Tổng quan về công nghệ hàn phủ cứng bằng dây lõi thuốc SAW
Nguyên lý hoạt động và đặc điểm của quy trình
2.1 Nguyên lý hoạt động
Khi hàn SAW sử dụng dây hàn lõi thuốc, hồ quang cháy giữa đầu dây và bề mặt vật liệu nền. Thuốc hàn dạng hạt bao phủ vùng hồ quang ngăn không khí tiếp xúc với vũng nóng chảy và bảo vệ kim loại nóng chảy khỏi quá trình oxy hóa và nitriding. Vỏ kim loại của dây hàn lõi thuốc tan chảy dưới sức nóng của hồ quang, trong khi bột hợp kim bên trong lõi tan chảy vào vũng nóng chảy, điều chỉnh thành phần hóa học của lớp phủ. Sau khi nguội, xỉ do thuốc hàn tạo ra đông cứng trên bề mặt mối hàn, có thể dễ dàng loại bỏ, để lại một lớp phủ nhẵn, có độ cứng cao.
2.2 Đặc điểm chính của quy trình
Hiệu suất lắng đọng caoMáy hàn SAW có thể sử dụng dòng điện lớn (thường từ 300 đến 800A) để hàn liên tục, tốc độ lắng đọng có thể đạt 8-12 kg/giờ, cao hơn 2-3 lần so với hàn hồ quang thủ công, phù hợp cho sản xuất hàng loạt các tấm chống mài mòn diện tích lớn.
Thành phần hợp kim có thể kiểm soát đượcDây hàn lõi thuốc có thể thêm nhiều nguyên tố tạo cacbua khác nhau như crom, molypden, vanadi, vonfram và niobi vào lõi bột, giúp kiểm soát chính xác độ cứng và khả năng chống mài mòn của lớp phủ bằng cách điều chỉnh hàm lượng các nguyên tố này. So với dây hàn đặc, nó có tính linh hoạt cao hơn trong thiết kế hợp kim.
Chất lượng tạo hình tốtDưới sự bảo vệ của lớp thuốc hàn hồ quang chìm, lớp phủ bề mặt đồng đều và mịn, không có vết bắn tóe rõ rệt, và khối lượng công việc xử lý sau hàn nhỏ. Độ sâu thâm nhập có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi các thông số hàn, giúp kiểm soát hiệu quả tỷ lệ pha loãng của chất nền với lớp phủ bề mặt, đảm bảo độ cứng và khả năng chống mài mòn của lớp phủ bề mặt.
Vận hành tự động ổn địnhToàn bộ quy trình có thể được thực hiện bằng cơ giới hóa và tự động hóa, giúp giảm thiểu yêu cầu về kỹ năng của người lao động và đảm bảo chất lượng đồng nhất của từng tấm chống mài mòn.
Phân loại và hiệu suất của hệ hợp kim thông thường
Dây hàn lõi thuốc SAW dùng để phủ cứng tấm chống mài mòn chủ yếu được phân loại theo thành phần hợp kim, và các hệ hợp kim khác nhau tương ứng với các kịch bản ứng dụng và khả năng chống mài mòn khác nhau. Các phân loại phổ biến như sau:
| Hệ thống hợp kim | Các nguyên tố hợp kim chính | Độ cứng (HRC) | Đặc điểm hiệu năng chính | Ứng dụng điển hình |
| Gang đúc hàm lượng crom cao | Cr 15~30%, C 2~5%, một lượng nhỏ Mo, Ni, Nb | 55~65 | Khả năng chống mài mòn tuyệt vời, khả năng chống va đập nhất định, chi phí thấp, hệ thống hợp kim hoàn thiện. | Tấm chống mài mòn dùng trong khai thác mỏ, tấm lót máy nghiền, tấm lót máy cán xi măng, tấm băng tải cào. |
| Vật liệu composite cacbua crom | Cr 25~40%, C 3~6%, có thêm V, W, Ti | 60~68 | Hàm lượng cacbua cứng cao, khả năng chống mài mòn siêu việt, độ dẻo dai hơi kém. | Các trường hợp yêu cầu độ mài mòn cao như thiết bị sản xuất cát, răng nghiền quặng, tấm răng gầu máy xúc |
| Hợp kim cacbon thấp loại mactenxit | Cr 4~10%, Mo 1~3%, Mn 1~2%, C 0,2~0,6% | 35~50 | Độ bền va đập tốt, khả năng chống nứt mối hàn tốt, có thể chịu tải trọng va đập lớn, khả năng chống mài mòn vừa phải. | Lưỡi ủi, tấm mép gầu xúc, bề mặt gầu xúc khai thác mỏ cỡ lớn cần khả năng chịu va đập cao. |
| Loại cacbua Niobi Vanadi | Nb 10~20%, V 5~15%, Cr 10~15% | 62~68 | Cacbua cứng dạng hạt mịn, khả năng chống mài mòn tuyệt vời và hiệu suất cao ở nhiệt độ cao. | Các trường hợp mài mòn ở nhiệt độ cao như tấm băng tải nhiệt độ cao, lớp lót thiết bị thiêu kết. |
| Loại gốm composite gia cường | Thêm các hạt gốm như WC, TiC vào lõi bột. | 65~72 | Khả năng chống mài mòn cực cao, chi phí cao | Các trường hợp mài mòn cực độ như trống máy cắt than, giá đỡ mũi máy phay đường |
Các chỉ số hiệu suất chính của tấm chống mài mòn
Hiệu suất của tấm phủ chống mài mòn chủ yếu được đánh giá dựa trên các chỉ số chính sau:
4.1 Độ cứng của lớp phủ bề mặt
Độ cứng là chỉ số cơ bản nhất để đo khả năng chống mài mòn. Nói chung, độ cứng càng cao thì khả năng chống mài mòn càng tốt. Độ cứng của các tấm phủ cứng trên thị trường chủ yếu tập trung trong khoảng 50~65 HRC, và các sản phẩm đặc biệt có thể đạt hơn 70 HRC. Cần lưu ý rằng việc kiểm tra độ cứng cần được thực hiện sau khi lớp phủ đã ổn định, thường là sau khi loại bỏ lớp xỉ và lớp pha loãng dày 1~2mm trên bề mặt để đảm bảo kết quả kiểm tra chính xác.
4.2 Tỷ lệ pha loãng
Tỷ lệ pha loãng đề cập đến tỷ lệ các thành phần chất nền nóng chảy được trộn vào lớp phủ. Tỷ lệ pha loãng quá cao sẽ làm giảm hàm lượng các nguyên tố hợp kim trong lớp phủ, dẫn đến giảm độ cứng và khả năng chống mài mòn. Đối với phương pháp hàn phủ cứng SAW sử dụng dây hàn lõi thuốc, việc kiểm soát quy trình hợp lý có thể kiểm soát tỷ lệ pha loãng trong khoảng 10~20%, và việc phủ nhiều lớp có thể giảm thiểu hơn nữa ảnh hưởng của sự pha loãng.
4.3 Khả năng chống nứt
Hầu hết các lớp phủ cứng chịu mài mòn cao đều là vật liệu có hàm lượng cacbon cao và hợp kim cao, dễ bị nứt khi hàn trong quá trình làm nguội. Thiết kế công thức dây hàn lõi thuốc hợp lý và gia nhiệt trước khi hàn (thường gia nhiệt đến 150~300℃ tùy thuộc vào hệ hợp kim khác nhau) có thể giảm thiểu hiệu quả hiện tượng nứt. Đối với các ứng dụng yêu cầu không có vết nứt trên bề mặt tấm chịu mài mòn, có thể lựa chọn hệ hợp kim cacbon thấp hoặc các công thức chống nứt đặc biệt.
4.4thép carbon, và tấm chống mài mòn composite gia cường có thể đạt hơn 20 lần.Khả năng chống mài mòn
Chỉ số trực tiếp nhất để đánh giá hiệu suất của tấm chống mài mòn là khả năng chống mài mòn tương đối, tức là tỷ lệ hao hụt khối lượng của tấm chống mài mòn được thử nghiệm và mẫu chuẩn trong cùng điều kiện thử nghiệm mài mòn. Khả năng chống mài mòn của tấm gang đúc hàm lượng crom cao thường gấp 5-10 lần so với tấm gang đúc hàm lượng crom thấp thông thường.
Hướng dẫn lựa chọn cho các kịch bản ứng dụng khác nhau
Khi lựa chọn dây hàn lõi thuốc SAW để phủ cứng tấm chống mài mòn, cần phải lựa chọn sao cho phù hợp với dạng hư hỏng chính của bộ phận chịu mài mòn:
Mài mòn do ma sát ở mức độ va đập thấpVí dụ như máng dẫn nguyên liệu xi măng, tấm sàng quặng, băng tải cát. Nên chọn dây hàn lõi thuốc loại crom cao với độ cứng 58~62 HRC, có hiệu suất chi phí cao và đáp ứng được yêu cầu về tuổi thọ.
Tác động mạnh và mài mònVí dụ như lưỡi ủi, gầu máy móc xây dựng, đầu búa khai thác mỏ. Lớp chống mài mòn cần có độ dẻo dai nhất định đồng thời có khả năng chống mài mòn, và nên chọn dây hàn lõi thuốc hợp kim mactenxit có độ cứng 40~50 HRC để tránh bong tróc và nứt lớp phủ bề mặt dưới tác động.
Điều kiện mài mòn cực caoVí dụ như các bộ phận làm việc của máy móc khai thác than, tấm chống mài mòn trong xây dựng đường, tấm lót máy nghiền quặng sắt. Nên chọn dây hàn lõi thuốc composite cacbua crom hoặc gia cường gốm có độ cứng 62~68 HRC, có thể kéo dài đáng kể tuổi thọ của các bộ phận, mặc dù chi phí cao.
Mài mòn do nhiệt độ caoVí dụ như các tấm đỡ máy thiêu kết, tấm băng tải lò cốc, tấm xử lý xỉ luyện kim. Nên chọn dây hàn lõi thuốc hợp kim niobi-vanadi, loại dây này duy trì độ cứng cao và khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ làm việc lên đến 600℃.
Những điểm cần chú ý trong quá trình hàn
Để có được các tấm phủ chống mài mòn chất lượng cao, cần phải kiểm soát các điểm mấu chốt của quá trình hàn:
Chuẩn bị trước khi hànBề mặt vật liệu cần được làm sạch dầu mỡ, rỉ sét và lớp oxit để tránh các khuyết tật về rỗ và tạp chất. Đối với vật liệu dày và dây hợp kim cao cấp, việc nung nóng trước đến 150~300℃ có thể giảm ứng suất hàn và tránh nứt.
Lựa chọn tham sốĐối với dây hàn lõi thuốc có đường kính thông thường từ 1,2mm đến 2,4mm, dòng hàn thường là 250~600A, điện áp hàn là 28~38V và tốc độ hàn là 300~600mm/phút. Đường kính dây càng lớn thì dòng điện tương ứng càng cao. Giảm dòng hàn và tăng tốc độ hàn một cách thích hợp có thể làm giảm tỷ lệ pha loãng của chất nền.
Thiết kế lớp bề mặtLớp chống mài mòn thường có độ dày từ 3 đến 12mm. Đối với quá trình phủ nhiều lớp, nhiệt độ giữa các lớp cần được kiểm soát không vượt quá 300℃ để tránh hiện tượng hạt mài mòn phát triển quá lớn ảnh hưởng đến hiệu suất. Đối với các tấm chống mài mòn cần uốn cong và gia công sau đó, quá trình phủ cần được thực hiện trên chất nền sau khi uốn cong sơ bộ để tránh nứt do uốn cong sau đó.
Xử lý sau hànSau khi hàn, cần làm nguội từ từ, đặc biệt là đối với dây hàn hợp kim cao cấp, để tránh nứt do làm nguội nhanh. Đối với các chi tiết cần giảm ứng suất, có thể tiến hành ủ giảm ứng suất ở nhiệt độ 200~300℃ sau khi hàn để loại bỏ ứng suất dư do hàn.
Xu hướng phát triển của ngành công nghiệp
Trong những năm gần đây, dây hàn lõi thuốc SAW dùng để phủ cứng tấm chống mài mòn đã phát triển theo các hướng sau:
Đầu tiên,thiết kế hợp kim hiệu suất caoNgày càng nhiều ứng dụng đòi hỏi khả năng chống mài mòn cao hơn và tuổi thọ dài hơn, do đó việc phát triển các loại dây gia cường composite như WC và TiC đang được đẩy nhanh, và tỷ lệ dây hợp kim cao trong thị trường đang tăng lên hàng năm.
Thứ hai,Cải thiện độ bền cao và không bị nứtNhiều ứng dụng kỹ thuật yêu cầu bề mặt của tấm chống mài mòn không được phép xuất hiện các vết nứt, điều này thúc đẩy sự phát triển của các công thức chống nứt có hàm lượng carbon thấp, cân bằng độ cứng và độ dẻo dai bằng cách tối ưu hóa tỷ lệ hợp kim và kiểm soát cấu trúc vi mô.
Thứ ba,sản xuất thân thiện với môi trườngThế hệ dây hàn lõi thuốc mới giảm hàm lượng các nguyên tố có hại như coban và các nguyên tố phóng xạ, đồng thời thuốc hàn hồ quang chìm phù hợp cũng được phát triển theo hướng ít gây ô nhiễm và có thể tái chế, đáp ứng các yêu cầu của sản xuất xanh.
Thứ tư,phát triển tùy chỉnhĐể đáp ứng các điều kiện mài mòn khác nhau trong các ngành công nghiệp khác nhau, các nhà sản xuất đã cho ra mắt nhiều sản phẩm chuyên dụng hơn, giúp đạt được sự phù hợp hiệu suất chính xác hơn, tránh lãng phí hiệu năng hoặc tuổi thọ không đủ do sử dụng các sản phẩm thông thường.
Giới thiệu về công ty
Công ty TNHH Máy móc Tangshan Runxing, một nhà sản xuất chuyên nghiệp đặt tại Đường Sơn, tỉnh Hà Bắc, tập trung vào nghiên cứu và phát triển, sản xuất và dịch vụ thi công tại chỗ các sản phẩm kim loại chống mài mòn phủ cứng, được thành lập vào năm 2010.
Các sản phẩm chính của chúng tôi bao gồm tấm chống mài mòn phủ cacbua crom (CCO), lớp lót chống mài mòn gia công theo yêu cầu, ống và phụ kiện ống chống mài mòn, dây hàn lõi thuốc phủ cứng, máy hàn phủ cứng tự động và dịch vụ sửa chữa bề mặt lăn chuyên nghiệp. Chúng tôi tuân thủ triết lý kinh doanh “Trung thực, Chất lượng vượt trội, Đổi mới & Phát triển bền vững” và sở hữu công nghệ phủ cứng bề mặt kim loại tiên tiến đã được hoàn thiện.
Chúng tôi cung cấp các giải pháp chống mài mòn tùy chỉnh cho ngành công nghiệp xi măng, thép, khai thác mỏ, cảng và nạo vét trên toàn thế giới, và đã tạo dựng được uy tín tốt trên thị trường tại Nga và Trung Á.
Tất cả các hoạt động xuất khẩu đều được Công ty TNHH Thương mại Quốc tế Hà Bắc Yuwan ủy quyền và xử lý. Công ty thương mại này hoàn tất mọi công việc xuất khẩu bao gồm thủ tục hải quan, vận chuyển, chứng từ và thu tiền thanh toán. Nhà máy của chúng tôi tập trung vào phát triển và sản xuất sản phẩm để đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định và giao hàng đúng thời hạn.
Công ty TNHH Máy móc Runxing chân thành hy vọng thiết lập quan hệ hợp tác lâu dài và cùng có lợi với quý công ty!
Triển lãm
Câu hỏi thường gặp
Dĩ nhiên, chúng tôi có thể cung cấp mẫu miễn phí cho khách hàng nhưng khách hàng phải trả phí vận chuyển.
Vui lòng cung cấp thông tin về mác thép, chiều rộng, độ dày, yêu cầu xử lý bề mặt và số lượng cần mua.
Giá cả thay đổi tùy thuộc vào sự biến động giá định kỳ của nguyên liệu thô.
Thanh toán trước 30% bằng chuyển khoản ngân hàng, phần còn lại thanh toán trước khi giao hàng.
Vâng, nếu bạn có thiết kế riêng, chúng tôi có thể sản xuất theo thông số kỹ thuật và bản vẽ của bạn.
