ฉันสามารถใช้ 7018 สำหรับ hardfacing ได้หรือไม่?

Hardfacing เป็นกระบวนการของการสะสมการเคลือบที่ทนต่อการสึกหรอทนต่อการกัดกร่อนหรือการเคลือบที่ทนต่ออุณหภูมิสูงบนพื้นผิวโลหะผ่านเทคโนโลยีการเชื่อม มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องจักรทำเหมืองอุปกรณ์ซีเมนต์ลูกกลิ้งโลหะและสาขาอื่น ๆ เมื่อเร็ว ๆ นี้ผู้ใช้ได้ตั้งคำถามว่า "แท่งเชื่อม E 7018 สามารถใช้สำหรับการเชื่อมแบบแข็ง" บทความนี้รวมข้อมูลการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เข้ากับการปฏิบัติทางอุตสาหกรรมเพื่อดำเนินการวิเคราะห์เชิงลึกของปัญหานี้

E7018 เป็นแท่นเชื่อมโพแทสเซียมชนิดไฮโดรเจนต่ำซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความทนทานสูงความต้านทานรอยแตกและความแข็งแรงปานกลางและมักใช้สำหรับการเชื่อมเหล็กโครงสร้าง (เช่นสะพานและอาคาร) ลักษณะหลักของมันรวมถึง:

• องค์ประกอบทางเคมี: มีแมงกานีส 5.4% (MN) ส่วนใหญ่เป็นโลหะผสมเหล็ก (FE)
• คุณสมบัติเชิงกล: ความต้านทานแรงดึง 510-590 MPA, ความแข็งแรงของผลผลิต 430-510 MPA, การยืดตัว 24%-36%

• กระบวนการเชื่อม: รองรับโหมดการถ่ายโอนโลหะลัดวงจรเฉพาะเหมาะสำหรับการเชื่อมแบบแบนและการเชื่อมแนวตั้ง

อย่างไรก็ตามข้อกำหนดหลักของการเชื่อมแข็งมีความแข็งสูง (โดยปกติจะต้องใช้ HRC 50 หรือสูงกว่า) และความต้านทานการสึกหรอซึ่งต้องใช้คาร์ไบด์ (เช่น CR7C3, TIC) หรือโครงสร้าง Martensite ความแข็งของก้านเชื่อม 7018 (ประมาณ 29.5 HB หลังจากการเชื่อม) ต่ำกว่าวัสดุเชื่อมแบบแข็งพิเศษ (เช่นแท่งเชื่อมซีรีย์ EDZCR-C ซึ่งสามารถเข้าถึง HRC 55-56)

• Hardfacing ต้องการโลหะผสมคาร์บอนสูงและโครเมียมสูง (เช่น CR13, Cr 20-35%) เพื่อสร้างคาร์ไบด์ 7018 อิเล็กโทรดขาดองค์ประกอบดังกล่าวและไม่สามารถสร้างเฟสที่ทนต่อการสึกหรอได้เพียงพอ (เช่น CR7C3)
• แม้ว่าปริมาณแมงกานีสที่ 7018 สามารถปรับปรุงความเหนียวได้ แต่แมงกานีสออกไซด์ (MNO, MN3O4) นั้นเปราะที่อุณหภูมิสูงได้ง่ายลดความต้านทานการสึกหรอ

• Hardfacing requires controlling the dilution rate (base material melting ratio) to maintain coating performance. 7018 electrodes are mostly used for deep penetration welding, and the dilution rate is high (>20%) ซึ่งอาจทำให้ความแข็งของชั้นหุ้มลดลง
• วัสดุการเชื่อมแบบ hardfacing พิเศษ (เช่นสายฟลักซ์-แรง) ยับยั้งรอยแตกโดยการปรับอุณหภูมิกระแสและการอุ่น (เช่น 150-300 องศา) ในขณะที่ขั้วไฟฟ้า 7018 ไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับพารามิเตอร์ดังกล่าว

• การซ่อมแซมชั่วคราว: 7018 สามารถใช้สำหรับการซ่อมแซมฉุกเฉินด้วยการสึกหรอต่ำ (เช่นโครงสร้างเหล็กที่สึกหรอเล็กน้อย) แต่ชีวิตการสึกหรอนั้นสั้น
• ไม่สามารถใช้งานได้กับสถานการณ์ที่มีความต้องการสูง: สำหรับชิ้นส่วนต่าง ๆ เช่นการขุดค้อนบดและลูกกลิ้งโรงสีแนวตั้งซีเมนต์ที่ต้องทนต่อการกระแทกและการสึกหรอแบบขัดวัสดุเชื่อมพิเศษที่มีเฟสแข็งคาร์ไบด์

• CR13 ลวดเชื่อมสแตนเลส: หลังจากเพิ่ม Mo และ Ni ความแข็งของชั้นพื้นผิวถึง HRC 50-53 และความต้านทานการสึกหรออุณหภูมิสูงดีขึ้น 30%
• ลวดเชื่อมฟลักซ์-ฟลักซ์ที่ใช้ Fe: มี Cr 20-35%, c 4-6%, ขึ้นรูป (cr, fe) 7c3 carbide และความต้านทานการสึกหรอคือ 3-8 เท่าของวัสดุฐาน
• โลหะผสมที่ใช้โคบอลต์ (Stellite 12): ความแข็งถึง 700 HV หลังจากพื้นผิวเลเซอร์ซึ่งเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมการสึกหรอที่อุณหภูมิสูง

หากต้องใช้ 7018 ชั่วคราวขอแนะนำ:

• การรักษาแบบโพสต์ความร้อน: การแบ่งแยกที่ 450-500 องศาสามารถเพิ่มความแข็งได้เล็กน้อย
• พื้นผิวหลายชั้น: ลดผลกระทบของอัตราการเจือจาง แต่ต้องมีการควบคุมอุณหภูมิ interlayer เพื่อป้องกันการแตกร้าว

• ให้ความสำคัญกับวัสดุการเชื่อมพิเศษ: เช่นซีรี่ส์ EDZCR-C, ลวดเชื่อม HydcRMO ฯลฯ ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อคำนึงถึงความแข็ง (HRC 50+) และความต้านทานรอยแตก
• การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ: ใช้การเชื่อมอาร์คที่จมอยู่ใต้น้ำหรือพื้นผิวเลเซอร์ควบคุมอินพุตความร้อนเพื่อลดการเจือจางวัสดุพื้นฐาน
• การป้องกันความปลอดภัย: 7018 แท่งเชื่อมมีแมงกานีสและการระบายอากาศควรได้รับความเข้มแข็งในระหว่างการเชื่อมเพื่อหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับควันแมงกานีส

แม้ว่าแท่งเชื่อม E 7018 ทำงานได้ดีในการเชื่อมโครงสร้าง แต่องค์ประกอบและประสิทธิภาพของพวกเขานั้นยากที่จะตอบสนองความแข็งสูงและความต้องการต้านทานการสึกหรอสูงของการหายาก ในการซ่อมแซมอุตสาหกรรมขอแนะนำให้ใช้วัสดุการเชื่อมพิเศษที่มีองค์ประกอบการขึ้นรูปคาร์ไบด์ (Cr, Mo, NB) และเลือกพื้นผิวเลเซอร์หรือกระบวนการเชื่อมอาร์คที่จมอยู่ใต้น้ำตามสภาพการทำงานเพื่อให้ได้การป้องกันการสึกหรอในระยะยาว