Il est couramment utilisé pour la réparation de surface et l'amélioration fonctionnelle des équipements mécaniques, notamment dans les machines minières, les équipements métallurgiques, les engins de construction, les machines agricoles et l'industrie énergétique.

La liaison métallurgique est au cœur du rechargement dur

Analyse des principes :

Le principe de base du rechargement dur consiste à faire fondre le matériau de rechargement (fil de soudage, baguette de soudage ou poudre métallique) à l'aide d'une source de chaleur (telle qu'un arc électrique, un plasma, un laser, etc.) et à former une liaison métallurgique ou une adhésion mécanique partielle avec la surface du substrat métallique pour former une couche renforcée aux fonctions spécifiques.

Cette couche renforcée est généralement plus dure et plus résistante à l'usure que le matériau de base d'origine et peut résister à des contraintes élevées, à des températures élevées ou à des environnements corrosifs.

Déroulement du processus de rechargement dur :

- Préparation de la surface : Enlever l'huile, la rouille et la calamine de la surface de la pièce.

- Traitement de préchauffage : Certaines pièces en acier à haute teneur en carbone ou en acier allié doivent être préchauffées pour éviter les fissures de soudage.

- Sélectionnez la méthode de rechargement dur : Les méthodes courantes comprennentRechargement dur à l'arc manuel, soudage à l'arc submergé, rechargement dur plasma (PTA), rechargement dur laser, etc.

- Opération de rechargement dur : En fonction de la zone d'usure de la pièce, diviser le rechargement dur en sections et contrôler la largeur de la soudure et l'épaisseur de la couche de rechargement.

- Traitement thermique et nettoyage après traitement : réduction des concentrations de contraintes, meulage et mise en forme pour garantir l'intégrité dimensionnelle et structurelle.

Quel équipement convient à la réparation par rechargement dur ?

Le rechargement dur par accumulation convient non seulement au prétraitement de renforcement de surface des équipements neufs, mais est également largement utilisé pour la réparation des pièces usées des équipements anciens. Les équipements pouvant bénéficier d'une réparation par rechargement dur comprennent principalement les types suivants :

•Machines minières et de construction

dents de godet d'excavatrice, bords de godet, lames de racleur de convoyeur

têtes de marteaux de concasseur, rouleaux de broyage, plaques de criblage

•Équipements de métallurgie et de matériaux de construction

Laminoirs, broyeurs à boulets, cylindres de laminage, moules de soudage

Roues de support de four rotatif, paliers, têtes de coupe

•Équipements de production d'énergie et de chaudières

Buses de brûleur, tubes de surchauffeur, pales de ventilateur

Pièces résistantes à l'usure dans les équipements de désulfuration des centrales électriques

•machines agricoles et de transformation alimentaire

socs de charrue, lames de charrue rotatives, outils de concassage, vis de pression

Grâce à la réparation par rechargement dur, la durée de vie de ces équipements peut être prolongée de 2 à 10 fois, évitant ainsi les arrêts de production et les coûts élevés liés aux remplacements fréquents.

Différence entre le rechargement dur et la projection thermique

Bien querechargement duretprojection thermiqueBien que ces deux technologies de modification de surface métallique présentent des différences fondamentales en termes de principes de procédé, de propriétés du revêtement et de scénarios d'application.

Rechargement durCe procédé consiste à fondre des matériaux métalliques à l'aide d'une source de chaleur et à former une liaison métallurgique solide avec le substrat. La couche de soudure est généralement épaisse, atteignant plusieurs millimètres, voire des dizaines de millimètres. Cette couche renforcée est non seulement résistante à l'usure, mais elle supporte également des chocs importants, ce qui la rend particulièrement adaptée aux équipements lourds fonctionnant dans des conditions difficiles et soumis à une usure importante des pièces.

Projection thermiqueCe procédé consiste à chauffer des matériaux métalliques ou céramiques jusqu'à un état semi-fondu, puis à les projeter sur la surface de la pièce à l'aide d'un flux de gaz à grande vitesse afin de former un revêtement mince à liaison mécanique. La couche projetée ne forme pas de liaison métallurgique avec le substrat et sa résistance à l'usure et son adhérence sont généralement inférieures à celles du rechargement dur. Cependant, elle présente une moindre sensibilité à la chaleur et à la déformation, ce qui la rend plus adaptée à la protection contre la corrosion des pièces de précision et des pièces à parois minces.

En termes simples, le rechargement dur convient à la réparation intensive de pièces soumises à une forte usure et à des chocs importants, tandis que la projection thermique est plus adaptée aux applications qui exigent précision et résistance à la corrosion, mais qui présentent des charges relativement faibles.

Comparaison de différents matériaux de revêtement

Les matériaux de revêtement courants comprennent :

•Alliages à base de fer

•Alliages à base de nickel

•Alliages à base de cobalt

•carbure de tungstène

Alliages à base de fersont les matériaux de soudage par recouvrement les plus couramment utilisés, offrant une excellente polyvalence et un faible coût, et conviennent à la plupart des applications résistantes à l'usure, telles que les dents de godet, les disques de meulage, les convoyeurs et autres composants.

Alliages à base de cobaltLes revêtements durs (comme ceux de la série Stellite) présentent une excellente résistance à l'érosion à haute température et à l'usure intermétallique, et sont fréquemment utilisés pour le rechargement dur des surfaces critiques de vannes, de moules et d'outils de coupe. Cependant, ils sont relativement coûteux et conviennent mieux aux composants de précision et à forte valeur ajoutée.

Alliages à base de nickel Ils présentent une excellente résistance à la corrosion et à l'oxydation et sont souvent utilisés dans les équipements chimiques, les tubes de chaudières, l'industrie pétrolière et d'autres environnements résistants à la corrosion.

Alliages renforcés au carbure de tungstèneLes aciers tels que le carbure de tungstène ou le carbure de chrome conviennent aux conditions d'usure extrêmes, notamment pour les équipements à impact à grande vitesse, les broyeurs verticaux de ciment et les composants de concassage minier. Ils présentent une dureté extrêmement élevée, mais également une grande fragilité.

Lors du choix des matériaux, des facteurs tels que la température de fonctionnement, le type de charge, le milieu corrosif, la méthode de soudage et le budget de maintenance doivent être pris en compte de manière exhaustive afin d'éviter de sélectionner aveuglément des matériaux coûteux, ce qui pourrait conduire à un surdimensionnement ou à un gaspillage de ressources inutile.

Comment choisir le procédé de rechargement dur approprié ?