2026-01-16
——Основные процессы для решений по наплавке с высокой износостойкостью
Наплавка крупнозернистым карбидом вольфрама — это передовая технология упрочнения поверхности, в которой в качестве основного износостойкого слоя используется карбид вольфрама (WC). В процессе наплавки на поверхности заготовки образуется высокоизносостойкий композитный слой. Эта технология использует сверхвысокую твердость крупнозернистого карбида вольфрама в сочетании с превосходной прочностью металлической подложки, обеспечивая выдающуюся комплексную производительность в условиях сильного истирания и ударов.
По сравнению с традиционными износостойкими наплавочными материалами, крупнозернистые наплавочные слои из карбида вольфрама обладают значительными преимуществами в плане сопротивления абразивному износу, ударному износу и сроку службы. Они стали ключевым направлением развития высокотехнологичных износостойких наплавочных технологий в горнодобывающей промышленности, строительном оборудовании, нефтяной энергетике и металлургической промышленности.
Карбид вольфрама является типичным материалом из цементированного карбида, обладающим следующими выдающимися свойствами:
• Высокая микротвердость (HV1800–2400)
• Высокая температура плавления и превосходная химическая стабильность
• Исключительная стойкость к абразивному износу
• Стабильная работа в условиях высоких температур и высокого давления
При наплавке крупнозернистого карбида вольфрама размер частиц обычно составляет 20–60 меш, 10–30 меш или даже больше. Чем больше размер частиц, тем более выражены преимущества в износостойкости и сроке службы, что делает его особенно подходящим для условий с высокой абразивной эрозией.
В зависимости от условий эксплуатации для наплавки крупнозернистым карбидом вольфрама обычно выбираются следующие основные материалы:
• Сплавы на основе никеля: отличная коррозионная стойкость, подходят для нефтяной и химической среды.
• Сплавы на основе железа: высокая экономическая эффективность, подходят для наплавки износостойких покрытий на больших площадях.
• Сплавы на основе кобальта: превосходная стойкость к высоким температурам и ударопрочность, подходят для экстремальных условий эксплуатации.
Благодаря рациональной конструкции матричного сплава частицы карбида вольфрама надежно инкапсулированы и стабильно закреплены.
Основной принцип технологии наплавки крупнозернистого карбида вольфрама заключается в контроле состояния расплавленной ванны во время сварки. Это обеспечивает частичное погружение крупных частиц карбида вольфрама без полного плавления, образуя прочное металлургическое соединение с расплавленной металлической матрицей.
Типичная микроструктура наплавочного слоя состоит из:
• Равномерно распределенных крупных частиц карбида вольфрама, образующих износостойкую фазу.
• Непрерывной, плотной металлической матрицы.
• Стабильной металлургической связи.
Эта композитная структура, состоящая из твердой фазы и пластичной фазы, позволяет наплавочному шву сохранять долгосрочную стабильность в условиях высоких ударных нагрузок и высокого износа.
При истирании крупные частицы карбида вольфрама образуют «скелетный эффект», который эффективно блокирует абразивное режущее действие — характеристика, недостижимая для обычных износостойких сварочных проволок или наплавки мелкозернистым карбидом вольфрама.
Благодаря поддержке пластичной матрицы крупные частицы карбида вольфрама противостоят фрагментации или отслоению, что значительно повышает ударопрочность наплавки.
В типичных условиях эксплуатации срок службы наплавок из крупных частиц карбида вольфрама увеличивается в 2–5 раз и более, а в некоторых экстремальных условиях достигает 6–8 раз.
Обладая комплексными свойствами, включая износостойкость, ударопрочность и коррозионную стойкость, он адаптируется к различным сложным условиям эксплуатации.
Для обеспечения качества и износостойкости наплавочной сварки необходимо строго контролировать следующие технические параметры:
• Контроль теплового воздействия при сварке: предотвращение чрезмерного растворения карбида вольфрама.
• Контроль степени разбавления: обеспечение стабильных свойств наплавочного слоя.
• Контроль скорости сварки и текучести расплава: обеспечение равномерного распределения частиц.
• Контроль межпроходной температуры и предварительного нагрева: снижение риска образования трещин при сварке.
Общие процессы наплавки включают:
- Плазменная дуговая наплавка (PTA)
- Наплавка TIG
Износостойкая наплавка с использованием крупнозернистого карбида вольфрама широко применяется в следующих отраслях промышленности и для изготовления следующих компонентов:
Это одна из основных областей применения износостойкой наплавки карбидом вольфрама, работающей в исключительно тяжелых условиях (высокая ударная нагрузка, высокая абразивная износостойкость).
Дробильное оборудование: зубные пластины щековых дробилок, футеровка чаши конусных дробилок и дробильные стенки, молотки молотковых дробилок, ударные бруски ударных дробилок.
Измельчающее оборудование: футеровочные пластины и торцевые пластины для шаровых мельниц, полусамоизмельчающих мельниц и стержневых мельниц.
Транспортное оборудование: футеровки желобов, бункеры, зубья ковшей экскаваторов, кромки ковшей, а также днища и боковые пластины кузовов горных самосвалов.
Просеивающее оборудование: сита для вибрационных грохотов.
Устойчивость к сильному истиранию от пород и гравия пласта.
Буровые инструменты: соединения буровых труб, центраторы, стабилизаторы, амортизаторы, износостойкие кольца для утяжеленных буровых труб.
Скважинные инструменты: роликовые долота, развертки, рабочие поверхности инструментов для извлечения.
Компоненты, в основном используемые в прямом контакте с почвой, песком и гравием.
Оборудование экскаваторов и погрузчиков: зубья ковшей экскаваторов, боковые резаки, кромки ковшей, наконечники рыпперов; режущие кромки ковшей погрузчиков, днища.
Сельскохозяйственная техника: лопасти роторных фрез, лемехи, траншеекопатели, режущие ножи комбайнов, ножи мульчирователей соломы.
Переработка высокоабразивных материалов, таких как известняк, клинкер и шлак.
Измельчение и дробление: валки вертикальных мельниц и футеровка мельничных дисков, поверхности валков вальцовых прессов, изнашиваемые детали дробилок.
Транспортировка и подогрев: цепи элеваторов, разгрузочные желоба, распределительные пластины, молотки охладителей.
Устойчивость к износу от высоких температур и абразивных материалов печи.
Оборудование доменной печи: облицовочные пластины для распределительных желобов, заправочных колоколов.
Оборудование непрерывного литья: крышки форм, сегментные ролики (требующие контролируемой толщины наплавки для обеспечения точности).
Оборудование прокатного стана: определенные направляющие и защитные узлы.
В первую очередь решает проблему абразивного износа, вызванного угольной и зольной суспензией.
Системы измельчения: измельчающие валки и футеровка измельчающих дисков (например, среднескоростные мельницы RP/HP), ударные пластины для вентиляторных мельниц.
Переработка угля и удаление золы: опорные плиты питателей, футеровка бункеров для угля, молотки дробилок, клапаны для сброса золы, колена трубопроводов для транспортировки золы.
Дноуглубительные работы: режущие головки для земснарядов, всасывающие трубы, корпуса грязевых насосов и рабочие колеса.
Асфальтосмесительные заводы: смесительные лопасти, износостойкие пластины.
Утилизация отходов: лопасти для измельчителей отходов.
По мере того как промышленное оборудование становится все более габаритным и выдерживает все более высокие нагрузки, к передовым технологиям износостойкого покрытия предъявляются все более высокие требования в отношении стабильности характеристик и срока службы. Технология нанесения крупнозернистого карбида вольфрама компании Shanghai Duomu предлагает:
• Крупнозернистый карбид вольфрама с композитной градиентной структурой.
• Применение автоматизированного интеллектуального оборудования для нанесения покрытий.
• Индивидуальные решения по износостойкому покрытию.
• Технологии нанесения покрытий и ремонта на месте.
Как зрелая и постоянно совершенствуемая высокотехнологичная технология износостойкого наплавления, технология наплавления крупными частицами карбида вольфрама обеспечивает надежную защиту в условиях высокой износостойкости благодаря своей исключительной стойкости к истиранию и стабильному металлургическому сцеплению. Эта технология будет и в дальнейшем раскрывать свой инженерный потенциал во все большем числе промышленных секторов, обеспечивая надежную поддержку предприятиям в снижении затрат, повышении эффективности и продлении срока службы оборудования. Чтобы узнать больше о наплавке крупнозернистым карбидом вольфрама и технологиях упрочнения поверхности, обеспечивающих износостойкость и коррозионную стойкость, посетите сайт https://www.plasmaweld.ru.
