Recubrimientos de superficie

La tecnología de capas es uno de los métodos de endurecimiento superficial de las piezas. La superficie de los recubrimientos se fabrica fusionando el material de relleno (polvo, alambre, electrodo) con el material base. Según el tipo de recubrimiento aplicado, se pueden distinguir los siguientes tipos principales de estratificación:

1. Superficies resistentes al desgaste (perlita-sorbitol, boro, martensítico, cromo, alto manganeso, acero austenítico, carburo de tungsteno, estelita).

2. Revestimiento resistente a la corrosión (acero ferrítico, austenítico, resistente a la corrosión «Monel», «Inconel», «Hastelloy» y otros, níquel, aleaciones de níquel, cobre y sus aleaciones).

3. Pavimentos resistentes al calor.

4. Pavimentos resistentes al calor.

Pavimentos de interior

El recubrimiento se puede hacer de varias maneras. Los más utilizados en la industria son los siguientes:

1) Revestimiento de gas.

2) Revestimiento de arco con electrodos revestidos.

3) Soldadura por arco sumergido (alambre, tira).

Pele el revestimiento del electrodo debajo de una capa de fundente

4) Superficie de arco abierto con alambre central.

5) Revestimiento en un ambiente de dióxido de carbono.

6) Revestimiento en ambiente de gas inerte (consumible o electrodo de tungsteno).

7) Superficie de electroescoria.

Esquema de depósito de electroescoria: 1 — rodillos de alimentación del electrodo, 2 — electrodo, 3 — boquilla, 4 — tolva de fundente, 5 — fundente, 6 — escoria líquida, 7 — baño de metal líquido, 8 — metal base, 9 — metal de soldadura, 10 — fuente de energía, 11 — corteza de escoria sólida, 12 — dirección de las capas

8) Superficie de plasma.

Esquema de revestimiento de plasma: 1 — gas portador, 2 — gas que forma el plasma, 3 — gas protector, 4 — electrodo, 5 — capa aplicada, 6 — metal base

9) Revestimiento láser.

10) Superficies de electrodos simples y múltiples.

Ejemplos de aplicación de superficies.

La tecnología de superficies presenta las siguientes ventajas frente a otros métodos (pulverización, cementación, nitruración, deposición electrolítica, etc.):

1. Alta productividad (la estratificación con electrodos de tira permite alcanzar una velocidad de estratificación de hasta 25 kg/h).

2. Posibilidad de aplicar capas gruesas. Esta propiedad hace posible el uso exitoso de pisos para reparar piezas. Al mismo tiempo, no existen restricciones sobre el tamaño de los productos soldados.

3. Simplicidad de la tecnología. La superficie de arco mecanizado puede ser realizada por soldadores moderadamente calificados.

4. La eficiencia económica de la tecnología permite producir piezas con metal base a partir de aceros estructurales al carbono con una superficie superficial de un metal con propiedades específicas y un precio elevado.

5. Las propiedades del material base no juegan un papel importante en la dureza del revestimiento resistente al desgaste. Para otros métodos, como el endurecimiento, la nitruración, las propiedades del metal base son decisivas. Si el metal base de la costura tiene baja soldabilidad, se aplica previamente una capa de acero con bajo contenido de carbono.Para los recubrimientos de titanio, el método de estratificación no es aplicable debido a la formación de juntas intermetálicas quebradizas.

Las desventajas de la superficie incluyen lo siguiente:

1) La interacción a alta temperatura de la base y el metal aplicado puede provocar su difusión mutua y, como resultado, el deterioro de las propiedades del recubrimiento aplicado.

2) Posibilidad de deformaciones del producto.

3) La soldadura manual requiere una alta cualificación del soldador.

4) Desigualdad de las características físico-mecánicas de las piezas soldadas Las propiedades de soldadura son inherentes a la capa aplicada.

5) Dificultad en la aplicación de productos de formas complejas.

Instalación de revestimiento de plasma

La práctica de aplicación superficial incluye los siguientes trabajos:

1. Calcinación de materiales superficiales (tabla 1). Esta medida permite reducir la cantidad de hidrógeno difusible en la capa superpuesta.

2. Limpieza de superficies de óxido y polvo, desengrasado, secado, preparación de superficies (si es necesario).

Preparación de la superficie para la estratificación: 1 — surco correcto, 2 — canal irregular

3. Tratamiento térmico preliminar, incluida la normalización (recocido) para obtener una estructura estable y calentamiento real (tabla 2).

4. Tratamiento térmico posterior (revenido o recocido) para aliviar tensiones y/o forjar la capa aplicada. Este tratamiento es especialmente necesario para tipos de pavimentos soldados (tabla 3).

5. Procesamiento para lograr dimensiones de acabado. Las superficies de aleación dura se tratan térmicamente para reducir la dureza antes del mecanizado. El mecanizado se realiza con una herramienta de corte de carburo.

6.El control de calidad de los pavimentos se realiza mediante inspección externa (detección de muescas, descuelgues, grietas superficiales), mediante detección de defectos capilares con defectoscopia fluorescente o de color penetrante, ultrasónica o de rayos X. También se determina la dureza de la capa aplicada.

Tabla 1. Recocido de materiales superficiales

Tabla 2. Precalentamiento del acero antes de la laminación

Tabla 3. Tratamiento térmico posterior

Los métodos de estratificación más comunes son arco y gas. Cuando los revestimientos de gas cubren piezas grandes, se calientan desde el lado opuesto. La superficie se realiza con una llama de cementación a una distancia de unos 3 mm de la superficie. La llama debe ser más ancha y más corta que en la soldadura a gas.

Instalación para superficie de arco automático

Los modos de aplicar un arco eléctrico se dan en la tabla. 4.

Tabla 4. Modos de aplicación del arco

La cobertura de dióxido de carbono se realiza con alambre; cuando se opera con corriente continua, un aumento en la protuberancia del cable debe ir acompañado de un aumento en la velocidad de alimentación. El voladizo suele ser de 20 mm.

El revestimiento por arco sumergido se utiliza para el revestimiento de alto rendimiento de cuerpos giratorios. El grosor de la capa aplicada suele ser de 1,5 ... 20 mm.

Instalación para estratificación de ruedas bajo una capa de flujo.

El equipo de soldadura puede ser de dos tipos: universal, basado en máquinas universales para corte de metales, y especializado, para procesar tipos específicos de piezas.

Ver también: Métodos de pulverización