Passaggi coinvolti nella lavorazione del metallo

Questo articolo getta luce sui cinque passaggi principali coinvolti nell'affiorare. I passaggi sono: 1. Preparazione e preriscaldamento del substrato 2. Procedura di affinamento 3. Qualità dei materiali depositati 4. Raffreddamento post-processo dei depositi 5. Deposito di rifinitura delle superfici.

Passaggio 1. Preparazione e preriscaldamento del substrato:

Le superfici per la superficie vengono preparate come per la saldatura. Se la vernice o le incrostazioni sono presenti, può essere rimossa pulendo, pulendo con sostanze chimiche o con metodi meccanici come spazzolatura, truciolatura o levigatura. Le superfici di base sono talvolta irruvidite per fornire una presa meccanica del metallo depositato.

Potrebbe essere necessario preriscaldare il substrato per evitare fessurazioni nel metallo o nel substrato depositato. Acciai a medio e alto tenore di carbonio, dovrebbero essere preriscaldati da 370 a 650 ° C a seconda della quantità di carbonio. Se il substrato è costituito da acciai temprati, di solito vengono ricotti prima di essere riemersi e riscaldati per ripristinare le proprietà originali.

Fase 2. Procedura di affioramento:

Viene scelto un processo appropriato per depositare il materiale di superficie delle proprietà desiderate sul substrato preparato e pulito. La tecnica adottata per depositare il metallo dipende dal processo utilizzato.

A volte risultati di superficie in orditura della piastra di base. Per contrastare questo effetto, il lavoro da sovrapporre dovrebbe essere riscaldato il meno possibile. Le perline dovrebbero essere disposte parallelamente alla dimensione più lunga dell'opera piuttosto che trasversalmente; questo fa sì che il calore della sorgente di superficie (arco o fiamma, ecc.) si diffonda su un'area più ampia e non si concentri nel metallo depositato.

Quando è essenziale ridurre la deformazione al minimo, il lavoro può essere raffreddato, come mostrato in Fig. 18.16.

Lo strato superiore del metallo depositato contiene spesso ossidi. È quindi poroso e dovrebbe quindi essere rimosso. Ecco perché dopo l'affioramento del componente viene solitamente lavorato per ottenere una superficie liscia; Pertanto è necessario lasciare un adeguato margine di lavorazione per l'operazione di finitura.

Questa tolleranza può essere da 1 a 3 mm a seconda dell'abilità dell'operatore. Se il metallo depositato è di qualità inferiore, la superficie lavorata rivelerà buchi e inclusioni di scorie. Le regole di base della saldatura sono quindi ugualmente vincolanti nell'operazione di rivestimento per ottenere depositi di qualità.

Lo spessore dei depositi varia considerevolmente nella pratica; tuttavia di solito non supera i 6 mm. I flussi normalmente non sono necessari nei processi di ossi-acetilene o di saldatura ad arco. Se tuttavia l'uso del flusso è obbligatorio, lo stesso può essere applicato sotto forma di rivestimento.

Fase 3. Qualità dei materiali depositati:

La qualità dei depositi superficiali varia ampiamente in base al servizio previsto dei componenti della superficie. È imperativo che gli stampi operanti con strette tolleranze abbiano dei depositi finiti privi di crepe e porosità, tuttavia alcuni difetti minori di questa natura sono accettabili in alcuni casi, ad esempio nella superficie di una mascella di un frantoio. Indipendentemente dalla qualità richiesta da una determinata applicazione, è nell'interesse di tutti che il controllo di processo debba essere tale da ottenere depositi di altissima qualità e prestazioni.

Le leghe di rivestimento in acciaio mostrano scarsa tendenza alla rottura se depositate con ossi-acetilene o processo di saldatura ad arco purché siano seguite le procedure appropriate. Nel caso in cui si osservi una tale tendenza, può essere controllata preriscaldando il substrato alla temperatura richiesta.

Le ghise e gli acciai colati ad alta lega hanno tendenza al cracking e alla porosità, ma questi possono essere controllati dal preriscaldamento e da migliori pratiche operative. Quando la criccatura è dovuta alla grande differenza tra il coefficiente di espansione del substrato e quello del materiale depositato, è preferibile trovare un materiale di rivestimento alternativo adatto in modo da eliminare il problema di fessurazione.

I depositi di materiali non ferrosi ad alta lega generalmente non presentano alcun problema tranne quando applicati su aree estese o quando applicati con processi ad arco metallico; tuttavia il corretto preriscaldamento può superare anche questi problemi. Non si osserva alcuna rottura quando queste leghe vengono depositate mediante il processo ossi-acetilene. Queste leghe ad alta resistenza a temperature elevate possono causare una certa distorsione, ma ciò può essere evitato mediante contromisure come il pre-stress.

I depositi di carburo manterranno le loro proprietà originali a condizione che questi vengano depositati senza calore eccessivo e agitazione del pool di metallo fuso. I processi di saldatura ad arco quando vengono applicati per la superficie hanno tendenza al surriscaldamento e alla dissoluzione dei carburi, motivo per cui ossi-acetilene e riscaldamento ad induzione sono preferiti per l'inserimento di carburi granulari e per l'attacco di inserti in metallo duro. Le aste contenenti carburi granulari vengono applicate in depositi sottili per evitare la segregazione dei granuli dalla matrice nel pool di metallo fuso.

Le leghe di rame di base non presentano alcun problema quando vengono depositate mediante il processo di ossi-acetilene, tuttavia quando applicate mediante processi ad arco vi è una possibilità di surriscaldamento e porosità risultante, eccessiva penetrazione e diluizione del metallo depositato. Tuttavia, i bronzi di alluminio possono essere depositati in modo soddisfacente con i processi ad arco.

Passo # 4. Raffreddamento post-processo dei depositi:

Le velocità di raffreddamento adottate per la saldatura di materiali simili come substrato possono essere considerate come linee guida per stabilire le velocità di raffreddamento desiderate per la superficie. Il carrello più grande deve essere preso in deposito di ghisa la cui duttilità è inferiore a quella della duttilità del metallo di base. Il forno di ricottura o una scatola di ceneri di legno, calce o amianto possono essere impiegati a seconda della necessità e della disponibilità.

Se il metallo depositato deve essere sottoposto a un trattamento termico per migliorare le proprietà meccaniche, è necessario adottare una tempra in olio o normalizzare in aria e evitare l'estinzione dell'acqua in quanto potrebbe causare crepe.

Passaggio 5. Deposito di rifinitura:

Molte volte i componenti in superficie possono essere utilizzati direttamente senza alcuna operazione di finitura post-processo, ad esempio secchi di draga, pinze e denti, denti di ripper e molte altre parti di macchine movimento terra. Tuttavia, la lavorazione del metallo depositato è spesso necessaria per dare una finitura finale e dimensioni specifiche a un pezzo come alberi, matrici, cioè valvole di scarico del motore e sedili, ruote ferroviarie, ecc.

La lavorazione e la rettifica sono i processi più spesso impiegati per dare la finitura finale e, quindi, comportano costi di finitura bassi. Tuttavia, i depositi più duri richiedono mole adatte per produrre la scorrevolezza desiderata, come nel caso delle superfici e degli strumenti delle sedi delle valvole.

Nel caso in cui la forgiatura a caldo possa dare la finitura desiderata, è molto più economico adottarla rispetto alla lavorazione; le aratri e le rotaie sono i migliori esempi in cui questo metodo di finitura si adatta molto bene.

I depositi molto duri possono essere "caldi" in cui i componenti della superficie vengono riscaldati a una temperatura compresa tra 95 e 150 ° C e la superficie viene levigata tagliando strati sottili con una vecchia lima per essere seguita dalla macinazione.