Lớp phủ hàn là gì?

Bạn sẽ tận dụng tối đa hướng dẫn này nếu bạn cần học lớp phủ hàn.

Kết hợp thông tin này và bạn đang trên đường trở thành một chuyên gia về lớp phủ hàn.

hàn biểu ngữ lớp phủ

Hàn lớp phủ có nghĩa là gì?

Lớp phủ hàn là để tăng kích thước của mối hàn bằng cách hàn, khôi phục mối hàn hoặc lắng đọng kim loại với các thuộc tính được chọn trên bề mặt. Hàn sử dụng một nguồn nhiệt hàn để tạo thành một liên kết luyện kim bề mặt giữa bề mặt của chất nền và vật liệu.

Mục đích của lớp phủ hàn không phải là để kết nối các bộ phận, mà là để ký gửi một hoặc nhiều lớp vật liệu với các đặc tính mong muốn bằng cách hàn. Nó có thể có được lớp ốp cần thiết với các tính năng độc đáo như chống mài mòn, chịu nhiệt và chống ăn mòn.

Lớp phủ hàn có bốn loại:

  1. Bề mặt chống mài mòn: Lớp hàn được sử dụng để giảm mài mòn, ăn mòn, va đập hoặc xâm thực trên bề mặt mối hàn.
  2. Lớp phủ phủ: Để chống ăn mòn bề mặt, một độ dày nhất định của kim loại phụ được lắng đọng trên vật liệu thép carbon hoặc thép hợp kim.
  3. Hàn lớp cách ly: Khi hàn các vật liệu khác nhau, có thể có các yêu cầu đặc biệt. Đảm bảo chất lượng và hiệu suất của khớp; vật liệu cơ sở phải được cách ly trước.
  4. Bề mặt dày: Kim loại được thêm vào trên bề mặt mối hàn, cạnh của khớp hoặc để khôi phục kích thước yêu cầu của thành phần.

Tại sao hàn lớp phủ?

Các ngành công nghiệp được sử dụng rộng rãi nhất để hàn lớp phủ là sửa chữa bề mặt cuộn và sửa chữa cạnh máy cắt.

Hàn phủ là quá trình hàn trong đó vật liệu có các đặc tính cụ thể được phủ lên bề mặt hàn của phôi; mục đích là khôi phục độ cứng của bề mặt ngoài của phôi hoặc tăng kích thước bên ngoài của phôi.

Sau khi lớp hàn của vật liệu phôi bị mòn, việc hàn lại có thể cải thiện tuổi thọ của toàn bộ chi tiết.

Tiết kiệm chi phí sản xuất và chi phí bảo trì, giảm thời gian sửa chữa và thay thế toàn bộ bộ phận, giảm số lần ngừng sản xuất và tổn thất sản xuất, giảm chi phí sản xuất chung.

Hàn bề mặt có thể tận dụng vật liệu tốt hơn để có được hiệu suất toàn diện tuyệt vời, điều này cũng có ý nghĩa lớn đối với việc cải tiến thiết kế sản phẩm. Nội dung của hàn bề mặt chủ yếu bao gồm hai khía cạnh.

Một là hợp kim hàn, và hai là quá trình hàn.

Hàn cắt bánh xe


Hàn cắt bánh xe

Chức năng của hàn phủ chủ yếu là cải thiện khả năng chống mài mòn của các bộ phận, chống ăn mòn, chống va đập và hoạt động ở nhiệt độ cao. Khả năng chống mài mòn của vật liệu hàn là khả năng chống mài mòn của các phần tử trong các điều kiện ma sát nhất định.

Đây cũng là cách sử dụng phổ biến nhất của hàn trong sản xuất và sửa chữa phôi. Sự mài mòn của bề mặt phôi bao gồm bốn trường hợp: mòn bám dính, mòn mài mòn, ăn mòn xâm thực và ăn mòn khí, và mòn mòn.

Mòn dính là sự mài mòn do sự tiếp xúc giữa hai bề mặt tiếp xúc được hợp nhất do kết dính và vật liệu trên bề mặt phôi này được chuyển sang bề mặt phôi khác.

Độ mòn keo được chia thành ba cấp độ theo mức độ mài mòn, nhẹ hơn là mòn nhẹ, nặng hơn là mòn nặng và nghiêm trọng nhất là bề mặt phôi bị rách thành khối.

Mòn bám dính nói chung sử dụng một lớp chống mài mòn hàn trên bề mặt của phôi để giảm mài mòn bám dính.

Hợp kim hàn thường được sử dụng là hợp kim hàn chống mài mòn gốc niken.

Bề mặt hồ quang chìm hai đầu

Bề mặt hồ quang chìm hai đầu

Sự mài mòn đề cập đến các hạt cứng hoặc các vết va đập nhỏ trên bề mặt nơi hai phôi tiếp xúc với nhau.

Các hạt và va chạm làm mòn vật liệu trong quá trình ma sát. Theo độ lớn của lực, mài mòn có thể được chia thành mài mòn ứng suất thấp, mài mòn ứng suất cao và mài mòn đục.

Các ví dụ phổ biến về mài mòn ứng suất thấp là mài mòn bề mặt của lưỡi cày và mài mòn ứng suất cao là tiêu chuẩn trong mài mòn bề mặt của lót và bi của máy nghiền bi. Sự mài mòn do đục khoét là đặc trưng trong hư hỏng bề mặt răng gầu của máy xúc.

Loại mài mòn bề mặt này thường sử dụng một lượng lớn các hợp kim chứa cacbua.

Bánh răng hàn sửa chữa

Bánh răng hàn sửa chữa

Ăn mòn xâm lấn là sự mài mòn xảy ra khi chất lỏng có chứa các vi hạt chảy trên bề mặt của đường ống hoặc phôi.

Bề mặt sửa chữa hoặc phủ của ăn mòn xâm thực thường sử dụng hợp kim phủ bề mặt chịu mài mòn với hàm lượng cacbua cao. Hiện tượng ăn mòn bong bóng dùng để chỉ sự mài mòn kim loại do sóng xung kích tạo ra khi bong bóng vỡ trên bề mặt kim loại, thường xảy ra trong van chất lỏng hoặc máy bơm tốc độ cao.

Ăn mòn bong bóng thường sử dụng hợp kim bề mặt chống mài mòn dựa trên coban. Mòn mòn đề cập đến ma sát và mài mòn gây ra bởi các chuyển động nhỏ trên bề mặt của các bộ phận do dao động biên độ thấp ở phần kết nối của hai hoặc nhiều phôi.

Loại mòn này là do các hạt ôxít kim loại cứng bị cạo nhiều lần trên bề mặt phôi. Loại mòn này thường được sửa chữa và phủ một lớp hợp kim chống mài mòn gốc coban.

Sửa chữa bề mặt lăn

Sửa chữa bề mặt lăn

Một công dụng khác của việc xếp chồng là cải thiện khả năng chống ăn mòn của phôi.

Có hai loại ăn mòn phôi, một là ăn mòn hóa học dùng để chỉ phản ứng hóa học giữa kim loại và môi trường, hai là ăn mòn điện hóa làm cho kim loại tiếp xúc với dung dịch điện phân xảy ra phản ứng.

Ăn mòn phôi thường thấy trên thành trong của các thùng chứa hóa dầu. Các kim loại được sử dụng cho loại bề mặt này chủ yếu là hợp kim đồng, niken, coban và thép không gỉ Austenit niken-crom.

Vật liệu làm bề mặt cũng cần có khả năng chống va đập, vì khi các hạt bề mặt kim loại bị mòn, chúng cũng sẽ bị các hạt này tác động.

Tác động này thường được chia thành ba loại: nhẹ, trung bình và nghiêm trọng. Có một sự mâu thuẫn tuyệt đối giữa khả năng chống va đập và chống mài mòn, vì vậy cần cân nhắc kỹ lưỡng khi lựa chọn vật liệu.

Khi môi trường làm việc của phôi bề mặt ở nhiệt độ cao, nội dung tạo bề mặt được yêu cầu phải có độ cứng ở nhiệt độ cao. Và nó có các yêu cầu cao hơn về độ bền nhiệt của vật liệu, độ cứng nóng, khả năng chống mỏi nhiệt và khả năng chống oxy hóa, và khả năng chống ăn mòn khí ở nhiệt độ cao.

Loại bề mặt này nên sử dụng thép không gỉ Mactenxit crom cao, thép dụng cụ, thép khuôn, hợp kim bề mặt dựa trên niken, hợp kim bề mặt dựa trên coban và các vật liệu bề mặt khác tùy theo môi trường sử dụng khác nhau.

Sự xuất hiện của mũi khoan trong ngành công nghiệp khoan dầu

Sự xuất hiện của mũi khoan trong ngành công nghiệp khoan dầu

Vật liệu kim loại để tạo bề mặt được chia thành năm loại: một kim loại tạo bề mặt bằng sắt, hai hợp kim dựa trên niken, ba hợp kim dựa trên coban, bốn hợp kim dựa trên đồng và năm hợp kim cacbua.

Pearlite kim loại nổi lên. Loại hợp kim bề mặt này có hiệu suất hàn tuyệt vời, chống va đập mạnh và độ cứng thấp. Nó chủ yếu được sử dụng để sửa chữa các bộ phận cơ khí như trục và con lăn để đạt được kích thước phục hồi.

Mục tiêu của các kim loại nổi trên bề mặt Austenit, bao gồm thép mangan Austenit và thép Austenit crom-mangan. Thép mangan Austenit chủ yếu được sử dụng để sửa chữa các bộ phận mài mòn và mài mòn kim loại dưới tải trọng tác động nghiêm trọng, chẳng hạn như lối rẽ đường sắt cho xe tải khai thác.

Thép Austenit crom-mangan chủ yếu được sử dụng để cải thiện các bộ phận thép mangan và thép cacbon, vốn bị mài mòn bởi các bộ phận kim loại bị va đập mạnh. Kim loại phủ bề mặt Martensitic được sử dụng chủ yếu để sửa chữa ma sát và mài mòn giữa các kim loại, chẳng hạn như bánh răng, khung xe, v.v. Kim loại bề mặt gang hợp kim bao gồm hợp kim martensitic, hợp kim Austenit và hợp kim crom cao.

Lớp bề mặt bằng gang hợp kim Martensitic có khả năng chống mài mòn cao, chịu nhiệt, chống ăn mòn và chống oxi hóa, chịu được các tác động nhẹ. Nó chủ yếu được sử dụng để hàn bề mặt của máy móc nông nghiệp, thiết bị khai thác mỏ và các phôi khác. Bề mặt gang hợp kim Austenit kim loại có khả năng chống ăn mòn và chống oxi hóa cực tốt, có độ dẻo dai nhất định, chịu được va đập vừa phải, ít bị nứt và bong tróc.

Nó chủ yếu được sử dụng trong trường hợp mài mòn do va chạm trung bình, chẳng hạn như đào Bề mặt của răng gầu. Gang hợp kim crom cao có khả năng chịu nhiệt và chống mài mòn tuyệt vời và được sử dụng rộng rãi để hàn bề mặt vật liệu chịu mài mòn trên bề mặt của máy xây dựng, máy nông nghiệp, máy khai thác mỏ và các bộ phận khác.

Công cụ cắt khiên đào

Công cụ cắt khiên đào

Công nghệ hàn lớp phủ niken được sử dụng rộng rãi nhất là hợp kim loạt niken-crom-borosilicat.

Nó có khả năng chống mài mòn ứng suất thấp tuyệt vời và chống mài mòn giữa các kim loại, chống ăn mòn, chịu nhiệt và chống oxi hóa ở nhiệt độ cao. Nó thường được sử dụng trong môi trường ăn mòn hoặc nhiệt độ cao chịu mài mòn ứng suất thấp.

Đặc điểm nổi bật nhất của kim loại hàn gốc coban là nó vẫn có thể giữ được độ cứng và độ bền cao ở nhiệt độ cao khoảng sáu trăm độ. Vì vậy, nó thường được sử dụng để hàn bề mặt trên bề mặt bánh răng ở nhiệt độ cao, chẳng hạn như hàn bề mặt trên bề mặt của các bộ phận như khoan và đột dập nóng. Có bốn loại hợp kim làm từ đồng: đồng thau, đồng nguyên chất, đồng vàng con và đồng trắng. Những vật liệu này chủ yếu thích hợp để làm việc dưới 200 ° C.

Chúng chủ yếu được sử dụng để hàn bề mặt các ổ trục, van áp suất thấp, các mặt đầu kín và các bộ phận khác. Kim loại hàn cacbua có đặc điểm là nhiệt độ nóng chảy cao, độ cứng cao, chịu mài mòn rất tốt nhưng có độ giòn tương đối lớn. Nó chủ yếu được sử dụng cho các phôi bị mài mòn nghiêm trọng trong môi trường làm việc, chẳng hạn như mũi khoan thăm dò dầu khí và lá chắn máy đào. Dụng cụ cắt, v.v.

Làm thế nào để hàn lớp phủ?

Các kỹ thuật lớp phủ hàn thường bao gồm hàn hồ quang điện cực, hàn ngọn lửa oxy-axetylen, hàn hồ quang chìm, hàn hồ quang khí điện cực hàn, hàn hồ quang vonfram, hàn hồ quang plasma và hàn xỉ điện. Sự lựa chọn phương pháp bề mặt thường được xác định theo các điều kiện xây dựng trang web và các yêu cầu kỹ thuật. Sử dụng cụ thể và đặc điểm của cách thức bề mặt được hiển thị trong bảng.

Sử dụng và đặc điểm của các phương pháp bề mặt phổ biến

  • Hàn điện cực

    Đặc trưng:

    1. Thiết bị giá rẻ và nhẹ, phù hợp với bề mặt tại chỗ

    2. Tính linh hoạt cao, đặc biệt thích hợp để hàn lớp phủ của phôi có hình dạng không đều

    3. Năng suất cao và biến dạng phôi thấp

    4. Độ sâu thâm nhập đáng kể và tốc độ pha loãng cao làm giảm độ cứng và chống mài mòn của lớp bề mặt. Thông thường, 2 đến 3 lớp được hàn, nhưng bề mặt nhiều lớp là tự nhiên để gây nứt.

    Sử dụng:

    Chủ yếu được sử dụng để sản xuất các lô bề mặt nhỏ và sửa chữa các bộ phận bị mòn

  • Hàn ngọn lửa oxy-axetylen

    Đặc trưng:

    1. Do vận hành thủ công, cường độ lao động cao và tốc độ hàn thấp

    2. Khi lớp phủ chất lượng cao được yêu cầu, các kỹ năng hoạt động của thợ hàn là hàng đầu.

    3. Nếu sử dụng súng phun lửa oxy-axetylen cụ thể để phun bột hợp kim, độ sâu thâm nhập nhỏ và lớp phủ mỏng cũng có thể được lấy

    Sử dụng:

    Nó chủ yếu được sử dụng để hàn bề mặt các chi tiết có bề mặt nhẵn, chất lượng cao và các bộ phận chính xác, cũng như hàn bề mặt nhỏ trên phôi gia công nhỏ và vừa.

  • Hàn hồ quang chìm

    Đặc trưng:

    1. Quá trình hàn được cơ giới hóa cao, thường sử dụng dòng điện lớn (300 ~ 500A), đôi khi lên đến 900A, do đó tốc độ hàn là đáng kể và năng suất cao.

    2. Hiệu suất của lớp bề mặt ổn định, hình thành đẹp và các khuyết tật như lỗ chân lông và vùi xỉ hiếm khi xảy ra

    3. Thông lượng bao phủ hoàn toàn hồ quang, không có bức xạ hồ quang, không có sự tán xạ, người vận hành không cần bảo vệ đặc biệt và khối lượng công việc giảm

    4.Thiết bị không thuận tiện khi di chuyển; việc sấy khô và lưu trữ từ thông rất phức tạp, không có lợi cho bề mặt tại chỗ.

    5 Tốc độ pha loãng cao, và thường cần phải xếp 2 đến 3 lớp để đảm bảo hiệu suất cần thiết. Do độ dốc nhiệt lớn của phôi trong quá trình hàn nứt, rất dễ bị nứt, do đó, các biện pháp như làm nóng trước và làm lạnh chậm thường được yêu cầu. Nhưng khi nhiệt độ nung nóng quá cao, nó sẽ gây khó khăn trong việc khử xỉ

    6. Bể nóng chảy lớn, chỉ thích hợp để hàn bề mặt ở vị trí nằm ngang

    Sử dụng:

    Đây là một trong những phương pháp hàn lớp phủ được sử dụng rộng rãi nhất. Nó được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp sản xuất máy móc, đặc biệt là sản xuất xăng dầu và thiết bị hóa học. Nó phù hợp để hàn trên các bề mặt lớn hơn, chẳng hạn như tàu phẳng, hình trụ và đường kính lớn. Nó không thích hợp cho bề mặt phôi nhỏ. Chủ yếu để làm bề mặt các vật liệu dựa trên sắt, chẳng hạn như các lớp chống ăn mòn bề mặt trên các bức tường bên trong của các tàu có đường kính lớn Lớp phủ hàn của các lớp chịu mài mòn trên các cuộn cán, v.v.

  • Vonfram hàn

    Đặc trưng:

    1. Kết nối dương DC có thể làm giảm sự nhiễm bẩn của lớp bề mặt bởi điện cực vonfram

    2. Hồ quang ổn định, ít văng và khả năng hiển thị tuyệt vời trong quá trình hàn

    3 Nguồn cấp dữ liệu của vật liệu hàn bề mặt và hồ quang được điều chỉnh riêng biệt, do đó hình dạng của lớp bề mặt dễ kiểm soát và chất lượng tốt, nhưng tốc độ lắng đọng không cao

    Sử dụng:

    Nó phù hợp để hàn bề mặt có kích thước nhỏ, yêu cầu chất lượng cao và hình dạng phức tạp. Chẳng hạn như phủ các hợp kim bề mặt dựa trên coban rất mỏng trên các cánh tua bin hơi, v.v.

  • Hàn plasma

    Đặc trưng:

    1. Do nhiệt độ hồ quang plasma cao, tốc độ bề mặt nhanh. Các phôi không cần phải được gia nhiệt trước và cách nhiệt trước và sau khi nổi, và không có khuyết tật như vết nứt và độ xốp

    2. Bề mặt hồ quang plasma cũng có đặc tính thâm nhập nông và rộng, do đó làm giảm tốc độ pha loãng của kim loại bề mặt bởi kim loại gốc. không chỉ ổn định độ cứng của kim loại lớp bề mặt và có cấu trúc đồng nhất, mà còn cho phép lựa chọn các lớp bề mặt mỏng hơn. Để tiết kiệm kim loại quý

    3 Sự hình thành hạt của bề mặt hồ quang plasma rất mịn và gọn gàng, có thể làm giảm khuyết điểm và số lượng xử lý sau khi bề mặt

    Sử dụng:

    Ngọn lửa plasma có thể được sử dụng để phủ lên các vật liệu hợp kim không thể vượt qua các quy trình khác. Ngoài đồng thau, nó có thể được sử dụng để phủ lên nhiều hợp kim và kim loại màu. Chẳng hạn như cacbua xi măng dựa trên coban, thép không gỉ, đồng, sắt nhôm và đồng mangan, vv

  • Hàn điện

    Đặc trưng:

    1. Các phôi được lắng đọng bởi bề mặt xỉ điện thậm chí có độ sâu thâm nhập, tốc độ pha loãng thấp, tốc độ lắng cao và tiêu thụ từ thông ít hơn. Độ dày của lớp bề mặt dao động từ 15 đến 90 mm.

    2. Ngoài điện cực, bột hợp kim có thể được thêm vào bể xỉ hoặc được sử dụng làm lớp phủ của dây để thấm vào hợp kim.

    3 Sự thay đổi thành phần gần đường nhiệt hạch quá dốc và lớp phủ dễ bị bong ra ở nhiệt độ cao.

    Sử dụng:

    Thường được sử dụng để bề mặt thép không gỉ và nichrom

How để đo độ dày lớp phủ hàn?

Tốt nhất là sử dụng UT để thử nghiệm. Đo độ dày UT là có thể. Tiếng vang từ giao diện giữa hai vật liệu có thể nhìn thấy do sự khác biệt vận tốc nhỏ giữa thép carbon và thép không gỉ. Tuy nhiên, sự lặp lại là tối thiểu. Không sử dụng máy đo độ dày với màn hình kỹ thuật số. Công cụ UT với trình bày A-Scan là cần thiết.

Nếu UT không có sẵn, có thể đo sau khi mài, lớp hàn sẽ được nhìn thấy, bằng phẳng và không có sự không đồng đều, và độ dày trung bình được đo tại nhiều điểm.