Revestimentos de superfície

A tecnologia de camadas é um dos métodos de endurecimento superficial das peças. A superfície dos revestimentos é feita pela fusão do material de enchimento (pó, arame, eletrodo) com o material de base. De acordo com o tipo de revestimento aplicado, podem ser distinguidos os seguintes tipos principais de estratificação:

1. Superfícies resistentes ao desgaste (perlita-sorbitol, boro, martensítico, cromo, alto teor de manganês, aço austenítico, carboneto de tungstênio, estelita).

2. Revestimento resistente à corrosão (ferrítico, austenítico, aço resistente à corrosão «Monel», «Inconel», «Hastelloy» e outros, níquel, ligas de níquel, cobre e suas ligas).

3. Piso resistente ao calor.

4. Piso resistente ao calor.

Pavimento interior

A cobertura pode ser feita de várias maneiras. Os mais utilizados na indústria são os seguintes:

1) Revestimento de gás.

2) Arc cladding com eletrodos revestidos.

3) Soldagem por arco submerso (arame, tira).

Descasque o revestimento do eletrodo sob uma camada de fluxo

4) Superfície de arco aberto com fio central.

5) Revestimento em um ambiente de dióxido de carbono.

6) Revestimento em ambiente de gás inerte (consumível ou eletrodo de tungstênio).

7) Superfície de eletroescória.

Esquema de deposição de eletroescória: 1 — rolos de alimentação de eletrodo, 2 — eletrodo, 3 — bocal, 4 — tremonha de fluxo, 5 — fluxo, 6 — escória líquida, 7 — banho de metal líquido, 8 — metal base, 9 — metal de solda, 10 — fonte de energia, 11 — crosta de escória sólida, 12 — direção das camadas

8) Superfície do plasma.

Esquema do revestimento de plasma: 1 — gás de arraste, 2 — gás formando o plasma, 3 — gás de proteção, 4 — eletrodo, 5 — camada aplicada, 6 — metal base

9) Revestimento a laser.

10) Revestimento simples e multieletrodo.

Exemplos de aplicação de superfícies

A tecnologia de superfície tem as seguintes vantagens em relação a outros métodos (pulverização, cementação, nitretação, deposição eletrolítica, etc.):

1. Alta produtividade (a estratificação com eletrodos de tira permite atingir uma velocidade de estratificação de até 25 kg/h).

2. Possibilidade de aplicação de revestimentos espessos. Esta propriedade possibilita o uso bem-sucedido do piso para reparo de peças. Ao mesmo tempo, não há restrições quanto ao tamanho dos produtos soldados.

3. Simplicidade da tecnologia. O revestimento de arco mecanizado pode ser executado por soldadores moderadamente qualificados.

4. A eficiência econômica da tecnologia possibilita a produção de peças com metal base a partir de aços estruturais ao carbono com superfície superficial de um metal com propriedades específicas e alto preço.

5. As propriedades do material de base não desempenham um papel importante na dureza do revestimento resistente ao desgaste. Para outros métodos, como endurecimento, nitretação, as propriedades do metal base são decisivas. Se o metal base da costura tiver baixa soldabilidade, aplica-se previamente uma camada de aço de baixo carbono.Para revestimentos de titânio, o método de estratificação é inaplicável devido à formação de juntas intermetálicas frágeis.

As desvantagens da superfície incluem o seguinte:

1) A interação de alta temperatura da base e do metal aplicado pode provocar sua difusão mútua e, como resultado, a deterioração das propriedades do revestimento aplicado.

2) Possibilidade de deformações do produto.

3) A soldagem manual requer alta qualificação do soldador.

4) Características físico-mecânicas desiguais das peças soldadas.As propriedades de soldagem são inerentes à camada aplicada.

5) Dificuldade na aplicação de produtos com formas complexas.

Instalação de revestimento de plasma

A prática de aplicação de superfície inclui os seguintes trabalhos:

1. Calcinação de materiais de superfície (tabela 1). Esta medida permite reduzir a quantidade de hidrogênio difusível na camada de revestimento.

2. Limpeza da superfície contra ferrugem e pó, desengorduramento, secagem, preparação da superfície (se necessário).

Preparação da superfície para estratificação: 1 — sulco correto, 2 — canal irregular

3. Tratamento térmico preliminar, incluindo normalização (recozimento) para obter uma estrutura estável e aquecimento real (tabela 2).

4. Tratamento térmico posterior (revenimento ou recozimento) para aliviar tensões e/ou forjar a camada aplicada. Este tratamento é especialmente necessário para pisos do tipo soldado (tabela 3).

5. Processamento para atingir as dimensões de acabamento. Superfícies de liga dura são tratadas termicamente para reduzir a dureza antes da usinagem. A usinagem é feita com uma ferramenta de corte de metal duro.

6.O controle de qualidade da pavimentação é realizado por inspeção externa (detecção de rebaixos, flacidez, rachaduras na superfície), pela detecção de defeitos capilares com defectoscopia fluorescente ou penetrante colorida, ultrassônica ou de raios-X. A dureza da camada aplicada também é determinada.

Tabela 1. Recozimento de materiais de superfície

Tabela 2. Pré-aquecimento do aço antes da laminação

Tabela 3. Tratamento térmico subsequente

Os métodos de camadas mais comuns são arco e gás. Quando os revestimentos de gás cobrem peças grandes, elas são aquecidas do lado oposto. A superfície é realizada com uma chama de cementação a uma distância de cerca de 3 mm da superfície. A chama deve ser mais larga e curta do que na soldagem a gás.

Instalação para revestimento automático de arco

Os modos de aplicação de um arco elétrico são dados na tabela. 4.

Tabela 4. Modos de aplicação do arco

A cobertura de dióxido de carbono é feita com arame; ao operar com corrente contínua, um aumento na saliência do fio deve ser acompanhado por um aumento na taxa de alimentação. A saliência é geralmente de 20 mm.

O revestimento de arco submerso é usado para revestimento de alto desempenho de corpos torneados. A espessura da camada aplicada é geralmente de 1,5 ... 20 mm.

Instalação para estratificação de rodas sob uma camada de fluxo

O equipamento de soldagem pode ser de dois tipos - universal, baseado em máquinas universais de corte de metal, e especializado, para processar tipos específicos de peças.

Veja também: Métodos de pulverização