Análise abrangente da tecnologia de soldagem de superfície: características técnicas, campos de aplicação e pontos-chave de implementação

 

A soldagem de superfície é um processo que usa soldagem elétrica, soldagem a gás ou outros métodos de soldagem para depositar materiais metálicos na superfície das peças de trabalho. Seu objetivo é reparar peças desgastadas ou rachadas e dotar o material base de uma camada reforçada com propriedades especiais, como resistência ao desgaste, resistência ao calor e resistência à corrosão. Esta tecnologia não é usada para conectar componentes, mas pode melhorar significativamente a vida útil e o desempenho do equipamento através da modificação da superfície. Portanto, desempenha um papel insubstituível nos campos de manufatura e manutenção.

 

Elementos técnicos básicos da soldagem de superfície

1. Seleção do metal de soldagem de superfície

O metal de soldagem de superfície precisa ser selecionado de acordo com o ambiente de trabalho da peça de trabalho, os requisitos para propriedades mecânicas e o método de soldagem de superfície. Por exemplo, o aço de alto teor de carbono é adequado para cenários que exigem alta dureza e resistência ao desgaste, enquanto o aço inoxidável austenítico é usado em ambientes resistentes à corrosão ou a altas temperaturas. A correspondência razoável da liga pode maximizar as funções da camada depositada. Por exemplo, a adição de elementos como cromo e níquel pode melhorar a resistência à corrosão.

2. Controle preciso dos parâmetros de soldagem

Parâmetros como corrente de soldagem, tensão e velocidade afetam diretamente a qualidade da camada de soldagem de superfície. Corrente excessivamente alta pode causar diluição excessiva do metal base, afetando o desempenho da camada depositada. Uma velocidade de soldagem muito alta pode facilmente resultar em defeitos como porosidade ou falta de fusão. Normalmente, os parâmetros precisam ser otimizados através de experimentos para garantir o equilíbrio entre a profundidade de penetração e a taxa de diluição.

3. Otimização do desempenho da camada de soldagem de superfície

O tratamento térmico pós-soldagem é um passo fundamental para melhorar a força de ligação entre camadas e eliminar o estresse. Por exemplo, a temperação da camada de soldagem de superfície de liga de alto carbono pode melhorar a dureza e a resistência a rachaduras. Além disso, ao usar soldagem de superfície de camadas múltiplas, a temperatura de cada camada precisa ser controlada para evitar a acumulação de tensão térmica.

 

Principais métodos de processo de soldagem de superfície

-Arco de metal blindado soldagem de superfície : Tem operação flexível e é adequado para pequenos lotes ou peças de trabalho com formas complexas. No entanto, tem baixa eficiência e requer altas habilidades de soldadores.

- Soldadura de superfície de arco submerso: Tem um alto grau de automação e excelente eficiência de deposição, e é adequado para o reparo de grandes superfícies planas ou curvas de área. É frequentemente usado para o reforço de grandes componentes, como rolos e máquinas de mineração.

- Soldadura de superfície de arco de plasma: tem alta densidade de energia e baixa taxa de diluição e pode alcançar a soldagem de superfície precisa. É especialmente adequado para a reparação de ligas de alto ponto de fusão ou peças finas de parede.

 

Valor de aplicação industrial da soldagem de superfície

A tecnologia de soldagem de superfície é amplamente usada em várias indústrias para alcançar redução de custos e melhoria da eficiência:

- Metalurgia e equipamento de mineração: pode reparar as cabeças de martelo das trituradoras e as superfícies dos rolos para melhorar a resistência ao desgaste.

- Energia e Indústria Química: Pode melhorar a resistência à corrosão de tubos e válvulas e estender sua vida útil em ambientes de alta temperatura e alta pressão.

- Máquinas agrícolas: Pode renovar cortadores e engrenagens de máquinas agrícolas para reduzir o custo de substituição frequente.

- Fabricação e reparação: Ao superficializar camadas de liga preciosa em substratos de aço ordinários, estruturas compostas de alto desempenho podem ser obtidas a um custo extremamente baixo.

 

Problemas comuns e contramedidas na implementação

- Controle do risco de rachadura: Medidas como pré-aquecimento antes da soldagem (a temperatura é calculada de acordo com a fórmula de equivalente de carbono Ceq = C + 1 / 6Mn + 1 / 24Si + 1 / 5Cr + 1 / 4Mo + 1 / 15Ni), o controle da temperatura entre camadas e o resfriamento lento após a soldagem podem ser tomadas para reduzir o estresse térmico. Os aços de alta liga precisam ser pré-aquecidos para acima de 400 °C, enquanto os aços inoxidáveis austeníticos geralmente não requerem pré-aquecimento.

- Compatibilidade entre o metal base e a camada de soldagem de superfície: para camadas de soldagem de superfície de alta dureza, recomenda-se usar aço de baixo carbono com boa dureza como camada de transição para aliviar a concentração de tensão.

Equilíbrio entre eficiência e qualidade: equipamentos de soldagem de superfície automatizados podem melhorar a consistência e a eficiência da produção, especialmente adequados para cenários de reparo de lotes.