Arka plan ve sorunlar
Hardfinging, kaynak teknolojisi yoluyla metal yüzeylerde aşınmaya dayanıklı, korozyona dayanıklı veya yüksek sıcaklığa dayanıklı kaplamalar yatırma işlemidir. Madencilik makineleri, çimento ekipmanları, metalurjik silindirler ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Son zamanlarda, kullanıcılar "E 7018 kaynak çubuklarının sert kaynak için kullanılıp kullanılamayacağı" sorusunu gündeme getirdiler. Bu makale, bu sorunun derinlemesine bir analizini yapmak için bilimsel araştırma verilerini endüstriyel uygulamayla birleştirmektedir.
I. 7018 kaynak çubuğunun özellikleri ve sınırlamaları
E7018, yüksek tokluğu, çatlak direnci ve orta mukavemeti ile bilinen düşük hidrojen potasyum tipi bir kaynak çubuğudur ve yapısal çelik kaynak (köprüler ve binalar gibi) için yaygın olarak kullanılır. Temel özellikleri şunları içerir:
- Kimyasal bileşim:% 5.4 manganez (MN), esas olarak demir (Fe) bazlı alaşım içerir.
- Mekanik Özellikler: Çekme mukavemeti 510-590 MPa, akma mukavemeti 430-510 MPa, uzama%24 -36%.

- Kaynak işlemi: Yalnızca düz kaynak ve dikey kaynak için uygun olan kısa devreli metal transfer modunu destekler

Bununla birlikte, sert kaynakların temel gereksinimleri yüksek sertliktir (genellikle HRC 50 veya üstü gerektirir) ve karbürler (Cr7C3, TIC gibi) veya martensit yapısı gerektiren aşınma direncidir. 7018 kaynak çubuğunun (kaynaktan yaklaşık 29.5 hb) sertliği, özel sert kaynak malzemelerinden (HRC 55-56 ulaşabilen EDZCR-C serisi kaynak çubukları gibi) çok daha düşüktür.
İi. Sabit ve 7018 elektrot için teknik gereksinimlerin uyumluluk analizi
Malzeme uyumluluğu:
- Sabitleme, karbür oluşturmak için yüksek karbon ve yüksek krom alaşımları (Cr13, Cr 20-35}}}}} gibi) gerektirir. 7018 Elektrotlar bu tür elemanlardan yoksundur ve yeterli aşınmaya dayanıklı fazlar (Cr7C3 gibi) üretemez.
- 7018'in manganez içeriği sertliği artırabilse de, manganez oksitler (MNO, MN3O4) yüksek sıcaklıklarda kolayca kırılgandır ve aşınma direncini azaltır.
Süreç uyarlanabilirliği:
- 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), bu da kaplama tabakasının sertliğini zayıflatabilir.
- Özelleştirilmiş sert kaynak malzemeleri (akı çekirdekli kablolar gibi) akımı ve ön ısıtma sıcaklığını (150-300 derece gibi) ayarlayarak çatlakları bastırırken, 7018 elektrotlar bu tür parametreler için optimize edilmez.
Uygulama senaryosu sınırlamaları:
- Geçici Onarım: 7018, düşük aşınma yükleri (hafif yıpranmış çelik yapılar gibi) ile acil onarımlar için kullanılabilir, ancak aşınma ömrü kısadır.
- Yüksek talep senaryolarına uygulanamaz: Madencilik kırıcı çekiçleri ve etkiye ve aşındırıcı aşınmaya dayanması gereken çimento dikey değirmen silindirleri gibi parçalar için, karbür sert fazları içeren özel kaynak malzemeleri kullanılmalıdır.
III. Endüstriyel Uygulama ve Alternatifler
Özel Sert Kaynak Malzemesi Kılıfı:
- CR13 Paslanmaz Çelik Kaynak Teli: MO ve NI eklendikten sonra, yüzeyleme tabakasının sertliği HRC 50-53 'a ulaşır ve yüksek sıcaklık aşınma direnci%30 iyileştirilir.
- Fe tabanlı akı çekirdeği kaynak teli: Cr 20-35%, C 4-6%, şekillendirme (Cr, Fe) 7C3 karbür içerir ve aşınma direnci, taban malzemesinin 3-8 katlarıdır.
- Kobalt bazlı alaşım (Stellite 12): Sertlik, yüksek sıcaklık sürgülü aşınma ortamı için uygun olan lazer yüzeyinden sonra 700 HV'ye ulaşır.
7018 alternatif kullanımı:
7018'in geçici olarak kullanılması gerekiyorsa, önerilir:
- Heat sonrası tedavi: 450-500 derecesinde temperleme sertliği biraz artırabilir.
- Çok katmanlı yüzey açma: Seyreltme oranının etkisini azaltın, ancak çatlamayı önlemek için ara katman sıcaklığının kontrol edilmesi gerekir.
IV. Uzman tavsiyesi
- Özel kaynak malzemelerine öncelik verin: sertliği (HRC 50+) ve çatlak direncini dikkate almak için tasarlanmış olan EDZCR-C serisi, Hydcrmo kaynak teli, vb.
- Proses Optimizasyonu: Batık ark kaynağı veya lazer yüzeyini kullanın, taban malzemesi seyreltmesini azaltmak için ısı girişini kontrol edin.
- Güvenlik Koruma: 7018 Kaynak çubuğu manganez içerir ve manganez dumanlarına maruz kalmayı önlemek için kaynak sırasında havalandırma güçlendirilmelidir.
Çözüm
E 7018 kaynak çubukları yapısal kaynakta iyi performans gösterse de, bileşimlerinin ve performanslarının yüksek sertlik ve yüksek aşınma direnci gereksinimlerini karşılamak zordur. Endüstriyel onarımda, karbür oluşturma elemanları (CR, MO, NB) içeren özel kaynak malzemelerinin kullanılması ve uzun süreli aşınma koruması elde etmek için çalışma koşullarına göre lazer yüzeyleme veya batık ark kaynak işlemleri seçilmesi önerilir.





