Износостойкие покрытия для стали

Износостойкие покрытия для стали представляют собой специальные поверхностные слои, наносимые для повышения стойкости к истиранию, устойчивость к эрозии, и срок службы стальных деталей. Вместо замены целых деталей конструкции на материалы высокой твердости, Технология нанесения покрытия позволяет производителям улучшить характеристики поверхности, сохраняя при этом прочность сердцевины и свариваемость..

Эти покрытия широко используются в горнодобывающей промышленности., цемент, производство электроэнергии, производство стали, и промышленности по перевалке сыпучих материалов.

1. Наплавка Сварка (Процесс наплавки)

Наплавка является одним из наиболее распространенных методов производства износостойких покрытий..

Принцип процесса:

Высоколегированная сварочная проволока или порошковая проволока наносится на опорную пластину из мягкой стали с помощью процессов дуговой сварки.. Наплавленный слой содержит карбиды с высоким содержанием хрома или карбиды сложных сплавов, которые обеспечивают превосходную твердость..

Распространенные методы сварки:

• Сварка под флюсом (ПИЛА)

• Открытая дуговая сварка (Орел)

• Газовая дуговая сварка металлов (ГМАВ)

• Дуговая сварка порошковой проволокой (Fcaw)

Функции:

• Твердость поверхности: обычно 55–65 HRC

• Прочная металлургическая связь между покрытием и основной сталью.

• Подходит для больших площадей поверхности

• Настраиваемая толщина наложения (3–20 мм и более)

Приложения:

• Вкладыши желоба

• Компоненты дробилки

• Лопасти вентилятора

• Футеровки цементных мельниц

Наплавка создает композитную износостойкую пластину, обладающую как структурной прочностью, так и чрезвычайной стойкостью к истиранию..

2. Термическое напыление

Термическое напыление наносит расплавленные или полурасплавленные материалы на подготовленную стальную поверхность..

Общие технологии термического напыления:

• Плазменное напыление

• Высокоскоростное кислородное топливо (ХВОФ)

• Пламя напыления

• Дуговое напыление

Этапы процесса:

1. Подготовка поверхности (пескоструйная обработка для шероховатости)

2. Нагревательный и ускоряющий материал покрытия

3. Распыление на подложку

4. Охлаждение и финишная обработка

Преимущества:

• Минимальное тепловложение по сравнению со сваркой

• Низкая деформация основного металла

• Подходит для прецизионных компонентов.

• Отличная стойкость к абразивному и эрозионному износу

Этот метод широко используется для валов., ролики, части насоса, и вращающееся оборудование.

3. Лазерная наплавка

Лазерная наплавка — это передовая технология обработки поверхности..

Описание процесса:

Высокоэнергетический лазерный луч плавит порошок сплава вместе с тонким слоем стальной подложки., образуя плотную металлургическую связь.

Характеристики:

• Точный контроль тепла

• Минимальная степень разбавления

• Низкая деформация

• Тонкая микроструктура

• Отличная прочность сцепления

Лазерная наплавка позволяет точно контролировать толщину покрытия и подходит для дорогостоящих компонентов, требующих прецизионной износостойкости..

4. Производство накладных пластин из карбида хрома

Накладка из карбида хрома (коммерческий директор) пластины производятся с помощью автоматизированных сварочных систем.

Производственный процесс:

• Подготовка опорной плиты

• Автоматизированная многослойная наплавка сварного шва

• Контролируемое охлаждение

• Обработка и выравнивание поверхности

Верхний слой содержит твердые карбиды хрома, распределенные в мартенситной матрице., обеспечивает исключительную стойкость к истиранию при скольжении.

Эти пластины обычно изготавливаются в:

• Вкладыши бункера

• Конвейерные вкладыши

• Футеровка труб

• Промышленные износостойкие панели

5. ПТА (Плазменная дуга) Сварка

PTA-сварка — это прецизионный метод наплавки, используемый для получения высокоэффективных покрытий..

Преимущества процесса:

• Низкое разбавление

• Прочная металлургическая связь

• Равномерная структура покрытия

• Отличная износостойкость и устойчивость к коррозии

PTA обычно применяется к:

• Седла клапанов

• Шнеки экструдера

• Ролики

• Сверхмощные промышленные инструменты

6. Подготовка поверхности и контроль качества

Независимо от способа нанесения, необходима правильная подготовка поверхности:

• Обезжиривание

• Пескоструйная или дробеструйная обработка

• Удаление оксидов и загрязнений

Проверка качества обычно включает в себя:

• Проверка твердости (HRC или HV)

• Измерение толщины покрытия

• Ультразвуковой контроль целостности соединения

• Визуальный осмотр на наличие трещин и дефектов

Надлежащий контроль процесса обеспечивает долговечность и стабильные характеристики покрытия..

7. Выбор процесса нанесения покрытия

Выбор правильного износостойкого покрытия зависит от:

• Тип износа (скользящий, влияние, эрозия, или комбинированный)

• Рабочая температура

• Требуемый уровень твердости

• Геометрия компонента

• Бюджет и масштаб производства

Общее руководство:

• Крупногабаритные плоские конструкции → Наплавка

• Прецизионные компоненты → Лазерная наплавка или HVOF

• Сильное истирание при скольжении → Накладки из карбида хрома

• Влияние + истирание → Системы наплавки сплавов