Las soldaduras superficiales se utilizan principalmente para restaurar superficies desgastadas, aumentar la resistencia a la corrosión y mejorar las propiedades mecánicas de un material. Proporcionan una capa adicional sobre las estructuras existentes, extendiendo su vida y durabilidad. Este proceso se utiliza a menudo en industrias como la fabricación y la construcción para tareas de mantenimiento y reparación.
¿Qué viene con la soldadura ?
La soldadura de superficies es un proceso en el que se deposita una capa de metal resistente al desgaste, la corrosión y el calor sobre la superficie o el borde de una pieza de trabajo.
La soldadura de superficies puede extender la vida útil de las piezas, optimizar el uso de materiales y mejorar el rendimiento del producto.
Diferentes piezas de trabajo y electrodos de recubrimiento requieren diferentes técnicas de recubrimiento.
La soldadura de superficies se utiliza normalmente para reparar piezas desgastadas o agrietadas.
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Ámbito de aplicación de los equipos de soldadura de superficies:
La superficie automatizada se usa comúnmente para equipos de cemento como molinos verticales, molinos de rodillos, transportadores de tornillo, ventiladores y hornos rotatorios.
Para equipos de hierro y acero, el recubrimiento automatizado se puede utilizar para convertidores, rodillos, altos hornos, máquinas de colada continua y ruedas transportadoras.
Cuando se trata de equipos eléctricos, el revestimiento automatizado se emplea a menudo en molinos de carbón, rodillos de molienda, tubos de calderas, turbinas, tuberías de drenaje y engranajes.
Para ilustrar el proceso de soldadura de superficies, permítame compartir con usted algunos ejemplos. Vamos a sumergirnos de lleno.
Caso:
Los rodillos son una pieza de repuesto fundamental en el laminador y consumen una cantidad significativa de acero durante el proceso de laminación.
Con una producción anual de acero de más de 600 millones de toneladas en China, el valor de los rollos consumidos supera los 17 mil millones de yuanes.
Por lo tanto, el uso de métodos de recubrimiento para reparar rollos viejos y extender su vida útil se ha convertido en una medida importante para que las empresas laminadas de acero en China reduzcan los costos de producción y mejoren los beneficios económicos.
Cuando un rodillo original llega al final de su vida útil, se puede reparar mediante soldadura superficial.
Los rodillos soldados de superficie tienen las ventajas de bajo costo, larga vida útil y excelente rendimiento. Son ampliamente adoptadas por las empresas laminadoras de acero y están en línea con las políticas fundamentales de China de conservación de energía, producción limpia y economía circular.
La siguiente imagen muestra un rodillo viejo que ha sido reparado mediante soldadura superficial.
Rodillo viejo reparado con soldadura superficial.
A medida que la ciencia y la tecnología continúan avanzando, los equipos mecánicos para diversos productos están evolucionando hacia diseños más grandes y eficientes con parámetros más altos. Como resultado, está aumentando la demanda de productos fiables y de alto rendimiento.
El revestimiento de superficies de materiales, como rama de la tecnología de soldadura, es un medio eficaz para mejorar el rendimiento de productos y equipos y prolongar la vida útil.
Además de metales y aleaciones, como materiales de aleación de revestimiento también se pueden utilizar cerámicas, plásticos, no metales inorgánicos y compuestos.
Como resultado, la tecnología de recubrimiento puede otorgar a las piezas una serie de propiedades especiales, como resistencia al desgaste, resistencia al calor, resistencia a la corrosión, resistencia a altas temperaturas, lubricación, aislamiento y mucho más.
En la actualidad, la tecnología de recubrimiento se utiliza ampliamente en la fabricación mecánica, la metalurgia, la energía eléctrica, la minería, la construcción, la petroquímica y otros sectores industriales.
Soldadura automática de superficie con tira de arco sumergido
Características de la superficie de soldadura.
La soldadura de superficies es un proceso en el que se depositan materiales con propiedades específicas sobre la superficie de una pieza mediante métodos de soldadura.
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El propósito de la soldadura de superficies difiere del de los métodos de soldadura generales.
En lugar de conectar piezas de trabajo, la soldadura de superficies modifica la superficie de la pieza de trabajo para obtener una capa de recubrimiento con propiedades específicas como resistencia al desgaste, resistencia al calor, resistencia a la corrosión o para recuperar un tamaño insuficiente debido al desgaste o errores de procesamiento.
Estas dos aplicaciones en ingeniería de superficies se denominan reparación y refuerzo.
La siguiente imagen muestra la superficie de un componente tras superficie.
Superficie de piezas después de la soldadura superficial.
Las ventajas de la soldadura de superficies frente a otros métodos de tratamiento de superficies son:
- La unión metalúrgica entre la capa de recubrimiento y el metal base da como resultado una alta fuerza de unión y una buena resistencia al impacto.
- La composición del metal y el rendimiento de la capa de revestimiento se pueden ajustar fácilmente, y los electrodos de revestimiento de soldadura por arco o electrodos de núcleo fundente de uso común ofrecen ajustes de fórmula convenientes. Se pueden diseñar varios sistemas de aleaciones para adaptarse a diferentes condiciones de trabajo.
- El espesor de la capa superficial se puede ajustar entre 2 y 30 mm, lo que la hace más adecuada para condiciones de desgaste severas.
- La soldadura de superficies resulta en ahorro de costos y buena economía. Cuando el sustrato de la pieza de trabajo está hecho de materiales comunes y la superficie está soldada con alta aleación, no solo se reduce el costo de fabricación, sino que también se puede ahorrar una gran cantidad de metales preciosos. La selección razonable de aleación de recubrimiento y reparación de la superficie de una pieza dañada durante el mantenimiento puede extender en gran medida la vida útil de la pieza, extender el ciclo de mantenimiento y reducir los costos de producción.
- La tecnología de recubrimiento es altamente operable porque implica aumentar o restaurar el tamaño de las piezas mediante soldadura u obtención de una capa de aleación con propiedades especiales en la superficie de las piezas. Quienes tengan experiencia en tecnología de soldadura pueden realizar fácilmente este tipo de trabajo.
Soldadura superficial automática con tira de electroescoria
Clasificación de soldaduras superficiales.
La tecnología de soldadura de superficies es un tipo de soldadura por fusión que puede utilizar todos los métodos pertenecientes a la soldadura por fusión.
La siguiente tabla ilustra la clasificación de los métodos comunes de soldadura de superficies.
Actualmente, los dos métodos más utilizados son el recubrimiento por arco de electrodo y el recubrimiento por llama de oxiacetileno.
Clasificación de métodos de superficie comunes.
Tabla 9-1 Clasificación de métodos comunes de soldadura de superficies
| Método de soldadura de superficie | Relación de dilución (%) | Velocidad de deposición/(kg/h) | Espesor mínimo de superposición | Eficiencia de deposición (%) | |
| Superficie de llama de oxietileno | Alimentación del alambre del electrodo | 1~10 | 0,5-1,8 | 0,8 | 100 |
| Alimentación automática de alambre | 1~10 | 0,5-6,8 | 0,8 | 100 | |
| Superficie del polvo | 1~10 | 0,5-18 | 0,2 | 85-95 | |
| Superficie del arco del electrodo | 10-20 | 0,5-5,4 | 3.2 | sesenta y cinco | |
| Revestimiento de arco de cloro con electrodo de tungsteno | 10-20 | 0,5-4,5 | 2.4 | 98-100 | |
| Superficie del arco del electrodo Electrodo de tungsteno Recubrimiento del arco de cloro | 10-40 | 0,9~5,4 | 3.2 | 90-95 | |
| 15-40 | 2.3-11.3 | 3.2 | 80-85 | ||
| Superficie de gestión del arco | Monofilamento | 4.5-11.3 | 3.2 | 95 | 95 |
| Multifilamento | 11.3-27.2 | 4.8 | 95 | 95 | |
| Arco en serie | 11.3-15.9 | 4.8 | 4.8 | 95 | |
| Monopolo | 12-36 | 3.0 | 3.0 | 95 | |
| Electrodo multibanda | 22-68 | 4.0 | 4.0 | 95 | |
| Superficie del arco de plasma | Alimentación automática de polvo | 0,5-6,8 | 0,25 | 0,25 | 85-95 |
| Alimentación de polvo de varilla de soldadura | 1,5-3,6 | 2.4 | 2.4 | 98-100 | |
| Alimentación automática de alambre | 0,5-3,6 | 2.4 | 2.4 | 98-100 | |
| Doble filamento caliente | 13-27 | 2.4 | 2.4 | 98-100 | |
| ESW | 10~14 | 15~75 | 15 | 95-100 | |
Aplicación de soldadura de superficies
La tecnología de soldadura de superficies, como rama del campo de la soldadura, tiene un amplio ámbito de aplicación que abarca diversas industrias. Es ampliamente utilizado en la fabricación, incluida maquinaria de minería, maquinaria de transporte, maquinaria metalúrgica, maquinaria eléctrica, maquinaria agrícola, automóviles, equipos petroleros, equipos químicos, fabricación y mantenimiento de moldes de herramientas y construcción, y estructuras metálicas.
La soldadura de superficies es ideal para reparar piezas y productos metálicos con apariencia inferior, y también se puede utilizar para fabricar piezas bimetálicas. Además, es una forma eficaz de prolongar la vida útil de las piezas, reducir costes y mejorar el diseño del producto. Esto es especialmente beneficioso para el uso racional de materiales, especialmente de metales preciosos.
La aplicación de la tecnología de soldadura de superficies se demuestra principalmente en los siguientes aspectos según la aplicación y condiciones de trabajo de la pieza:
(1) Restaure el tamaño de la pieza mediante soldadura de superficie:
Un problema frecuente en fábricas y empresas mineras es que el tamaño de las piezas es insuficiente debido al desgaste o errores de procesamiento. En estos casos, la soldadura de superficies es un método de proceso común utilizado para reparar estas piezas.
Las piezas reparadas no sólo pueden funcionar normalmente, sino que a menudo también superan la vida útil de las piezas originales. Esto se debe a que el uso de nuevos procesos y materiales en la reparación de superficies puede mejorar significativamente el rendimiento de las piezas originales.
Ejemplos de tales reparaciones incluyen la reparación de superficies de rodillos fríos, rodillos calientes y rodillos perfilados, así como la reparación de superficies de piezas desgastadas de maquinaria agrícola como tractores, vehículos agrícolas, trasplantadoras y cosechadoras.
Según las estadísticas, la cantidad de aleación de revestimiento utilizada para reparar piezas viejas representa el 72,2% de la cantidad total de aleación de revestimiento utilizada.
Laminación en frío reparada mediante tecnología de superficie.
Rollo de neumáticos y revestimiento de rollos reparados mediante tecnología de superficie
(2) Superficie resistente al desgaste y a la corrosión:
El desgaste y la corrosión son los principales factores que provocan el fallo de los materiales metálicos. Para mejorar la resistencia al desgaste y a la corrosión de las superficies de las piezas metálicas, cumplir con los requisitos de las condiciones de trabajo y extender la vida útil de la pieza, se pueden depositar en la superficie una o más capas de material resistente al desgaste o a la corrosión.
Se pueden seleccionar materiales con diferentes propiedades para el sustrato y la capa superficial de la pieza, lo que puede producir una pieza bimetálica. Esto se debe a que sólo la capa superficial de la pieza debe tener las propiedades especiales requeridas en términos de resistencia al desgaste y a la corrosión. Al hacerlo, se maximiza el papel y el potencial del material, ahorrando una cantidad considerable de metales preciosos.
Recubrimiento resistente al desgaste o capa anticorrosión I en la superficie de la pieza de trabajo
(3) Crear nuevas piezas
Se pueden crear piezas de máquinas bimetálicas con propiedades integrales colocando una aleación sobre un sustrato metálico.
El sustrato y la capa de aleación superficial de estas piezas tienen diferentes propiedades, que pueden cumplir diferentes requisitos de rendimiento.
Este enfoque libera plenamente el potencial de los materiales.
Por ejemplo, en el caso de los álabes de las turbinas hidráulicas, se utiliza acero al carbono como material base y se suelda una capa de acero inoxidable a las piezas (principalmente la parte inferior de los álabes) que son susceptibles a la cavitación. Esto produce palas bimetálicas resistentes a la cavitación.
Al fabricar herramientas abrasivas de metal, la matriz debe ser fuerte y resistente. Por lo tanto, para el proceso de fabricación se seleccionan acero al carbono y acero de baja aleación con un costo relativamente bajo.
Por otro lado, los moldes de alta gama requieren alta dureza y resistencia al desgaste. El uso de una superficie de aleación resistente al desgaste en el molde de vanguardia puede reducir significativamente el consumo de aleaciones preciosas y prolongar significativamente la vida útil del molde.
Recubrimiento resistente al desgaste o capa II resistente a la corrosión en la superficie de la pieza de trabajo
Campo de aplicación del recubrimiento
fabricación de moldes
- Hacer rugosa la superficie de un molde de plástico aumenta su atractivo estético y su vida útil.
- Para reparar la superficie divisoria de un molde de plástico de casco, se recomienda soldar la superficie.
- Para el cono difusor de una matriz de fundición a presión de aleación de aluminio, se requiere refuerzo de superficie.
- Cuando la cavidad de un molde se desgasta, se raya o sale de tolerancia, se debe reparar y reforzar.
caucho plastico
Reparación de piezas mecánicas de caucho y plástico, piezas moldeadas de caucho y plástico fuera de tolerancia, desgaste y reparación.
Aeroespacial
- Reparación de piezas de motores de aeronaves, turbinas y ejes de turbinas;
- Se refuerza y repara la superficie de la tobera del cohete y se reparan las partes del panel exterior del avión;
- Mejora o reparación de carcasas de satélites artificiales;
- Refuerzo local mediante cementación de piezas de aleación de titanio;
- Fortalecimiento local mediante cementación de superaleaciones a base de hierro;
- La superficie de aleación de magnesio está infiltrada con A1 y otros revestimientos anticorrosión;
- Reparación de defectos locales de piezas de aleación de magnesio mediante soldadura superficial;
- Reparación local de la superficie de una pieza de trabajo de hoja de superaleación a base de níquel/cobalto, como desgaste de la superficie amortiguadora de la corona y la punta de la hoja y ablación de la paleta guía.
Mantenimiento de fabricación
En la industria de fabricación y mantenimiento automotriz, nuestros servicios se utilizan para compensar y reparar diversos componentes como levas, cigüeñales, pistones, cilindros, discos de freno, impulsores, mazas, embragues, discos de fricción y válvulas de escape. También ofrecemos reparación de defectos en cordones de soldadura superficiales de carrocerías de automóviles.
Energía eléctrica para barcos.
- Reparación de cigüeñales eléctricos, casquillos de cojinetes, casquillos de cojinetes, componentes eléctricos, resistencias y otros equipos relacionados.
- Suelde la pieza de unión entre la rueda de una locomotora eléctrica y la línea inferior de la vía.
- Producción y soldadura de rodillos conductores y electrodos de cobre-aluminio con propiedades de oxidación de metales en una planta de galvanoplastia.
Mantenimiento de fabricación
En la industria de fabricación y mantenimiento automotriz, nuestros servicios se utilizan para compensar y reparar diversos componentes como levas, cigüeñales, pistones, cilindros, discos de freno, impulsores, mazas, embragues, discos de fricción y válvulas de escape. También ofrecemos reparación de defectos en cordones de soldadura superficiales de carrocerías de automóviles.
Energía eléctrica para barcos.
- Reparación de cigüeñales eléctricos, casquillos de cojinetes, casquillos de cojinetes, componentes eléctricos, resistencias, etc.
- Soldadura de la pieza de unión entre la rueda de una locomotora de ferrocarril eléctrico y el fondo de la vía.
- Producción y soldadura de rodillos conductores y electrodos de oxidación de metales de cobre-aluminio en una planta de galvanoplastia.
Industria de maquinaria
Corrección de piezas fuera de tolerancia y reparación de rieles guía de máquinas herramienta, ejes varios, levas, prensas hidráulicas, émbolos de prensas hidráulicas, paredes de cilindros, muñones, rodillos, engranajes, poleas, mandriles para formar resortes, tapones de calibre, calibres de anillo, varios rodillos, varillas, columnas, pestillos, cojinetes, etc.
Industria de fundición
Repare defectos como agujeros de arena y bolsas de aire en piezas fundidas de hierro, cobre y aluminio y resuelva cualquier desgaste en moldes de aluminio.
Habilidades técnicas y métodos de soldadura de superficies.
1. Información general
La soldadura de superficies es un proceso que implica soldar materiales de revestimiento con propiedades específicas sobre la superficie de las soldaduras.
El objetivo no es unir la pieza soldada, sino adquirir una capa metálica depositada sobre la superficie de la pieza soldada que tenga características únicas, incluyendo resistencia al desgaste, resistencia al calor y resistencia a la corrosión. Esta técnica también se puede utilizar para restaurar o aumentar el tamaño de la soldadura.
El método de superficie es ampliamente utilizado en procesos de fabricación y reparación.
2. Metal para soldadura de revestimiento.
En general, el metal depositado para soldadura superficial debe cumplir primero con las condiciones de servicio de soldadura. Posteriormente se considera la selección del metal superficial con mejor soldabilidad y mayor economía.
Los siguientes son algunos metales de superficie comunes utilizados en diversos entornos de trabajo:
- La aleación hipoeutéctica a base de cobalto y la aleación a base de cobalto que contiene un compuesto intermetálico se seleccionan para el desgaste intermetálico de alta tensión.
- Se selecciona acero de baja aleación para un desgaste intermetálico de baja tensión.
- La mayoría de las aleaciones a base de cobalto o aleaciones a base de níquel se seleccionan por desgaste + corrosión u oxidación de metal a metal.
- El hierro fundido de alta aleación se selecciona para desgaste abrasivo, ataque de impacto y ataque abrasivo de baja tensión.
- El filo de corte de carburo se elige para un desgaste abrasivo severo y de baja tensión.
- La aleación a base de cobalto se selecciona para la erosión por cavitación.
- Se selecciona acero de alta aleación de manganeso para impactos severos.
- La aleación hipoeutéctica a base de cobalto se elige para impactos severos + corrosión + oxidación.
- La aleación hipoeutéctica a base de cobalto y la aleación a base de cobalto que contiene un compuesto intermetálico se seleccionan para el desgaste intermetálico a alta temperatura.
- Se selecciona acero austenítico al manganeso para cincelar el desgaste abrasivo.
- Aleación de carburo a base de cobalto La aleación a base de cobalto se selecciona por su estabilidad térmica y resistencia a la fluencia a altas temperaturas (540 ℃).
El metal de revestimiento a base de hierro se utiliza ampliamente debido a sus diversos productos, su amplia gama de capacidades de rendimiento, su buen equilibrio entre tenacidad y resistencia al desgaste y su bajo costo.
Hay aproximadamente cuatro categorías de metales de superficie a base de hierro:
(1) Metal de superficie de acero perlítico:
Este tipo de aleación tiene buena soldabilidad, fuerte resistencia al impacto, baja dureza y se utiliza principalmente para reparar piezas mecánicas como ejes.
(2) Superficie metálica de acero austenítico:
El metal austenítico de la superficie del acero al manganeso tiene alta tenacidad al impacto y propiedades de endurecimiento por trabajo, pero es propenso a agrietarse en caliente. Generalmente se utiliza para reparar piezas que se ven gravemente afectadas por el desgaste abrasivo y entre metales, como vagones de minas y apartaderos de ferrocarril.
El metal austenítico de superficie de cromo-manganeso tiene mejor soldabilidad, resistencia a la corrosión, resistencia al calor y resistencia al agrietamiento térmico que el acero austenítico al manganeso. Se utiliza principalmente para reparar piezas de acero al manganeso y acero al carbono que se ven gravemente afectadas por el desgaste metal con metal.
(3) Superficie metálica de acero martensítico:
La estructura de este tipo de metal superficial es principalmente martensita. La capa de revestimiento duro tiene alta dureza, límite elástico, alta resistencia al desgaste y puede soportar impactos moderados, pero su resistencia al impacto es menor que la del acero perlítico y austenítico. Se utiliza principalmente para reparar piezas desgastadas de metal con metal, como engranajes y chasis de tractores.
(4) Superficie metálica de aleación de hierro fundido:
Este tipo de capa de recubrimiento tiene una alta resistencia al desgaste abrasivo, resistencia al calor, resistencia a la corrosión, buena resistencia a la oxidación y resistencia al impacto ligero, pero es propensa a agrietarse durante el recubrimiento, por lo que la soldadura debe realizarse con precaución. Se utiliza principalmente para recubrir maquinaria agrícola, equipos de minería y otras piezas.
Metal de superficie a base de níquel
La aleación más utilizada entre ellas es la aleación de la serie níquel-cromo-boro-silicio. Presenta una excelente resistencia al desgaste abrasivo de baja tensión y al desgaste de metal con metal, y tiene buena resistencia a la corrosión, resistencia al calor y resistencia a la oxidación a alta temperatura. Sin embargo, su resistencia al desgaste abrasivo bajo altas tensiones e impactos es ligeramente débil. Esta aleación se usa típicamente en medios corrosivos u ocasiones sujetas a desgaste abrasivo de baja tensión en ambientes de alta temperatura.
Las aleaciones a base de níquel que contienen compuestos intermetálicos como Ni-32Mo-15Cr-3Si exhiben dureza a altas temperaturas, excelente resistencia al desgaste intermetálico y desgaste abrasivo moderado, pero baja resistencia al impacto. Esta aleación es más adecuada para revestimientos de arco de tungsteno de gas o arco de plasma y se usa comúnmente para recubrir las superficies de sellado de válvulas que operan en medios severamente corrosivos.
El precio de las aleaciones a base de níquel que contienen carburo es mucho más bajo que el de las aleaciones a base de cobalto. Desde un punto de vista económico, se ha utilizado ampliamente como sustituto de los metales de superficie a base de cobalto.
Los metales de superficie a base de cobalto se refieren principalmente a aleaciones de cobalto, cromo y tungsteno, que pueden mantener una alta resistencia y dureza a aproximadamente 650 ℃, tienen cierta resistencia a la corrosión y una excelente resistencia al desgaste por adhesión. Las aleaciones a base de cobalto tienen el mejor rendimiento integral entre varios metales para enchapado y se usan comúnmente para enchapar piezas en condiciones de trabajo a alta temperatura.
Metal de superficie con base de cobre
Generalmente existen cuatro tipos de aleaciones para revestimiento a base de cobre: bronce, latón, cobre blanco y cobre puro. Estas aleaciones tienen buena resistencia a la corrosión, resistencia a la cavitación y resistencia al desgaste de metal a metal. Se pueden soldar a materiales a base de hierro para fabricar piezas bimetálicas y también se pueden utilizar para reparar piezas desgastadas.
Sin embargo, los metales de superficie a base de cobre tienen poca resistencia a la corrosión por sulfuro, materiales resistentes al desgaste y a la fluencia a alta temperatura, baja dureza y no son fáciles de soldar. Sólo son adecuados para entornos por debajo de 200 ℃. Este tipo de recubrimiento metálico se utiliza principalmente para revestir casquillos, sellar superficies de válvulas de baja presión y otras aplicaciones similares.
Metal de superficie de carburo
Este tipo de carcasa metálica se utiliza principalmente para soldar carcasas de barrenas de pozos petrolíferos y piezas de maquinaria de construcción de carreteras en condiciones de uso severas.
3. Proceso de soldadura y método de recubrimiento.
Superficie de oxígeno y acetileno.
Este método se utiliza principalmente para recubrir piezas que requieren una superficie lisa y de alta calidad, principalmente piezas soldadas de tamaño pequeño y mediano producidas en lotes pequeños, como válvulas, brocas para pozos petroleros y rejas de arado.
Los equipos de oxígeno y acetileno son fáciles de usar, de bajo costo y pueden usarse con equipos de soldadura de gas. Sin embargo, el diámetro del orificio de la boquilla del soplete es mayor que el de la soldadura con gas.
Se pueden utilizar materiales de revestimiento duro de cualquier forma, incluidos restos. Este método ofrece alta visibilidad, lo que permite realizar el recubrimiento en un área pequeña, produciendo una capa de recubrimiento delgada y suave.
La tasa de dilución es baja y la profundidad de la capa de fusión se puede controlar dentro de 0,1 mm, lo que facilita garantizar la calidad de la capa de recubrimiento.
El uso de una llama reductora y una llama carbonizante para cementar puede reducir la tenacidad de la capa de revestimiento duro, pero puede mejorar la resistencia al desgaste de la capa de revestimiento duro con carburo como fase principal resistente al desgaste.
Este método se caracteriza por una alta intensidad de mano de obra, una baja eficiencia de producción y la necesidad de soldadores con ciertas habilidades técnicas.
La superficie con oxígeno y acetileno normalmente implica el uso de una llama de carbonización, y las propiedades de la llama están relacionadas con el tipo de metal de la superficie:
- Las aleaciones a base de níquel generalmente requieren una llama neutra, aunque ocasionalmente se puede usar una llama carbonizante para mejorar la fluidez del metal.
- Las aleaciones a base de hierro requieren un exceso de acetileno en la llama doble (con una relación entre la longitud interna de la llama y el núcleo de la llama de 2:1) en la superficie.
- Cuando se recubre con un punto de fusión bajo, una aleación de recubrimiento con alto contenido de carbono, como hierro fundido con alto contenido de cromo o una aleación a base de cobalto, se requiere un exceso de llama 3 veces mayor que el del acetileno.
La mayoría de las piezas de acero se pueden recubrir sin fundente. Sin embargo, al recubrir hierro fundido, se debe utilizar fundente y se deben tomar medidas para evitar microestructuras blancas y grietas.
El precalentamiento y el enfriamiento lento pueden reducir significativamente la posibilidad de agrietamiento de la capa de recubrimiento y también ayudar a reducir la tasa de dilución.
Las piezas pequeñas se pueden calentar directamente con un soplete, mientras que las piezas grandes generalmente se calientan en un horno, lo que da tiempo suficiente para garantizar que la temperatura sea uniforme.
El espesor máximo de cada capa de soldadura de superficie debe ser de alrededor de 1,6 mm y se puede realizar soldadura de superficie multicapa.
Para la soldadura por pulverización de oxígeno y acetileno (fusión por pulverización), normalmente se utiliza polvo de aleación autofundible.
El proceso de soldadura por pulverización se puede dividir en "método de un paso" y "método de dos pasos" según el orden de pulverización y refundición del polvo.
El método de soldadura por pulverización de "un solo paso" implica la pulverización y refundición simultáneas del polvo, donde el polvo fino se precalienta, se pulveriza previamente y luego se pulveriza sobre la superficie de trabajo antes de fundirse.
Por el contrario, el método de soldadura por pulverización de “dos pasos” implica dos pasos separados de pulverización de polvo y reflujo utilizando una pistola de reflujo después del precalentamiento.
Los defectos comunes de las superficies de oxígeno y acetileno incluyen la falta de fusión y los poros, que pueden deberse a un funcionamiento inadecuado o materiales de superficie de mala calidad.
Superficie del arco del electrodo
El equipo de soldadura por arco con varilla es una opción económica y versátil adecuada para el revestimiento de campos.
Las fuentes de energía comunes incluyen transformadores de soldadura por arco, rectificadores de soldadura por arco, generadores de soldadura por arco e inversores de soldadura por arco. Este equipo es especialmente adecuado para recubrir piezas de formas irregulares y piezas de difícil acceso.
El calor concentrado del arco da como resultado una deformación mínima y una alta productividad. Sin embargo, también tiene una alta tasa de penetración y tasa de dilución, lo que puede reducir la dureza y la resistencia al desgaste de la capa de recubrimiento.
Generalmente, se sueldan de 2 a 3 capas y la soldadura de múltiples capas es propensa a agrietarse.
La superficie del arco del electrodo se utiliza principalmente para la producción de lotes pequeños y la reparación de piezas desgastadas. Los electrodos de superficie disponibles en China incluyen D10×-24×, D25×-29×, D30×-49×, D50×-59×, D60×-69×, D70×-79×, D80×-89× y breves. .
Los electrodos con revestimientos de tipo titanio-calcio, tipo ilmenita y tipo bajo en hidrógeno deben adoptar preferiblemente una conexión inversa de CC a la superficie. Los electrodos con recubrimientos de tipo grafito deben adoptar preferentemente una conexión positiva de CC o una fuente de alimentación de CA.
Antes de salir a la superficie, el electrodo debe secarse a la temperatura especificada en el manual del electrodo. Los electrodos ácidos deben secarse a 150°C durante 0,5 a 1 hora, y los electrodos alcalinos deben secarse a 250-350°C durante 1 a 2 horas.
La temperatura de precalentamiento del recubrimiento depende principalmente del equivalente de carbono. Por ejemplo, con un equivalente de carbono (%) de 0,4, 0,5, 0,6, 0,7 y 0,8, la temperatura de precalentamiento (℃) es 100, 150, 200, 250 y 300 respectivamente.
El enfriamiento lento después del recubrimiento se puede realizar en un horno o con asbesto, o se puede lograr mediante un calentamiento adecuado para garantizar que el proceso de enfriamiento sea lento.
Consulte la Fig. 1 para conocer los parámetros del proceso de la superficie del arco del electrodo.
Fig. 1 Parámetros del proceso de soldadura de superficies de soldadura por arco metálico protegido
| Espesor de la capa de recubrimiento mm | <1,5 | <5 | ≥5 |
| Diámetro del electrodo mm | 3.2 | 4-5 | 5~6 |
| Número de capas superficiales | 1 | 1~2 | ≥2 |
| Corriente de soldadura superficial A | 800~100 | 140~200≥ | 180~240 |
Superficie del arco sumergido
La superficie de arco sumergido es un método de producción automático con alta corriente y eficiencia. No emite radiación luminosa, proporcionando buenas condiciones de trabajo. Sin embargo, el calor del arco sumergido puede ser excesivo, provocando una alta tasa de dilución.
Para garantizar el rendimiento requerido, normalmente se aplican 23 capas de recubrimiento. A menudo se toman medidas de precalentamiento y enfriamiento lento para evitar grietas.
La superficie de arco sumergido se utiliza principalmente para superficies horizontales y es más adecuada para piezas grandes que no se deforman fácilmente, como la superficie de capas resistentes a la corrosión en las paredes internas de contenedores de gran diámetro o la superficie de capas resistentes al desgaste en acero. rollos de laminación. No apto para piezas pequeñas.
Se puede utilizar fuente de alimentación CC o CA para la superficie del arco sumergido. Sin embargo, la conexión inversa de CC se utiliza principalmente para mejorar la calidad del recubrimiento y la eficiencia de la producción.
El aumento de la corriente de soldadura conducirá a una mayor tasa de dilución, profundidad de penetración y espesor del recubrimiento. La influencia del voltaje del arco de soldadura en la relación de dilución no es significativa. El voltaje del arco normalmente se establece entre 30 y 35 V y la longitud de la extensión del alambre de soldadura es 8 veces el diámetro del alambre de soldadura.
Para reducir la tasa de dilución y mejorar la velocidad de deposición, se pueden utilizar electrodos multialambre y de tira (tándem) para mejorar el electrodo.
Otros métodos de superficie
Hay varios métodos de recubrimiento disponibles, como recubrimiento por arco metálico con gas, recubrimiento por arco de argón y tungsteno, recubrimiento por arco de plasma, recubrimiento por electroescoria, recubrimiento por láser, recubrimiento por fricción y otros.
