Recobriments superficials
La tecnologia de capes és un dels mètodes d'enduriment superficial de les peces. La superfície dels recobriments es fa fusionant el material de farciment (pols, filferro, elèctrode) amb el material base. Segons el tipus de recobriment aplicat, es poden distingir els següents tipus principals de capes:
1. Superfícies resistents al desgast (perlita-sorbitol, bor, martensític, crom, alt manganès, acer austenític, carbur de tungstè, estelit).
2. Revestiment resistent a la corrosió (ferrític, austenític, acer resistent a la corrosió «Monel», «Inconel», «Hastelloy» i altres, níquel, aliatges de níquel, coure i els seus aliatges).
3. Paviment resistent a la calor.
4. Paviment resistent a la calor.
Paviment interior
La cobertura es pot fer de diverses maneres. Els més utilitzats a la indústria són els següents:
1) Revestiment de gas.
2) Revestiment d'arc amb elèctrodes coberts.
3) Soldadura per arc submergit (filferro, cinta).
Tirar el revestiment de l'elèctrode sota una capa de flux
4) Superfície d'arc obert amb cable central.
5) Revestiment en un ambient de diòxid de carboni.
6) Revestiment en un entorn de gas inert (elèctrode consumible o de tungstè).
7) Superfície d'electroescòria.
Esquema de deposició d'electroescòries: 1 — corrons d'alimentació d'elèctrodes, 2 — elèctrode, 3 — embocadura, 4 — tremuja de flux, 5 — flux, 6 — escòries líquides, 7 — bany de metall líquid, 8 — metall base, 9 — metall de soldadura, 10 — font d'alimentació, 11 — escorça sòlida d'escòria, 12 — direcció d'estratificació
8) Superfície del plasma.
Esquema de revestiment de plasma: 1 — gas portador, 2 — gas que forma el plasma, 3 — gas protector, 4 — elèctrode, 5 — capa aplicada, 6 — metall base
9) Revestiment làser.
10) Revestiment d'un sol i multielèctrode.
Exemples d'aplicació de superfícies
La tecnologia de superfície té els següents avantatges en comparació amb altres mètodes (polverització, carburació, nitruració, deposició electrolítica, etc.):
1. Alta productivitat (la estratificació amb elèctrodes de tires permet aconseguir una velocitat d'estratificació de fins a 25 kg/h).
2. Possibilitat d'aplicar recobriments gruixuts. Aquesta propietat permet utilitzar amb èxit el sòl per reparar peces. Al mateix temps, no hi ha restriccions sobre la mida dels productes de soldadura.
3. Simplicitat de la tecnologia. El revestiment d'arc mecanitzat pot ser realitzat per soldadors moderadament qualificats.
4. L'eficiència econòmica de la tecnologia permet produir peces amb metall base a partir d'acers estructurals al carboni amb una superfície superficial d'un metall amb propietats específiques i un preu elevat.
5. Les propietats del material base no tenen un paper important en la duresa del recobriment resistent al desgast. Per a altres mètodes, com l'enduriment, la nitruració, les propietats del metall base són determinants. Si el metall base de la costura té poca soldabilitat, s'aplica prèviament una capa d'acer baix en carboni.Per als recobriments de titani, el mètode de capes no és aplicable a causa de la formació d'unions intermetàl·liques trencadisses.
Els desavantatges de la superfície inclouen els següents:
1) La interacció a alta temperatura de la base i el metall aplicat pot provocar la seva difusió mútua i, com a resultat, el deteriorament de les propietats del recobriment aplicat.
2) Possibilitat de deformacions del producte.
3) La soldadura manual requereix una alta qualificació del soldador.
4) Característiques fisico-mecàniques desiguals de les peces soldades Les propietats de soldadura són inherents a la capa aplicada.
5) Dificultat per aplicar productes de forma complexa.
Instal·lació de revestiment de plasma
La pràctica d'aplicació de superfície inclou els treballs següents:
1. Calcinació de materials superficials (taula 1). Aquesta mesura permet reduir la quantitat d'hidrogen difusible a la capa de superposició.
2. Neteja de superfícies d'òxid i pols, desgreixatge, assecat, preparació de superfícies (si cal).
Preparació de la superfície per a la capa: 1 — solc correcte, 2 — canal irregular
3. Tractament tèrmic previ, inclosa la normalització (recuit) per obtenir una estructura estable i escalfament real (taula 2).
4. Tractament tèrmic posterior (tremp o recuit) per alleujar l'estrès i/o forjar la capa aplicada. Aquest tractament és especialment necessari per als tipus de sòls soldats (taula 3).
5. Elaboració per aconseguir dimensions d'acabat. Les superfícies dures d'aliatge es tracten tèrmicament per reduir la duresa abans del mecanitzat. El mecanitzat es realitza amb una eina de tall de carbur.
6.El control de qualitat de la pavimentació es realitza mitjançant inspecció externa (detecció de socavacions, flaccids, esquerdes superficials), mitjançant detecció de defectes capil·lars amb fluorescent o penetrant de color, defectoscòpia ultrasònica o de raigs X. També es determina la duresa de la capa aplicada.
Taula 1. Recuit de materials superficials
Taula 2. Preescalfament de l'acer abans de la laminació
Taula 3. Tractament tèrmic posterior
Els mètodes de capes més comuns són l'arc i el gas. Quan els recobriments de gas cobreixen peces grans, s'escalfen des del costat oposat. La superfície es realitza amb una flama de cementació a una distància d'uns 3 mm de la superfície. La flama ha de ser més ampla i curta que en la soldadura de gas.
Instal·lació per a la superfície automàtica d'arc
Les maneres d'aplicar un arc elèctric es mostren a la taula. 4.
Taula 4. Modes d'aplicació d'arc
El recobriment de diòxid de carboni es fa amb filferro; quan es treballa amb corrent continu, un augment de la protuberància del cable hauria d'anar acompanyat d'un augment de la velocitat d'alimentació. El voladís sol ser de 20 mm.
La superfície d'arc submergit s'utilitza per a la superfície d'alt rendiment de cossos de gir. El gruix de la capa aplicada sol ser d'1,5 ... 20 mm.
Instal·lació per a capa de rodes sota una capa de flux
Els equips de soldadura poden ser de dos tipus: universals, basats en màquines universals de tall de metalls i especialitzats, per processar tipus específics de peces.
Vegeu també: Mètodes de polvorització