Công nghệ hàn phủ là gì?

Nghiên cứu trường hợp: là một bộ phận phụ tùng quan trọng của nhà máy cán thép, trong quá trình tiêu thụ thép cán, sản lượng thép hàng năm của Trung Quốc có hơn 600 triệu tấn, giá trị tiêu thụ thép cuộn trong 17 tỷ nhân dân tệ. Vì vậy, việc sử dụng phương pháp hàn để sửa chữa các cuộn cũ và kéo dài tuổi thọ cho các cuộn thép đã được các doanh nghiệp luyện cán thép của Trung Quốc để giảm chi phí sản xuất, nâng cao hiệu quả kinh tế là một biện pháp cần thiết. Khi các cuộn ban đầu được sử dụng đến cuối thời kỳ, có thể được hàn sửa chữa. Sau khi hàn sửa chữa các cuộn, với chi phí thấp, tuổi thọ cao, kết quả tốt, v.v., được các doanh nghiệp cán thép nói chung hoan nghênh, nhưng cũng phù hợp với sản xuất sạch, tiết kiệm năng lượng của Trung Quốc, chính sách quốc gia cơ bản của nền kinh tế vòng tròn. Hình dưới đây cho thấy việc sử dụng phương pháp hàn để sửa chữa các cuộn cũ.

Với sự tiến bộ ngày càng cao của khoa học công nghệ, nhiều loại sản phẩm và máy móc thiết bị dần dần sang quy mô lớn, hiệu suất cao, thông số cao, độ tin cậy của sản phẩm và yêu cầu hiệu suất sử dụng ngày càng cao. Hàn phủ bề mặt vật liệu như một nhánh của công nghệ hàn là để cải thiện hiệu suất của sản phẩm và thiết bị, một phương tiện hiệu quả để kéo dài tuổi thọ. Ngoài kim loại và hợp kim, gốm sứ, chất dẻo, phi kim loại vô cơ và vật liệu composite có thể được sử dụng làm vật liệu hợp kim phủ. Do đó, công nghệ hàn phủ có thể làm cho bề mặt của các bộ phận có được khả năng chống mài mòn, chịu nhiệt, chống ăn mòn, chịu nhiệt độ cao, bôi trơn, cách nhiệt và các đặc tính độc đáo khác. Hiện nay, công nghệ hàn phủ được sử dụng rộng rãi trong sản xuất máy móc, luyện kim, điện, khai thác mỏ, xây dựng, hóa dầu và các lĩnh vực công nghiệp khác.

Đặc điểm và phân loại hàn phủ

(1) Đặc điểm của lớp phủ

Hàn lớp phủ là một quá trình trong đó vật liệu có đặc tính cụ thể được lắng đọng trên bề mặt của phôi bằng phương pháp hàn. Mục đích của hàn phủ khác với các phương pháp hàn thông thường là không ghép phôi. Nhưng để sửa đổi bề mặt của phôi để có được một lớp lắng đọng với các đặc tính độc đáo như khả năng chống mài mòn, chịu nhiệt, chống ăn mòn, v.v., hoặc để khôi phục phôi do mài mòn hoặc lỗi gia công do thiếu hụt kích thước. Cả hai ứng dụng này đều được gọi là sửa chữa và nâng cao trong kỹ thuật bề mặt. Hình dưới đây cho thấy bề mặt của một bộ phận sau khi hàn phủ.

Ưu điểm của phương pháp hàn phủ so với các phương pháp xử lý bề mặt khác là.

(1) sự kết hợp giữa lớp hàn phủ và kim loại cơ bản là sự kết hợp luyện kim, kết hợp với độ bền cao, khả năng chống va đập tuyệt vời.

(2) thành phần và tính chất kim loại của lớp hàn phủ dễ điều chỉnh. Nói chung, điện cực hàn hồ quang điện cực hoặc điện cực có từ thông để thay đổi công thức là rất thuận tiện; bạn có thể thiết kế một loạt các hệ thống hợp kim, để thích ứng với các điều kiện làm việc khác nhau.

(3) độ dày của lớp ốp, độ dày chung của lớp ốp có thể được điều chỉnh trong 2 ~ 30mm, sống chung hơn trong điều kiện hao mòn nghiêm trọng.

(4) tiết kiệm chi phí, một nền kinh tế tốt. Khi ma trận phôi được làm bằng vật liệu thông thường, bề mặt có hàn phủ hợp kim cao giúp giảm chi phí chế tạo và tiết kiệm nhiều kim loại quý. Trong quá trình sửa chữa phôi, sự lựa chọn hợp lý của hợp kim hàn phủ, bề mặt của phôi bị hư hỏng để sửa chữa hàn phủ, có thể kéo dài đáng kể tuổi thọ của phôi, kéo dài chu kỳ bảo dưỡng, giảm chi phí sản xuất.

(5) Công nghệ hàn phủ là thông qua phương pháp hàn để tăng hoặc phục hồi kích thước của chi tiết hoặc bề mặt bộ phận có tính chất riêng của lớp hợp kim nên những người có thể làm chủ được công nghệ hàn không khó lắm, hoạt động lâu bền.

(2) Phân loại hàn phủ

Hàn lớp phủ là một loại công nghệ hàn nóng chảy và bất kỳ phương pháp nào thuộc loại hàn hợp nhất đều có thể được sử dụng để hàn lớp phủ. Bảng phân loại các phương pháp hàn phủ thường được sử dụng được trình bày trong bảng. Hiện nay, được sử dụng rộng rãi nhất là hàn hồ quang điện cực và hàn phủ ngọn lửa oxyacetylene.

Các ứng dụng hàn phủ

Là một nhánh trong lĩnh vực hàn, công nghệ hàn phủ có rất nhiều ứng dụng. Công nghệ hàn phủ được sử dụng trong hầu hết các ngành sản xuất. Chẳng hạn như máy móc khai thác mỏ, máy móc vận chuyển, máy móc luyện kim, máy móc điện, máy móc nông nghiệp, ô tô, thiết bị dầu khí, thiết bị hóa chất, xây dựng và công cụ, khuôn mẫu và các thành phần kết cấu kim loại để sản xuất và sửa chữa. Hàn lớp phủ có thể sửa chữa sự xuất hiện của các bộ phận và sản phẩm kim loại không đạt tiêu chuẩn, hoặc sản xuất các bộ phận lưỡng kim loại. Việc sử dụng lớp phủ kéo dài tuổi thọ của các bộ phận, giảm chi phí, cải thiện thiết kế sản phẩm và đặc biệt cần thiết cho việc sử dụng hợp lý vật liệu (đặc biệt là kim loại quý).

Theo ứng dụng và điều kiện làm việc của phôi, công nghệ hàn phủ chủ yếu được biểu hiện trong các lĩnh vực sau.

(1) Phục hồi hàn lớp phủ kích thước phôi

Phôi có kích thước nhỏ hơn do hao mòn hoặc do lỗi gia công là những vấn đề thường gặp ở các nhà máy và hầm mỏ. Phương pháp hàn phủ để sửa chữa phôi nói trên là một quy trình tiêu chuẩn, sau khi sửa chữa phôi, nó không chỉ có thể được sử dụng thường xuyên. Trong nhiều trường hợp, phôi ban đầu cũng có thể vượt quá tuổi thọ vì công nghệ mới, vật liệu mới để sửa chữa hàn phủ, có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của các bộ phận ban đầu. Chẳng hạn như cuộn nguội, cuộn nóng và sửa chữa hàn bề mặt cuộn định hình, máy móc nông nghiệp (máy kéo, xe công nông, máy cấy, máy gặt, v.v.) hao mòn các bộ phận của sửa chữa hàn phủ. Theo thống kê, lượng hợp kim hàn phủ dùng để sửa chữa phôi cũ chiếm 72,2% trong tổng lượng hợp kim hàn phủ.

(2) hàn lớp phủ chống mài mòn, chống ăn mòn

Mòn và ăn mòn là yếu tố chính gây ra hư hỏng vật liệu kim loại, để nâng cao khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn bề mặt của phôi kim loại để đáp ứng yêu cầu của điều kiện làm việc và kéo dài tuổi thọ của phôi. Bề mặt của phôi có thể được phủ một hoặc nhiều lớp sơn chống mài mòn hoặc ăn mòn. Việc lựa chọn vật liệu có các đặc tính khác nhau để hàn lớp phủ bề mặt và cơ sở của phôi cho phép tạo ra các phôi lưỡng kim. Vì chỉ là lớp bề mặt của phôi với các đặc tính chống mài mòn, chống ăn mòn và các đặc tính độc đáo khác theo yêu cầu, vì vậy sẽ phát huy hết vai trò của vật liệu và tiềm năng làm việc và tiết kiệm được nhiều kim loại quý.

(3) Sản xuất các bộ phận mới

Các bộ phận máy lưỡng kim có hiệu suất tích hợp có thể được sản xuất bằng cách hàn phủ hợp kim trên nền kim loại. Phần đế của mảnh và lớp hợp kim phủ có các đặc tính khác nhau và có thể đáp ứng các yêu cầu hiệu suất đa dạng của cả hai. Điều này cho phép tận dụng hết tiềm năng làm việc của vật liệu. Ví dụ, lưỡi tuabin, vật liệu ma trận cho thép cacbon, có thể xuất hiện phần tạo bọt (nhiều hơn ở nửa dưới của mép sau của phần) hàn phủ một lớp thép không gỉ, làm cho nó có khả năng chống lại sự xâm thực của lưỡi lưỡng kim. Trong sản xuất vật liệu mài mòn kim loại, yêu cầu ma trận rất nghiêm ngặt, chọn thép cacbon tương đối rẻ, chế tạo thép hợp kim thấp. Và các yêu cầu về độ cứng cao, chống mài mòn, hàn lớp phủ hợp kim chống mài mòn trong các bộ phận lưỡi khuôn có thể tiết kiệm! Việc tiêu thụ một lượng lớn hợp kim quý sẽ kéo dài đáng kể tuổi thọ của dụng cụ.