Обзор технологии наплавки порошковой проволокой под флюсом (SAW)
Принцип работы и характеристики процесса
2.1 Принцип работы
При наплавке под флюсом с использованием порошковой проволоки дуга образуется между концом проволоки и поверхностью подложки. Гранулированный флюс, покрывающий зону дуги, изолирует воздух от расплавленной ванны и защищает расплавленный металл от окисления и азотирования. Металлическая оболочка порошковой проволоки плавится под воздействием тепла дуги, в то время как порошок сплава внутри сердечника плавится в расплавленной ванне, регулируя химический состав наплавленного слоя. После охлаждения шлак, образованный флюсом, затвердевает на поверхности сварного шва, легко удаляется, оставляя гладкий, высокотвердый наплавленный слой.
2.2 Ключевые характеристики процесса
Высокая эффективность осажденияСварка под флюсом (SAW) позволяет использовать большой ток (обычно 300–800 А) для непрерывной сварки, скорость наплавки может достигать 8–12 кг/ч, что в 2–3 раза выше, чем при ручной дуговой сварке, и подходит для массового производства износостойких пластин большой площади.
Контролируемый состав сплаваПроволока с порошковым сердечником позволяет добавлять в порошковый сердечник различные карбидообразующие элементы, такие как хром, молибден, ванадий, вольфрам и ниобий, что дает возможность точно контролировать твердость и износостойкость наплавленного слоя путем регулирования содержания этих элементов. По сравнению с цельнометаллической проволокой, она обладает большей гибкостью в разработке сплавов.
Высокое качество формованияБлагодаря защите флюсом дуги под флюсом, наплавленный слой получается однородным и гладким, без заметных брызг, а объем работ по последующей обработке после сварки невелик. Глубину проплавления можно регулировать изменением параметров сварки, что позволяет эффективно контролировать степень разбавления подложки наплавленному слою, обеспечивая твердость и износостойкость наплавленного слоя.
Стабильная автоматическая работаВесь процесс может быть реализован с помощью механизированной и автоматизированной работы, что снижает требования к квалификации рабочих и обеспечивает стабильное качество каждой износостойкой пластины.
Классификация и характеристики распространенных сплавов.
Проволока с порошковым сердечником для поверхностной акустической обработки (ПАВ) при наплавке износостойких пластин в основном классифицируется по составу сплава, при этом различные системы сплавов соответствуют различным сценариям применения и износостойкости. Наиболее распространенные классификации следующие:
| Система сплавов | Основные легирующие элементы | Диапазон твердости (HRC) | Основные эксплуатационные характеристики | Типичные области применения |
| Высокохромистый чугун | Cr 15-30%, C 2-5%, небольшое количество Mo, Ni, Nb | 55~65 | Отличная износостойкость, определенная ударопрочность, низкая стоимость, отработанная система сплавов. | Износостойкие пластины общего назначения для горнодобывающей промышленности, футеровка дробилок, футеровка цементных мельниц, пластины для скребковых конвейеров. |
| Композитный материал на основе карбида хрома | Содержание хрома 25–40%, углерода 3–6%, добавлены ванадий, вольфрам, титан. | 60~68 | Высокая объемная доля твердого карбида, сверхвысокая износостойкость, несколько низкая ударная вязкость. | Сценарии с высокими требованиями к износу, такие как оборудование для производства песка, зубья для дробления руды, зубчатые пластины ковшей экскаваторов. |
| Мартенситный тип низкоуглеродистого сплава | Cr 4~10%, Mo 1~3%, Mn 1~2%, C 0,2~0,6%. | 35~50 | Высокая ударная вязкость, хорошая устойчивость к растрескиванию сварных швов, способность выдерживать большие ударные нагрузки, умеренная износостойкость. | Отвал бульдозера, кромочная пластина ковша экскаватора, поверхность большого горного экскаватора, требующая высокой ударопрочности. |
| Карбид ниобия-ванадаия | Ниобий 10–20%, ванадий 5–15%, хром 10–15% | 62~68 | Мелкозернистый твердый карбид, превосходная износостойкость и хорошие характеристики при высоких температурах. | Сценарии износа при высоких температурах, такие как высокотемпературные конвейерные пластины и футеровка спекательного оборудования. |
| Композитный керамический армированный тип | В порошковую основу были добавлены керамические частицы, такие как WC и TiC. | 65~72 | Исключительная износостойкость, высокая стоимость | Экстремальные сценарии износа, например, барабаны проходческих комбайнов в угольной промышленности, держатели отбойных молотков дорожно-фрезерных машин. |
Ключевые показатели эффективности износостойкой пластины
Эффективность износостойкой пластины для наплавки оценивается главным образом по следующим ключевым показателям:
4.1 Твердость поверхностного слоя
Твердость — это наиболее основной показатель износостойкости. В целом, чем выше твердость, тем лучше абразивная износостойкость. Твердость износостойких наплавочных пластин, представленных на рынке, в основном составляет 50–65 HRC, а специальные изделия могут достигать более 70 HRC. Следует отметить, что измерение твердости необходимо проводить после стабилизации наплавочного слоя, как правило, после удаления поверхностного слоя шлака и разбавляющего слоя толщиной 1–2 мм, чтобы гарантировать достоверность результатов измерения.
4.2 Коэффициент разбавления
Степень разбавления относится к доле расплавленных компонентов подложки, смешанных с наплавляемым слоем. Слишком высокая степень разбавления уменьшит содержание легирующих элементов в наплавляемом слое, что приведет к снижению твердости и износостойкости. При наплавке под флюсом порошковой проволокой разумный контроль процесса позволяет поддерживать степень разбавления в пределах 10–20%, а многослойная наплавка может еще больше снизить влияние разбавления.
4.3 Сопротивление растрескиванию
Большинство износостойких наплавочных слоев изготавливаются из высокоуглеродистых и высоколегированных материалов, которые склонны к образованию сварочных трещин при охлаждении. Рациональное проектирование порошковой проволоки и предварительный нагрев перед сваркой (обычно до 150–300 ℃ в зависимости от типа сплава) позволяют эффективно снизить склонность к растрескиванию. Для применений, где не требуется образование трещин на поверхности износостойкой пластины, можно выбрать низкоуглеродистые сплавы или специальные трещиностойкие составы.
4.4Износостойкость углеродистой стали и усиленной композитной пластины может достигать более чем 20-кратного увеличения срока службы.Износостойкость
Наиболее прямым показателем для оценки характеристик износостойкой пластины является относительная износостойкость, то есть отношение потери массы испытуемой износостойкой пластины к стандартному образцу при одинаковых условиях испытания на износ. Износостойкость износостойкой пластины из высокохромистого чугуна обычно в 5-10 раз выше, чем у обычной низкохромистой стали.
Руководство по выбору для различных сценариев применения
При выборе порошковой проволоки для поверхностной обработки при диафрагменном наплавлении износостойких пластин необходимо учитывать основной характер разрушения изнашиваемой детали:
Абразивный износ при низкой ударной нагрузкеНапример, для желобов с цементным сырьем, рудосортировочных плит, пескопрокатных конвейеров. Рекомендуется выбирать порошковую проволоку с высоким содержанием хрома (58–62 HRC), которая обладает высокой экономической эффективностью и соответствует требованиям к сроку службы.
Сильный ударный и абразивный износНапример, отвал бульдозера, ковш строительной техники, головка шахтного молотка. Требуется, чтобы износостойкий слой обладал определенной прочностью и одновременно износостойкостью, и рекомендуется выбирать порошковую проволоку из мартенситного сплава с твердостью 40–50 HRC, чтобы избежать отслаивания и растрескивания поверхностного слоя при ударе.
Экстремально высокие условия износаНапример, рабочие детали угольной горнодобывающей техники, износостойкие пластины для дорожно-строительных фрезерных станков, футеровки дробилок для железной руды. Рекомендуется выбирать порошковую проволоку с твердостью 62–68 HRC, армированную композитом карбида хрома или керамикой, что значительно увеличивает срок службы деталей, хотя и обходится дорого.
Износ при высоких температурахНапример, для изготовления поддонов спекательных машин, конвейерных плит коксовых печей, плит для переработки металлургического шлака. Рекомендуется выбирать порошковую проволоку из сплава ниобия и ванадия, которая сохраняет высокую твердость и стойкость к окислению при рабочих температурах до 600℃.
На что следует обратить внимание в процессе сварки
Для получения высококачественных износостойких наплавочных пластин необходимо контролировать ключевые моменты процесса сварки:
Подготовка перед сваркойПоверхность подложки следует очистить от масла, ржавчины и окалины, чтобы избежать пористости и включений. Для толстых подложек и высоколегированных проволок предварительный нагрев до 150–300℃ позволяет снизить сварочное напряжение и предотвратить растрескивание.
Выбор параметровДля обычной порошковой проволоки диаметром 1,2–2,4 мм сварочный ток обычно составляет 250–600 А, сварочное напряжение — 28–38 В, а скорость сварки — 300–600 мм/мин. Чем больше диаметр проволоки, тем выше соответствующий ток. Соответствующее снижение сварочного тока и увеличение скорости сварки позволяют уменьшить степень разбавления подложки.
Проектирование поверхностного слояТолщина износостойкого слоя обычно составляет 3–12 мм. При многослойном нанесении покрытия температуру между слоями следует контролировать, чтобы она не превышала 300℃ во избежание чрезмерного роста зерен, влияющего на эксплуатационные характеристики. Для износостойких пластин, требующих изгиба и последующей обработки, нанесение покрытия следует проводить на подложку после предварительного изгиба, чтобы избежать растрескивания, вызванного последующим изгибом.
Обработка после сваркиПосле сварки, особенно для высоколегированных проволок, следует медленно охлаждать изделие, чтобы избежать растрескивания, вызванного быстрым охлаждением. Для деталей, требующих снятия напряжений, после сварки можно провести отжиг при температуре 200–300℃ для устранения остаточных сварочных напряжений.
Тенденции развития отрасли
В последние годы порошковая проволока для поверхностной акустической обработки при помощи импульсных волн (SAW) для наплавки износостойких пластин получила следующие направления развития:
Первый,конструкция из высокоэффективного сплаваВсё большее число областей применения требует повышения износостойкости и увеличения срока службы, поэтому разработка композитных армированных проволок, таких как WC и TiC, ускоряется, и доля высоколегированных проволок на рынке ежегодно растёт.
Второй,улучшение прочности и отсутствия трещинВо многих инженерных приложениях требуется, чтобы поверхность износостойкой пластины не допускала образования трещин, что способствует разработке низкоуглеродистых трещиностойких составов, в которых твердость и ударная вязкость сбалансированы за счет оптимизации соотношения легирующих элементов и контроля микроструктуры.
Третий,экологически чистое производствоНовое поколение порошковой проволоки снижает содержание вредных элементов, таких как кобальт и радиоактивные элементы, а также способствует развитию технологий низкозагрязняющего и перерабатываемого порошка для дуговой сварки под флюсом, что отвечает требованиям экологически чистого производства.
Четвертый,разработка на заказДля различных условий износа в разных отраслях промышленности производители выпустили больше сегментированных специализированных продуктов, которые позволяют добиться более точного соответствия характеристикам, избегая потери производительности или недостаточного срока службы, вызванных использованием универсальных изделий.
Введение в компанию
Компания Tangshan Runxing Machinery Co., Ltd., профессиональный производитель, расположенный в городе Таншань, провинция Хэбэй, специализирующийся на исследованиях и разработках, производстве и выездном обслуживании износостойких металлических изделий для наплавки, была основана в 2010 году.
Наша основная продукция включает в себя износостойкие пластины с покрытием из карбида хрома (CCO), износостойкие футеровки, изготовленные по индивидуальному заказу, износостойкие трубы и фитинги, порошковую сварочную проволоку для наплавки, автоматические сварочные аппараты для наплавки, а также профессиональные услуги по ремонту и наплавке металлических поверхностей. Мы придерживаемся бизнес-идеи «Честность, высочайшее качество, инновации и устойчивое развитие» и обладаем зрелой передовой технологией наплавки металлических поверхностей.
Мы предлагаем индивидуальные решения по повышению износостойкости для цементной, сталелитейной, горнодобывающей, портовой и дноуглубительной отраслей промышленности по всему миру и заслужили хорошую репутацию на рынке России и Центральной Азии.
Все экспортные операции полностью авторизованы и осуществляются компанией Hebei Yuwan International Trade Co., Ltd. Эта торговая компания выполняет все экспортные работы, включая таможенное оформление, отгрузку, оформление документов и сбор платежей. Наш завод специализируется на разработке и производстве продукции, что обеспечивает стабильное качество и своевременную доставку.
Компания Runxing Machinery искренне надеется на установление долгосрочного сотрудничества и достижение взаимной выгоды!
Выставка
Часто задаваемые вопросы
Разумеется, мы можем предоставить клиентам бесплатные образцы, но стоимость курьерской доставки оплачивает клиент.
Просим указать марку, ширину, толщину, требуемую обработку поверхности и необходимое количество для закупки.
Цены меняются в зависимости от периодических изменений цен на сырье.
30% предоплата банковским переводом, остаток перед отгрузкой.
Да, если у вас есть собственный проект, мы можем изготовить продукцию в соответствии с вашими спецификациями и чертежами.
