Revêtements de surface

La technologie de stratification est l'une des méthodes de durcissement superficiel des pièces. La surface des revêtements est réalisée par fusion du matériau de remplissage (poudre, fil, électrode) avec le matériau de base. Selon le type de revêtement appliqué, on distingue les principaux types de stratification suivants :

1. Surfaces résistantes à l'usure (perlite-sorbitol, bore, martensitique, chrome, à haute teneur en manganèse, acier austénitique, carbure de tungstène, stellite).

2. Revêtement anticorrosion (acier ferritique, austénitique, anticorrosion «Monel», «Inconel», «Hastelloy» et autres, nickel, alliages de nickel, cuivre et ses alliages).

3. Revêtement de sol résistant à la chaleur.

4. Sol résistant à la chaleur.

Revêtement de sol intérieur

Le recouvrement peut se faire de plusieurs manières. Les plus utilisés dans l'industrie sont les suivants :

1) Doublure de gaz.

2) Gainage d'arc avec électrodes recouvertes.

3) Soudage à l'arc submergé (fil, feuillard).

Dénuder la gaine des électrodes sous une couche de flux

4) Ouvrez la surface de l'arc avec le fil central.

5) Doublure dans un environnement de dioxyde de carbone.

6) Garniture dans un environnement de gaz inerte (électrode consommable ou tungstène).

7) Surface sous laitier électrolytique.

Schéma de dépôt du laitier électrolytique : 1 - rouleaux d'alimentation d'électrode, 2 - électrode, 3 - embout buccal, 4 - trémie de flux, 5 - flux, 6 - laitier liquide, 7 - bain de métal liquide, 8 - métal de base, 9 - métal de soudure, 10 - source d'alimentation, 11 - croûte de laitier solide, 12 - sens de stratification

8) Surface plasmatique.

Schéma de placage de plasma : 1 - gaz porteur, 2 - gaz formant le plasma, 3 - gaz protecteur, 4 - électrode, 5 - couche appliquée, 6 - métal de base

9) Revêtement laser.

10) Surfaçage mono et multi-électrodes.

Exemples d'application de surfaces

La technologie de surface présente les avantages suivants par rapport aux autres méthodes (pulvérisation, cémentation, nitruration, dépôt électrolytique, etc.) :

1. Productivité élevée (la stratification avec des électrodes en bande permet d'atteindre une vitesse de stratification allant jusqu'à 25 kg/h).

2. Possibilité d'appliquer des revêtements épais. Cette propriété permet d'utiliser avec succès le revêtement de sol pour réparer des pièces. Dans le même temps, il n'y a aucune restriction sur la taille des produits soudés.

3. Simplicité de la technologie. Le surfaçage à l'arc mécanisé peut être effectué par des soudeurs modérément qualifiés.

4. L'efficacité économique de la technologie permet de produire des pièces en métal de base à partir d'aciers de construction au carbone avec une surface en métal aux propriétés spécifiques et à un prix élevé.

5. Les propriétés du matériau de base ne jouent pas un rôle important dans la dureté du revêtement résistant à l'usure. Pour d'autres méthodes, telles que la trempe, la nitruration, les propriétés du métal de base sont déterminantes. Si le métal de base du joint a une faible soudabilité, une couche d'acier à faible teneur en carbone est appliquée au préalable.Pour les revêtements en titane, la méthode de stratification est inapplicable en raison de la formation de joints intermétalliques fragiles.

Les inconvénients de la surface sont les suivants :

1) L'interaction à haute température de la base et du métal appliqué peut provoquer leur diffusion mutuelle et, par conséquent, la détérioration des propriétés du revêtement appliqué.

2) Possibilité de déformations du produit.

3) Le soudage manuel nécessite une haute qualification du soudeur.

4) Caractéristiques physico-mécaniques inégales des pièces soudées Les propriétés de soudage sont inhérentes à la couche appliquée.

5) Difficulté à appliquer des produits de forme complexe.

Pose de revêtement plasma

La pratique d'application en surface comprend les travaux suivants :

1. Calcination des matériaux de surface (tableau 1). Cette mesure permet de réduire la quantité d'hydrogène diffusible dans la couche de recouvrement.

2. Nettoyage de la surface de la rouille et de la poussière, dégraissage, séchage, préparation de la surface (si nécessaire).

Préparation de la surface pour la stratification : 1 — rainure correcte, 2 — canal irrégulier

3. Traitement thermique préliminaire, y compris normalisation (recuit) pour obtenir une structure stable et chauffage proprement dit (tableau 2).

4. Traitement thermique ultérieur (revenu ou recuit) pour relâcher les contraintes et/ou forger la couche appliquée. Ce traitement est particulièrement nécessaire pour les sols soudés (tableau 3).

5. Usinage pour obtenir les cotes de finition. Les surfaces en alliage dur sont traitées thermiquement pour réduire la dureté avant l'usinage. L'usinage se fait avec un outil de coupe en carbure.

6.Le contrôle de la qualité du pavage est effectué par inspection externe (détection des contre-dépouilles, affaissements, fissures de surface), par détection des défauts capillaires avec défectoscopie fluorescente ou ressuage, ultrasons ou rayons X. La dureté de la couche appliquée est également déterminée.

Tableau 1. Recuit des matériaux de surface

Tableau 2. Préchauffage de l'acier avant laminage

Tableau 3. Traitement thermique ultérieur

Les méthodes de stratification les plus courantes sont l'arc et le gaz. Lorsque les revêtements de gaz recouvrent de grandes pièces, ils sont chauffés du côté opposé. La surface est réalisée avec une flamme de cémentation à une distance d'environ 3 mm de la surface. La flamme doit être plus large et plus courte que dans le soudage au gaz.

Installation pour le surfaçage automatique de l'arc

Les modes d'application d'un arc électrique sont donnés dans le tableau. 4.

Tableau 4. Modes d'application d'arc

La couverture du dioxyde de carbone se fait à l'aide de fil de fer; lors du fonctionnement en courant continu, une augmentation de la saillie du fil doit s'accompagner d'une augmentation de la vitesse d'alimentation. Le porte-à-faux est généralement de 20 mm.

Le rechargement à l'arc submergé est utilisé pour le rechargement haute performance des corps tournants. L'épaisseur de la couche appliquée est généralement de 1,5 ... 20 mm.

Installation de superposition de roues sous une couche de flux

L'équipement de soudage peut être de deux types: universel, basé sur des machines universelles de découpe de métal, et spécialisé, pour le traitement de types de pièces spécifiques.

Voir également: Méthodes de pulvérisation