умеренный, более тяжелый - серьезный и наиболее серьезный - разрыв поверхности заготовки в блоке.

При адгезионном износе обычно используется сварочный износостойкий слой на поверхности заготовки для уменьшения адгезионного износа.

Обычно используемый сварочный сплав представляет собой износостойкий сварочный сплав на основе никеля.

Двуглавая дуговая наплавка

Двуглавая дуговая наплавка

Абразивным износом называют твердые частицы или микровыбинки на поверхности, где две детали соприкасаются.

Частицы и неровности истирают материал в процессе трения. По величине силы абразивный износ можно разделить на абразивный износ с низким напряжением, абразивный износ с высоким напряжением и абразивный износ долота.

Обычными примерами абразивного износа с низким напряжением являются поверхностный износ лемехов, а абразивный износ с высокими напряжениями является стандартным при поверхностном износе футеровок шаровых мельниц и шаров. Точеный абразивный износ характерен для поверхностного повреждения зубьев ковша экскаваторов.

В этом типе износостойкой наплавки обычно используется большое количество карбидсодержащих сплавов.

Ремонт редукторов наложение сваркой

Ремонт редукторов наложение сваркой

Инвазивная коррозия относится к истиранию, которое происходит, когда жидкость, содержащая микрочастицы, течет по поверхности трубы или детали.

Для ремонта или покрытия поверхности вторжения коррозии обычно используется износостойкий наплавочный сплав с высоким содержанием карбида. Явление пузырьковой коррозии относится к истиранию металла, вызванному ударной волной, возникающей при разрыве пузырька на поверхности металла, что обычно происходит в жидкостных клапанах или высокоскоростных насосах.

Для износостойких наплавок обычно используются износостойкие сплавы на основе кобальта. Фреттинг-износ относится к трению и износу, вызванному небольшими движениями на поверхности деталей из-за колебаний малой амплитуды при соединении двух или более деталей.

Этот тип износа вызывается повторяющимся царапанием поверхности детали частицами оксида твердого металла. Этот вид износа обычно ремонтируется и покрывается износостойким наплавочным сплавом на основе кобальта.

Роликовые ремонтные покрытия

Роликовые ремонтные покрытия

Еще одно применение штабелирования - повышение коррозионной стойкости заготовки.

Существует два типа коррозии заготовок: химическая коррозия, которая относится к химической реакции между металлом и средой, а другая - электрохимическая коррозия, при которой металл контактирует с раствором электролита для реакции.

Коррозия деталей обычно обнаруживается на внутренних стенках нефтехимических емкостей. Металлы, используемые для этого типа наплавки, - это в основном сплавы на основе меди, никеля, кобальта и никель-хромовая аустенитная нержавеющая сталь.

Поверхностный материал также должен быть ударопрочным, потому что, когда частицы поверхности металла изнашиваются, они также будут подвергаться воздействию этих частиц.

Это воздействие обычно делится на три категории: легкое, умеренное и тяжелое. Между ударопрочностью и стойкостью к истиранию существует абсолютное противоречие, поэтому при выборе материалов следует внимательно относиться к ним.

Когда рабочая среда обрабатываемой детали для наплавки имеет высокую температуру, требуется, чтобы наплавка имела высокую температурную жесткость. К нему предъявляются более высокие требования к термической прочности, жесткости при нагревании, стойкости к термической усталости и стойкости к окислению, а также стойкости к коррозии при высоких температурах.

Для этого типа наплавки следует использовать нержавеющую сталь с высоким содержанием хрома, мартенситную сталь, инструментальную сталь, литейную сталь, сплав для наплавки на основе никеля, сплав для наплавки на основе кобальта и другие наплавочные материалы в зависимости от различных условий эксплуатации.

Облицовка буровых долот в нефтедобывающей промышленности

Облицовка буровых долот в нефтедобывающей промышленности

Металлические материалы для наплавки делятся на пять категорий: один наплавочный металл на основе железа, два сплава на основе никеля, три сплава на основе кобальта, четыре сплава на основе меди и пять сплавов на основе карбидов.

Наплавка металла перлитом. Этот тип наплавочного сплава имеет отличные сварочные характеристики, высокую ударопрочность и низкую твердость. Он в основном используется для ремонта механических деталей, таких как валы и ролики, до восстановления размера.

Цель аустенитной наплавки металлов, в том числе аустенитной марганцевой стали и хромомарганцевой аустенитной стали. Аустенитная марганцовистая сталь в основном используется для ремонта металлических и абразивно изнашиваемых деталей при сильных ударных нагрузках, таких как железнодорожные стрелки для карьерных самосвалов.

Хром-марганцевая аустенитная сталь в основном используется для улучшения деталей из марганцевой и углеродистой стали, которые изнашиваются металлическими деталями, подверженными сильным ударам. Мартенситный наплавочный металл используется в основном для восстановления трения и износа между металлами, такими как шестерни, шасси и т. Д. Легированные металлы для наплавки чугуна включают мартенситный сплав, аустенитный сплав и сплав с высоким содержанием хрома.

Наплавочный слой из чугуна из мартенситного сплава обладает высокой стойкостью к абразивному износу, жаропрочностью, коррозионной стойкостью и стойкостью к окислению, а также может выдерживать легкие удары. В основном он используется для наплавки сельскохозяйственной техники, горнодобывающего оборудования и других деталей. Наплавочный металл из чугуна из аустенитного сплава обладает превосходной коррозионной стойкостью и стойкостью к окислению, имеет определенную вязкость, выдерживает умеренные удары и менее чувствителен к растрескиванию и отслаиванию.

Он в основном используется при абразивном износе средней степени воздействия, например, при выемке грунта, наплавка зубьев ковша. Чугун с высоким содержанием хрома обладает отличной термостойкостью и износостойкостью и широко используется для наплавки износостойких материалов на поверхности строительной техники, сельскохозяйственной техники, горнодобывающей техники и других деталей.

Щит экскаваторный режущий инструмент сварочный

Щит экскаваторный режущий инструмент сварочный

Наиболее широко используемой технологией наплавки на основе никеля является сплав никель-хром-боросиликатного ряда.

Он обладает превосходной стойкостью к абразивному износу при низких напряжениях и интерметаллидному износу, коррозионной стойкостью, термостойкостью и стойкостью к высокотемпературному окислению. Он обычно используется в коррозионных или высокотемпературных средах, подверженных абразивному износу с низким напряжением.

Наиболее характерной особенностью сварочного металла на основе кобальта является то, что он может сохранять высокую твердость и прочность при высокой температуре около шестисот градусов. Поэтому он часто используется для наплавки на поверхности шестерен при высоких температурах, например для наплавки на поверхности таких деталей, как сверла и штамповки. Есть четыре типа сплавов на основе меди: бронза, чистая медь, желтый ребенок и белая медь. Эти материалы в основном подходят для работы при температуре ниже 200 ° C.

В основном они используются для наплавки подшипников, клапанов низкого давления, герметичных торцевых поверхностей и других деталей. Карбидный сварочный металл характеризуется высокой температурой плавления, высокой твердостью и отличной стойкостью к истиранию, но при этом имеет относительно большую хрупкость. Он в основном используется для сильно изношенных деталей в рабочей среде, таких как буровые долота для разведки нефти и щитовые экскаваторы. Режущие инструменты и тд.

Как сварить накладку?

Методы наплавки обычно включают электродуговую сварку, кислородно-ацетиленовую сварку пламенем, дуговую сварку под флюсом, дуговую сварку в среде защитного газа плавящимся электродом, вольфрамовую дуговую сварку, плазменную дуговую сварку и электрошлаковую сварку. Выбор метода наплавки, как правило, определяется в зависимости от условий строительства площадки и технических требований. Конкретное использование и характеристики способа нанесения покрытия приведены в таблице.

Использование и характеристики распространенных методов наплавки

  • Электрод Сварка

    Особенности:

    1. Дешевое и легкое оборудование, подходящее для всплытия на месте

    2. Высокая гибкость, особенно подходит для наплавки заготовок неправильной формы

    3. Высокая производительность и низкая деформация заготовки

    4. Значительная глубина проникновения и высокая степень разбавления снижают твердость и износостойкость наплавочного слоя. Обычно сваривают от 2 до 3 слоев, но многослойная поверхность является естественной причиной образования трещин.

    Применение:

    В основном используется для производства небольших партий покрытий и ремонта изношенных деталей

  • Кислородно-ацетиленовая сварка пламенем

    Особенности:

    1. Благодаря ручному управлению, высокой трудоемкости и низкой скорости сварки

    2. Когда требуются высококачественные накладки, эксплуатационные навыки сварщика превосходны.

    3. Если для распыления порошка сплава используется определенный кислородно-ацетиленовый пистолет, возможна также небольшая глубина проникновения и тонкий слой наложения.

    Применение:

    Он в основном используется для наплавки деталей с гладкой поверхностью, высококачественных и точных деталей, а также для наплавки на небольших участках на заготовках малых и средних размеров.

  • Дуговая сварка под флюсом

    Особенности:

    1. Процесс сварки является высоко механизированным, обычно с использованием больших токов (300-500 А), иногда до 900 А, поэтому скорость сварки значительна, а производительность высока.

    2. Производительность наплавочного слоя стабильна, формация красива, а дефекты, такие как поры и шлаковые включения, встречаются редко.

    3. Флюс полностью покрывает дугу, нет дугового излучения, нет брызг, оператору не нужна специальная защита, а рабочая нагрузка снижается

    4. Оборудование не удобно перемещать; Сушка и хранение флюса сложны, что не способствует наплавке на месте.

    5. Степень разбавления высока, и часто необходимо укладывать 2–3 слоя для обеспечения требуемой производительности. Из-за большого теплового градиента заготовки при сварке трещинами легко растрескиваться, поэтому часто требуются такие меры, как предварительный нагрев и медленное охлаждение. Но когда температура предварительного нагрева слишком высока, это приведет к затруднению удаления шлака

    6. Большая ванна расплава, подходит только для наплавки в горизонтальном положении

    Применение:

    Это наиболее широко используемый один из различных методов сварки. Широко используется в машиностроении, особенно при производстве нефтяного и химического оборудования. Подходит для сварки на больших поверхностях, таких как плоские, цилиндрические сосуды и сосуды большого диаметра. Он не подходит для обработки мелких деталей. В основном для наплавки материалов на основе железа, таких как наплавка антикоррозийных слоев на внутренних стенках сосудов большого диаметра. Наложение сварочных материалов на износостойкие слои на валки прокатного стана и т. Д.

  • Вольфрамовая дуговая сварка

    Особенности:

    1. Положительное постоянное соединение может уменьшить загрязнение поверхностного слоя вольфрамовым электродом.

    2. Стабильная дуга, меньше брызг и отличная видимость во время сварки

    3. Подача наплавочного сварочного материала и дуга регулируются раздельно, поэтому форму наплавочного слоя легко контролировать, а качество хорошее, но скорость осаждения невысокая

    Применение:

    Подходит для сварки поверхностей небольшого размера, высоких требований к качеству и сложных форм. Например, наложение очень тонких сплавов на основе кобальта на лопатки паровых турбин и т. Д.

  • Плазменная сварка

    Особенности:

    1. Благодаря высокой температуре плазменной дуги скорость наплавки высокая. Заготовка не нуждается в предварительном нагреве и изоляции до и после наплавки, а также без дефектов, таких как трещины и пористость

    2. Плазменно-дуговая наплавка также обладает характеристиками мелкого и широкого проникновения, тем самым снижая степень растворения наплавленного металла основным металлом. который не только стабилизирует твердость металла наплавочного слоя и имеет однородную структуру, но также позволяет выбирать более тонкие наплавочные слои. Сохранить драгоценные металлы

    3. Бусинки плазменной наплавки очень гладкие и аккуратные, что может уменьшить дефекты и объем обработки после наплавки.

    Применение:

    Плазменное пламя может использоваться для наложения легирующих материалов, которые не могут быть преодолены другими процессами. Помимо латуни его можно использовать для наложения многих сплавов и цветных металлов. Например, цементированный карбид на основе кобальта, нержавеющая сталь, медь, алюминий, железо и марганец, бронза и т. Д.

  • Электрошлаковая сварка

    Особенности:

    1. Заготовки, нанесенные электроошлаковой наплавкой, имеют равномерную глубину проникновения, низкую скорость разбавления, высокую скорость осаждения и меньшее потребление флюса. Толщина наплавочного слоя колеблется от 15 до 90 мм.

    2. В дополнение к электроду порошок сплава может быть добавлен в шлаковую ванну или использован в качестве покрытия проволоки для проникновения в сплав.

    3. Изменение состава вблизи линии плавления слишком круто, и наложенный слой легко отслаивается при высоких температурах.

    Применение:

    Обычно используется для наплавки нержавеющей стали и нихрома

ЧАСизмерить толщину наплавки?

Лучше всего использовать UT для тестирования. Возможно измерение толщины UT. Эхо от границы раздела между этими двумя материалами видно из-за небольшой разницы скоростей между углеродистой сталью и оболочкой из нержавеющей стали. Однако повторение минимально. Не используйте толщиномер с цифровым дисплеем. UT инструмент с презентацией A-Scan необходим.

Если UT недоступен, можно измерять после шлифования, сварочный слой должен быть видимым, ровным и без неровностей, а средняя толщина измеряется в нескольких точках.

© Авторское право - WALDUN