Những gì trong một thanh hàn bề mặt cứng

Trong các lĩnh vực sản xuất công nghiệp, khai thác, xây dựng và bảo trì máy móc, nhiều thành phần được yêu cầu phải chịu được các điều kiện làm việc nghiêm trọng như hao mòn, tác động và nhiệt độ cao. Công nghệ hàn bề mặt cứng đã trở thành một giải pháp quan trọng để tăng cường tuổi thọ của các thành phần này và các thanh hàn bề mặt cứng, là vật liệu cốt lõi của công nghệ này, đóng vai trò không thể thay thế. Để hiểu rõ hơn về hiệu suất và ứng dụng của thanh hàn bề mặt cứng, điều cần thiết là khám phá thành phần bên trong của chúng.
Một thanh hàn bề mặt cứng chủ yếu bao gồm hai phần: dây lõi và lớp phủ. Hai phần này phối hợp với nhau để đảm bảo rằng thanh hàn có thể tạo thành một lớp hiệu suất cao - trong quá trình hàn.
Dây cốt lõi là "xương sống" của thanh hàn bề mặt cứng. Nó thường được làm bằng cao - chất lượng thấp - thép carbon hoặc thép hợp kim. Sự lựa chọn của vật liệu dây lõi có liên quan chặt chẽ đến các yêu cầu hiệu suất của lớp cứng. Ví dụ, các dây lõi thép carbon thấp - thường được sử dụng trong một số trường hợp các yêu cầu về sức mạnh và độ cứng không cực kỳ cao. Họ có khả năng hàn tốt và có thể cung cấp một cơ sở ổn định cho lớp phủ. Mặt khác, dây lõi thép hợp kim, chứa một lượng nhất định các nguyên tố hợp kim như crom, niken và molybdenum. Các yếu tố này có thể cải thiện sức mạnh, độ dẻo dai và khả năng chịu lực của chính dây lõi và cũng có thể tương tác với các yếu tố trong lớp phủ trong quá trình hàn để tối ưu hóa hơn nữa hiệu suất của lớp cứng. Đường kính và chiều dài của dây lõi cũng được thiết kế theo nhu cầu hàn cụ thể. Các đường kính khác nhau tương ứng với các dòng hàn và tốc độ hàn khác nhau, ảnh hưởng trực tiếp đến sự hình thành và chất lượng của lớp cứng.
Lớp phủ là "lớp chức năng" của thanh hàn bề mặt cứng, được phủ đều trên bề mặt của dây lõi. Nó là một hỗn hợp bao gồm các chất khác nhau và mỗi thành phần có chức năng độc đáo. Một trong những thành phần quan trọng là tác nhân hợp kim. Đây là những chất có thể cải thiện thành phần hóa học và hiệu suất của lớp cứng, chẳng hạn như cacbua (vonfram cacbua, cacbua crom, v.v.), nitrides và borides. Carbide có độ cứng cực kỳ cao và khả năng chống mài mòn. Khi được thêm vào lớp phủ, chúng có thể tạo thành một pha cứng trong lớp cứng trong quá trình hàn, làm cho lớp cứng có khả năng chống mài mòn tuyệt vời. Nitrides và borides cũng có thể cải thiện độ cứng và điện trở nhiệt độ cao - của lớp cứng.
Một thành phần quan trọng khác trong lớp phủ là Tác nhân hình thành xỉ -. Các vật liệu như silica, titan dioxide và oxit mangan là xỉ thông thường - Các tác nhân tạo thành. Trong quá trình hàn, xỉ - tác nhân tạo thành tan chảy ở nhiệt độ cao và tạo thành một lớp xỉ trên bề mặt của bể nóng chảy. Lớp xỉ này có thể cách ly kim loại nóng chảy từ không khí, ngăn không khí kim loại nóng chảy bị oxy hóa và nitrid bởi không khí, do đó đảm bảo độ tinh khiết của lớp cứng. Sau khi hàn hoàn thành, lớp xỉ sẽ hóa rắn và có thể dễ dàng loại bỏ, để lại một bề mặt cứng mịn.
Ngoài ra, lớp phủ cũng chứa một chất khử oxy. Các yếu tố như mangan và silicon thường được sử dụng làm chất khử oxy. Trong quá trình hàn, chất khử oxy có thể phản ứng với oxy trong bể nóng chảy để tạo thành các oxit, xâm nhập vào xỉ và được loại bỏ. Điều này tránh sự hình thành các vùi oxit trong lớp cứng, giúp cải thiện độ bền và sức mạnh của lớp cứng.
Ngoài ra còn có chất kết dính trong lớp phủ. Chất kết dính được sử dụng để liên kết các thành phần khác nhau của lớp phủ với nhau và làm cho lớp phủ chắc chắn tuân thủ bề mặt của dây lõi. Các chất kết dính phổ biến là natri silicat và kali silicat. Họ có thể đảm bảo rằng lớp phủ không rơi ra trong quá trình vận chuyển, lưu trữ và hàn.
Trong một số thanh hàn bề mặt cứng đặc biệt, các chất phụ gia chức năng khác cũng có thể được thêm vào theo nhu cầu cụ thể. Ví dụ, để cải thiện độ cứng màu đỏ của lớp cứng (khả năng duy trì độ cứng ở nhiệt độ cao), một số yếu tố đất hiếm có thể được thêm vào lớp phủ. Các nguyên tố đất hiếm có thể tinh chỉnh hạt của lớp cứng và cải thiện sự phân bố của pha cứng, do đó tăng cường hiệu suất tổng thể của lớp cứng.
Tỷ lệ và loại của mỗi thành phần trong thanh hàn bề mặt cứng được thiết kế và điều chỉnh nghiêm ngặt theo yêu cầu hiệu suất của lớp cứng. Các kịch bản ứng dụng khác nhau yêu cầu các lớp cứng với các thuộc tính khác nhau. Ví dụ, các thanh hàn bề mặt cứng được sử dụng cho sự hao mòn - Các bộ phận chịu lực của máy móc khai thác cần phải có độ cứng cao và khả năng chống mài mòn, do đó, hàm lượng cacbua trong lớp phủ của chúng sẽ tương đối cao. Các thanh hàn bề mặt cứng được sử dụng cho các bộ phận làm việc nhiệt độ - cao cần tập trung vào điện trở nhiệt độ- cao, do đó, nội dung của các yếu tố như crom và niken có thể cải thiện hiệu suất nhiệt độ- cao.
Tóm lại, thanh hàn bề mặt cứng là một vật liệu tinh vi với thành phần hợp lý. Dây cốt lõi cung cấp một khung cơ bản và hỗ trợ hiệu suất nhất định, trong khi lớp phủ, với các thành phần khác nhau như tác nhân hợp kim, xỉ - Các tác nhân tạo thành, chất khử oxy, chất kết dính và chất phụ gia chức năng, giúp tạo ra thanh hàn với khả năng tạo thành một mức cao {{2}. Hiểu thành phần của các thanh hàn bề mặt cứng có ý nghĩa rất lớn để lựa chọn và sử dụng chính xác chúng, cũng như để đảm bảo chất lượng và tuổi thọ dịch vụ của lớp cứng. Với sự phát triển liên tục của công nghệ công nghiệp, thiết kế thành phần của các thanh hàn bề mặt cứng sẽ được tinh chỉnh hơn và được nhắm mục tiêu để đáp ứng các điều kiện làm việc ngày càng phức tạp và khắc nghiệt.