Tấm phủ mối hàn

Tấm phủ hàn là sản phẩm thép chịu mài mòn tổng hợp được sản xuất bằng cách phủ một lớp hợp kim có độ cứng cao lên tấm đế thép cacbon hoặc thép hợp kim thấp bằng kỹ thuật hàn phủ tiên tiến. Nó được sử dụng rộng rãi trong khai thác mỏ, xi măng, sản xuất điện, nhà máy thép, và các ngành công nghiệp xử lý vật liệu số lượng lớn nơi có điều kiện mài mòn và va đập nghiêm trọng.

Hiệu suất của tấm phủ mối hàn phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng của quá trình hàn, quyết định độ cứng, sức mạnh liên kết, và khả năng chống mài mòn của lớp bề mặt.

Tổng quan về quy trình hàn lớp phủ

Quá trình phủ lớp hàn là một phương pháp kỹ thuật bề mặt áp dụng lớp hợp kim chịu mài mòn lên nền thép thông qua các kỹ thuật hàn được kiểm soát. Quá trình tạo ra một liên kết luyện kim mạnh mẽ giữa kim loại cơ bản và lớp phủ.

Phương pháp phủ hàn chính

1. Hàn hồ quang mở (CÁI CƯA / Lớp phủ FCAW)

Đây là phương pháp công nghiệp được sử dụng phổ biến nhất để sản xuất tấm phủ mối hàn.

• Sử dụng dây lõi thuốc hoặc hàn hồ quang chìm
• Tỷ lệ lắng đọng cao
• Thích hợp cho sản xuất diện tích lớn
• Tạo ra các lớp crom cacbua đồng nhất

Thuận lợi:

• Hiệu quả cao
• Chất lượng hàn ổn định
• Tiết kiệm chi phí cho sản xuất hàng loạt

2. Lớp phủ hồ quang kim loại được che chắn (SMAW)

Phương pháp hàn thủ công được sử dụng cho các bộ phận nhỏ hơn hoặc công việc sửa chữa.

• Sử dụng điện cực tráng
• Vận hành linh hoạt
• Thích hợp cho hình dạng phức tạp

Thuận lợi:

• Yêu cầu thiết bị thấp
• Tốt cho việc sửa chữa và bảo trì

Hạn chế:

• Hiệu quả thấp hơn so với các quy trình tự động

3. Hàn hồ quang kim loại khí (GMAW / Lớp phủ TÔI)

Quá trình bán tự động hoặc tự động.

• Sử dụng cấp dây liên tục
• Môi trường khí bảo vệ được kiểm soát
• Chất lượng bề mặt tốt

Thuận lợi:

• Vòng cung ổn định
• Kiểm soát tốt độ pha loãng
• Thích hợp cho sản xuất quy mô vừa

4. Hồ quang chuyển plasma (PTA) hàn

Phương pháp lớp phủ có độ chính xác cao.

• Năng lượng hồ quang tập trung
• Tỷ lệ pha loãng rất thấp
• Lớp chống mài mòn chất lượng cao

Thuận lợi:

• Kiểm soát độ cứng tuyệt vời
• Liên kết luyện kim mạnh mẽ
• Lý tưởng cho các bộ phận bị mài mòn hiệu suất cao

Các giai đoạn chính của sản xuất lớp phủ mối hàn

1. Chuẩn bị tấm đế

• Dầu tẩy rửa, rỉ sét, và tạp chất
• Mài bề mặt hoặc phun nổ
• Đảm bảo điều kiện bề mặt hàn thích hợp

2. Làm nóng sơ bộ (nếu được yêu cầu)

• Giảm căng thẳng nhiệt
• Ngăn ngừa nứt ở các tấm có hàm lượng carbon cao hoặc dày
• Thường được sử dụng cho vật liệu nền dày

3. Hàn lớp phủ

• Sự lắng đọng của lớp hợp kim chống mài mòn
• Đầu vào nhiệt được kiểm soát
• Hàn nhiều lớp cho lớp phủ dày

4. Quá trình làm mát

• Kiểm soát làm mát để tránh nứt
• Ngăn chặn sự tích tụ ứng suất dư
• Đảm bảo hình thành cấu trúc vi mô ổn định

5. Xử lý sau hàn

• San lấp mặt bằng hoặc mài bề mặt
• Kiểm tra độ cứng và chất lượng liên kết
• Chỉnh sửa kích thước nếu cần

Hình thành lớp chống mài mòn

Trong quá trình hàn, các nguyên tố hợp kim như crom và carbon tạo thành cấu trúc cacbua cứng:

• Cr₇C₃
• Cr₂₃C₆

Các pha cacbua này được phân bố đều trong ma trận mối hàn, tạo ra bề mặt chịu mài mòn cao.

Các yếu tố kiểm soát quy trình chính

Nhân tố	Ảnh hưởng
Đầu vào nhiệt	Kiểm soát độ cứng và pha loãng
Tốc độ hàn	Ảnh hưởng đến tính đồng nhất của lớp
Tốc độ làm mát	Xác định khả năng chống nứt
Thành phần hợp kim	Xác định mức độ chống mài mòn
Độ dày lớp	Ảnh hưởng đến tuổi thọ sử dụng

Ưu điểm của tấm phủ mối hàn

• Độ cứng bề mặt cực cao (55–65 HRC)
• Liên kết luyện kim mạnh mẽ với tấm đế
• Hiệu suất chống mài mòn có thể tùy chỉnh
• Tuổi thọ dài trong môi trường mài mòn
• Thích hợp cho sản xuất công nghiệp quy mô lớn

Ứng dụng điển hình

Tấm phủ mối hàn được sử dụng rộng rãi trong:

• Lớp lót thiết bị khai thác mỏ
• Máng và phễu nhà máy xi măng
• Hệ thống xử lý than
• Hệ thống tro nhà máy điện
• Bộ phận mài mòn của nhà máy thép
• Hệ thống máy nghiền và băng tải
• Thiết bị chuyển vật liệu số lượng lớn