Metalų paviršius: prasmė, tipai ir pasirinkimas

Perskaitę šį straipsnį, sužinosite apie: - 1. Paviršiaus reikšmę 2. Paviršių tipus 3. Paviršiaus paviršiaus parinkimas 4. Substrato medžiaga 5. Paviršiaus medžiagos parinkimas 6. Naudojimas.

Paviršiaus reikšmė:

Paviršius yra vienas metalo ar lydinio pernešimas ant kito (pagrindinio metalo ar pagrindo), siekiant pagerinti atsparumą dilimui, korozijai, trinčiai, matmenų kontrolei ir metalurgijos reikmėms.

Dažniausiai naudojami dengimo procesai - tai suvirinimo procesai, pvz., Dujų suvirinimas, lankinis suvirinimas ir kt. Panašu, kad paviršiaus danga iš pradžių buvo sukurta naftos gręžinių pramonės reikmėms, bet dabar plačiai naudojama visų tipų įrangai, padargai ir konteineriai, kad pagerintų jų gyvenimą nuo nusidėvėjimo ir cheminio poveikio.

Paviršius yra vienodai taikomas gaminant naujus produktus ir panaudojant nusidėvėjusius gaminius. Abiem atvejais jis pailgina produkto naudojimo laiką ir taupo brangią medžiagą. Tai duoda didelę ekonominę naudą.

Paviršių tipai:

Paviršius yra skirtingų tipų, pvz., Apmušalai, kietos dangos, susikaupimas ir sviestas, kad būtų užtikrintas atsparumas korozijai (cheminiam nusidėvėjimui), atsparumas dilimui (fiziniam nusidėvėjimui), matmenų valdymas (atkurti susidėvėjusius komponentus) ir metalurgijos poreikiai.

Šie keturių tipų dangos metodai trumpai aptariami šiame skyriuje:

1. Dailylentės:

Dengiant storą tam tikro suvirinimo metalo, pvz., Nerūdijančio plieno, sluoksnį ant anglies ar žemo lydinio plieno plokštės, kad jis būtų atsparus korozijai. Dailylentės taip pat turi atsispirti lokalizuotai korozijai, pvz., Įdubimui, plyšių korozijai, granulių korozijai ir įtempių korozijai.

Apvalkalams nerūdijantis plienas arba vienas iš nikelio pagrindo lydinių paprastai naudojami, nors kai kuriuose specifiniuose pritaikymuose naudojami ir vario pagrindai, sidabras ir švinas.

Nors pagrindinis apdailos privalumas yra mažai kainuojančio korozijai atsparaus paviršiaus sukūrimas, tačiau jis taip pat sujungia aukšto stiprumo medžiagą, pvz. Tačiau paprastai konstrukcijos konstrukcijos apvalkalo medžiagos stiprumas neįtraukiamas.

Pagrindinis apdailos panaudojimas atliekamas gaminant chemines, popieriaus gamyklos, naftos perdirbimo ir atominių elektrinių laivus. Vario lydiniai reaktoriai naudojami alaus gamybai, kuri taip pat yra ėsdinanti, o maisto perdirbimo ir pakavimo įmonės plačiai naudoja nerūdijančio plieno, kad būtų išvengta maisto produktų ėsdinimo.

2. Hardfacing:

Kietinant metalą ant kito paviršiaus kaupiamas paviršius, kad būtų padidintas paviršiaus kietumas ir kad jis būtų atsparus trinčiai, smūgiams, erozijai, galingumui ir kavitacijai. Kaip ir apvalkaluose, kieto dangos sluoksnio stiprumas nėra įtrauktas į komponento konstrukciją.

Atsparumas dilimui yra pats svarbiausias kieto dengimo būdas. Apskritai, saugomi ne daugiau kaip trys kietų lydinių sluoksniai. Dėl to, kad per didelis skiedimas sumažina kieto dangos efektyvumą, būtina išvengti pernelyg didelio skverbimosi ir prastų gretimų karoliukų prilipimo. Konstrukcija turi būti tokia, kad užtikrintų tinkamą paviršiaus apsaugą ir, kiek įmanoma, ji turėtų būti pakrauta, o ne įtempta ar nulenkta. Esant tokioms sąlygoms, atsparumas gali veiksmingai įrodyti savo ekonominius pranašumus.

„Hardfacing“ plačiai naudojamas statybinėje įrangoje, įskaitant buldozerio mentes, grandiklio ašmenis ir uolieną, taip pat tekstilės įrangą ir variklio vožtuvų dangas.

3. Sukurti:

Sukurta perdanga - susidėvėjusių dalių atstatymas, kad būtų atkurtos originalios formos ir matmenys. Skirtingai nuo apdailos ir tvirtinimo, suvirinimo metalo, sudarančio susidarymą, stiprumas yra būtina sudedamoji dalis, nes medžiaga turi pakeisti kai kurią originalią sudedamosios dalies dalį, kuri yra nusidėvėjusi.

Štai kodėl sukaupto suvirinto metalo sudėtis ir savybės paprastai yra panašios į statybinio pagrindo metalo sudėtį ir savybes.

Antžeminio įrenginio konstrukcijose plačiai naudojamas paviršiaus dengimo metodas, pavyzdžiui, dragline kibirų dantys, buldozerio peilių kraštai ir grandikliai yra susigrąžinti kaupiant. Geležinkeliai taip pat naudojasi geležinkelių ratų, taip pat geležinkelio taškų ir sankryžų, susidėvėjimui atkurti.

4. Sviestas:

Sviestas - tai vienas ar daugiau medžiagos sluoksnių padengimas tarp metalurgiškai nesuderinamų medžiagų, kurios individualiai yra suderinamos su sviesto sluoksniu. Ypač naudojamas nerūdijančio plieno sujungimui su anglies ar mažo lydinio plienu.

Jei nenaudojamas sviesto sluoksnis, nerūdijančio plieno atsparumas korozijai bus sumažintas, tačiau jei aukšto lydinio nerūdijančio plieno nusodinimo metu ant bosinio metalo nusėda aukšto nikelio ar Ni-Cr medžiaga, korozijos atsparumas nesumažėja.

Dažnas šio proceso pavyzdys yra branduolinėje jėgainėje, jungiančioje nerūdijančio plieno, uždengto į mažo lydinio plieno antgalį, sviestą su Ni-Cr-Fe lydiniu, su nerūdijančio plieno vamzdžiais, naudojant N-Cr-Fe užpildą. Jis taip pat gali būti naudojamas anglies plieno sujungimui su mažai legiruotu plienu, kai reikia išvengti suvirinimo apkrovos.

Komponentas gali būti termiškai apdorotas po sviesto. Planuojant jungtį reikia atsižvelgti į sviesto sluoksnio stiprumą.

Nors kaupimas ir sviestas yra dažniausiai vartojami terminai, tačiau jie neturi oficialaus statuso; paviršiaus danga arba dažniau naudojamas terminas apmušalai turėtų juos įtraukti.

Paviršiaus proceso parinkimas:

Paviršiaus parinkimas priklauso nuo pagrindo medžiagos, reikalingo užpildo tipo ir pobūdžio, gamybos greičio, paviršiaus sudedamosios dalies dydžio ir formos, eksploatacinės būklės, kuriai ji turi būti skirta, ir įrangos prieinamumą.

Oxy-acetileno danga naudojama daugeliui darbų tiek darbų, tiek darbų vietoje, kur anglies surinkimas nėra problema. Šis procesas užtikrina lėtą pagrindo kaitinimą ir aušinimą, todėl yra mažesnė įtampa ir krekingo tikimybė. Įrangos kaina yra maža. Paprastai jis naudojamas specializuotiems kobalto lydiniams pritaikyti santykinai plonu kraštu; pvz., anglies pjaustymo bitai dažnai būna kieti oksidacetileno dengimo proceso metu.

Paviršiaus dengimas ekranuotu metalo lanko suvirinimo procesu yra greitesnis ir apskritai pigesnis, jei dalyvauja daug komponentų. Reikalingi įgūdžiai yra mažesni nei dujinio kuro dengimo proceso metu. Tačiau dėl spartesnio šildymo ir aušinimo greičio bazinio metalo ir perdangos šiluminiai įtempiai yra gana dideli, todėl padidėja jautrumas krekingui.

Šis procesas yra plačiai naudojamas bendrosios paskirties remontui ir statybai, kuriam yra reikalingi elektrodai. Šis procesas yra ekonomiškas ir lengvai pasiekiamas daugelyje parduotuvių ir lauko dirbtuvėse. Jis plačiai naudojamas dangos formoms, žemės judamosioms dalims, smulkintuvų galvutėms, velenams ir įrankiams ir pan.

Parduotuvėse dirba ne į lauką, bet ir po vandeniu lanko. Jis geriausiai tinka panaikinti paraiškas, kai tos pačios ar panašios dalys yra pastatytos įprastu būdu, pvz., Ritininio bėgio batai, būgnai, galios skutimosi žiedai. Povandeniniai lanko procesai, kuriuose naudojami nerūdijančio plieno juostiniai elektrodai, dažnai naudojami branduolinių laivų dengimui, siekiant pagerinti jų tarnavimo laiką ir sumažinti pradines išlaidas.

Poveikis FCAW procesui gali būti taikomas tose vietose, kur paprastai naudojamas SMAW, tačiau reikalaujama naudoti vamzdinį sraigtinį laidą. Jis gali būti naudojamas tiek dirbant, tiek dirbant lauke, pvz.

GMAW dažnai naudojamas tokioms programoms, kaip mažos ašys, tiek pusiau automatiniuose, tiek automatiniuose režimuose. Jis taip pat daugiausia naudojamas mažų sudėtingų formų komponentų, kuriuos sunku valdyti, dengimui, jei šlakas turi būti pašalintas tarp skirtingų važiavimų. Paviršius, atsirandantis dėl trumpojo jungimo lanko, ty pylimo perdavimo metodo, gali būti naudingas cilindriniams komponentams, kurių skersmuo yra nuo 8 iki 200 mm.

GTAW procesas naudojamas paviršiams dengti, kad būtų įrengti puikūs kokybiški nuosėdos, reikalaujančios mažiausiai po apdirbimo, pvz., Įrankiai ir štampai.

Plazminio lankinio dengimo metodas taikomas toms programoms, kurios yra panašios į GTAW procesą. Tačiau dėl labai aukštos plazmos temperatūros jis gali būti naudojamas tais atvejais, kai GTAW nėra įmanoma dengti.

Elektros pluošto dengimo metodas naudojamas dideliam metalo kiekiui arba specialioms reikmėms, pavyzdžiui, plačiai naudojamas trupintuvų plaktukams atstatyti. Šiuo tikslu naudojamos specialios konstrukcijos, kurios pagreitina darbo užbaigimą per trumpą laiką.

Avarinius darbus galima geriausiai apdoroti krosnies lydymu, jei operacijai atlikti yra tinkama krosnis.

Paviršiaus pagrindo medžiaga:

Nors dangos medžiagos parinkimas grindžiamas numatytu aptarnavimu, bazinės medžiagos pasirinkimas kaip substratas priklauso ne tik nuo jo suvirinamumo ir mechaninių savybių, bet ir nuo konstrukcinio projektavimo ar formavimo.

Bendrajam naudojimui geriausia bazinė medžiaga paprastai yra nelegiruotasis plienas, kurio anglies kiekis yra nuo 0, 20 iki 0, 95 proc. Ir kuris apima didžiąją dalį mažo ir vidutinio anglies plieno, o žemesnio lygio aukštos anglies plieno. Paprastas anglinio plieno netaurusis metalas, kurio anglies kiekis yra 0, 45%, yra gana populiarus dėl gero suvirinimo ir stiprumo po dangos.

Plienas, kurių anglies kiekis yra ne mažesnis kaip 0, 50%, gali būti patenkinamai apdorotas oksidacetileno procesu dėl mažo šilumos kiekio ir užsitęsusio aušinimo ciklo dėl šilumos plitimo. Įkaitinimas iki 260–315 ° C temperatūros yra būtinas norint išvengti pirminio šildymo terminio šoko ir spartaus šilumos išsklaidymo atliekant apsauginį metalo lankinio suvirinimo procesą.

Mažai legiruotojo plieno komponentai gali būti padengiami taikant beveik tą pačią procedūrą, kaip ir paprasto anglies plienams, turintiems panašias tendencijas sukietėti.

Dėl labai kieto pagrindo austenitinis mangano plienas, žinomas kaip „Hadfield“ plienas, tikriausiai yra pats sunkiausias ir gana pigus liejinių pavidalu. Jis yra suvirinamas ir pasižymi maždaug 380 MPa.

Pilkieji geležiniai indai dėl jų trapumo reikalauja specialių atsargumo priemonių dengiant plieno pagrindo lydinius; tačiau kai kurie žemo lydymosi taško austenitiniai lydiniai, kobalto pagrindo lydiniai ir nikelio ir vario pagrindo lydiniai yra taikomi.

Baltas ketus ir kaliojo ketaus nerekomenduojama naudoti kaip pagrindą dengimui, nes jie praranda pagrindines savybes dėl šildymo. Varis, žalvaris ir bronzos taip pat netinka paviršiams dengti.

Paviršiaus medžiagos pasirinkimas:

Paviršiaus lydinio pasirinkimas priklauso nuo nusidėvėjimo, kurį padengia komponentas, naudojimo pobūdžio.

Šios susidėvėjimo sąlygos paprastai atsiranda dėl šių šešių tipų derinių:

1. Atsparumas be didelio poveikio,

2. Kombinuotas dilimas ir didelis smūgis,

3. Riedėjimas, stumdymas ir metalo-metalo kontaktas,

4. Erozija ir korozija, \ t

5. Pjovimo kraštai, veikiantys normalioje temperatūroje, ir

6. Paviršiai, kuriems taikoma aukšta temperatūra.

Paviršius, kurie susiduria su trinčiai be didelių smūgių, pvz., Plūgų, skustuvų, traktoriaus volelių, rotacinių alyvų šulinių, formų plokščių, giluminių griebtuvų griebtuvų ir birių medžiagų vežimėlių, padengia medžiaga, pvz., Chromo karbidas.

Kombinuotam trinčiai ir dideliam poveikiui kyla įranga, pvz., Maitinimo skutimosi šuliniai ir dantys, roko trupintuvų kūgiai, buldozerio lūpos, moliuskų apvalkalo dantys ir grioveliai, ant kurių sunkiosios detalės yra iškraunamos. Medžiagos, geriausiai tinkančios šiems komponentams dengti, yra pusiau austenitiniai plienai ir mangano plienai.

Sraigtiniai konvejeriai ir žemės gręžimo įrankiai paprastai yra apsaugoti kietomis medžiagomis, tokiomis kaip karbidai. Nerūdijantis plienas naudojamas atsparumui korozijai ir apsaugai nuo vandens siurblių apsaugos nuo erozijos bei padarinių, reikalaujančių atsparumo smūgiams.

Paviršiumi, slankiuoju ir metaliniu-metaliniu kontaktuose esančių paviršių, pvz., Žiedinių dantų, rankovių ir įvorių, ritininių paviršių, kranų ratų ir velenų, kurie turi veikti su tepimu, gali būti padengti austenitiniu Mn plieno arba austenitiniu nerūdijančiu plienu o guoliai, naudojami esant aukštai temperatūrai, yra su chromo karbidu, nerūdijančiais plienais, aukštos chromo ir Ni lydiniais.

Kombinuotas poveikis arba erozija ir korozija, kaip antai vožtuvuose ir jų sėdynėse, kad galėtų kontroliuoti garą, vandenį, aliejų ir tt, gali būti sumažintos ir kompensuojamos dengiant austenitinio nerūdijančio plieno lydinius.

Pjovimo briaunos, veikiančios normaliomis temperatūromis, pvz., Metalo žirklės, štampai, pašarų smulkintuvai (pašarams), žemės kapojimo įrankiai, žemės gręžimo bitai, smulkintuvo peiliai ir tt, turi būti padengtos medžiagomis, turinčiomis savaime galinčias savybes; volframo karbido nuosėdos gerai tinka.

Paviršiams, kuriems taikomos karštos paslaugos, pvz., Variklio vožtuvo sėdynės, karštojo piešimo arba karšto formavimo štampai, ir tt, reikia tvirtumo, karščio stiprumo, atsparumo virpesiams, atsparumo oksidacijai ir atsparumo išmetamosioms dujoms. Šiems tikslams tinkamiausia danga yra Cr-Co-W lydiniai, austenitiniai plienai, vidutinio anglies plieno plienai ir Ni-Cr-Mo tipo lydiniai.

Paviršiaus dengimas:

Paviršius yra vienodai taikomas ir susidėvėjusių sudedamųjų dalių gamybai. Abiem atvejais jis pailgina produkto naudojimo laiką ir taupo brangias medžiagas.

Yra daugybė inžinerijos gaminių, kurie yra reguliariai padengti, kad jie būtų eksploatuojami iki ekonomiškai perspektyvaus.

Konkrečiau, paviršiaus dengimas naudojamas gaminant arba regeneruojant šių rūšių įrangą:

1. Žemės ūkio ir žemės judėjimo įrangos, pvz., Traktorių atraminių ritinių, griebtuvo dantų, plūgų, gręžimo kūgių, buldozerių trenionų, dragline kibirų, kultivatoriaus šlavimo, išangės išangės ir tt dalys.

2. Anglių ir cemento trupinimo įranga ir metalurgijos įrenginiai, pvz., Liejimo formos, smulkinimo žnyplės, aukštakrosnių kūgiai, smulkintuvo ritinėliai ir plaktukai, konvejerio varžtai, anglies regeneravimo sraigtai, asfalto maišyklės ir kt.

3. Sukurkite ir spauskite komponentus, pvz.

4. Gręžimo įrenginiai ir anglių pjovikliai, pvz., Gręžtuvai, pjovimo dantys ir tt

5. Pjovimo įrankiai, pavyzdžiui, žydinčių malūnų akcijos, pjovimo, gręžimo, šlifavimo ir frezavimo įrankiai ir pan.

6. Valcavimo staklės.

7. Geležinkelio ratlankiai, geležinkelio taškai, sankryžos ir varlės.

8. Vidaus degimo variklių vožtuvai ir vožtuvai.

9. Slėginiai indai ir talpyklos.

10. Peiliai ir pjovimo įrankiai, pavyzdžiui, pašarų smulkintuvas (pašarams), greiderių peiliai, mopsų peiliai ir kt.