Pasos involucrados en la superficie de metal

Este artículo arroja luz sobre los cinco pasos principales involucrados en la superficie. Los pasos son: 1. Preparación y precalentamiento del substrato 2. Procedimiento de superficie 3. Calidad de los materiales depositados 4. Enfriamiento de depósitos posterior al proceso 5. Depósito de superficie de acabado.

Paso # 1. Preparación y Precalentamiento del Sustrato:

Las superficies para la superficie se preparan de la misma manera que para la soldadura. Si hay pintura o incrustaciones, se puede eliminar con un paño, con una limpieza química o con métodos mecánicos, como cepillado de alambre, astillado o esmerilado. Las superficies de la base a veces están rugosas para proporcionar un agarre mecánico del metal depositado.

Puede ser necesario precalentar el sustrato para evitar que se agriete el metal o el sustrato depositado. Los aceros de carbono medio y alto, deben precalentarse de 370 a 650 ° C dependiendo de la cantidad de carbono. Si el sustrato está formado por aceros endurecidos, generalmente se recuecen antes de salir a la superficie y se recalientan para restaurar las propiedades originales.

Paso # 2. Procedimiento de superficie:

Se selecciona un proceso apropiado para colocar el material de la superficie de las propiedades deseadas en el sustrato preparado y limpio. La técnica adoptada para depositar el metal depende del proceso utilizado.

A veces, la superficie resulta en deformaciones de la placa base. Para contrarrestar este efecto, el trabajo a superponer debe calentarse lo menos posible. Las cuentas deben colocarse paralelas a la dimensión más larga de la obra en lugar de transversalmente; esto hace que el calor de la fuente de la superficie (arco o llama, etc.) se extienda sobre un área más grande y no se concentre en el metal depositado.

Cuando es esencial que la deformación se reduzca al mínimo, el trabajo puede enfriarse, como se muestra en la Fig. 18.16.

La capa superior del metal depositado a menudo contiene óxidos. Por lo tanto, es poroso y por lo tanto debe ser eliminado. Por eso, después de la superficie, el componente generalmente se mecaniza para obtener una superficie lisa; Por lo tanto, se debe hacer un margen de mecanizado adecuado para la operación de acabado.

Esta asignación puede ser de 1 a 3 mm dependiendo de la habilidad del operador. Si el metal depositado es de calidad inferior, la superficie mecanizada revelará agujeros e inclusiones de escoria. Las reglas básicas de soldadura son, por lo tanto, igualmente vinculantes en la operación de revestimiento para obtener depósitos de calidad.

El espesor de los depósitos varía considerablemente en la práctica; Sin embargo no suele superar los 6 mm. Normalmente, los flujos no son necesarios en los procesos de oxicetileno o de soldadura por arco. Sin embargo, si el uso del flujo es obligatorio, el mismo puede aplicarse en forma de un revestimiento.

Paso # 3. Calidad de los materiales depositados:

La calidad de los depósitos de superficie varía ampliamente según el servicio previsto de los componentes de superficie. Es imperativo que las matrices que operan con tolerancias cercanas tengan depósitos terminados sin grietas y porosidad; sin embargo, algunos defectos menores de esta naturaleza son aceptables en algunos casos, por ejemplo, en la superficie de las mordazas de una trituradora de rocas. Independientemente de la calidad exigida por una aplicación determinada, lo mejor para el proceso es que el control del proceso debe ser tal que permita obtener depósitos de muy alta calidad y rendimiento.

Las aleaciones de revestimiento de base de acero muestran poca tendencia al agrietamiento si se depositan mediante oxicetileno o un proceso de soldadura al arco, siempre que se sigan los procedimientos adecuados. En caso de que se observe alguna tendencia, puede comprobarse precalentando el sustrato a la temperatura requerida.

Las fundiciones y los aceros fundidos de alta aleación tienen una tendencia al agrietamiento y la porosidad, pero pueden controlarse mediante precalentamiento y mejores prácticas operativas. Cuando el agrietamiento se debe a una gran diferencia entre el coeficiente de expansión del sustrato y el del material depositado, es mejor encontrar un material de superficie alternativo adecuado para eliminar el problema de agrietamiento.

Los depósitos de materiales no ferrosos de alta aleación generalmente no presentan problemas, excepto cuando se aplican sobre grandes áreas o cuando se aplican con procesos de arco metálico; Sin embargo, el precalentamiento adecuado puede superar incluso estos problemas. No se observa agrietamiento cuando estas aleaciones se depositan mediante el proceso de oxi-acetileno. Estas aleaciones con alta resistencia a temperaturas elevadas pueden causar cierta distorsión, pero esto puede evitarse por medio de contrarrestar, como el pretensado.

Los depósitos de carburo conservarán sus propiedades originales siempre que se depositen sin calor excesivo ni agitación de la piscina de metal fundido. Los procesos de soldadura por arco cuando se aplican a la superficie tienden a sobrecalentarse y disolverse los carburos, por lo que se prefieren el oxiacetileno y el calentamiento por inducción para incrustar carburos granulares y para unir insertos de carburo. Las barras que contienen carburos granulares se aplican en depósitos delgados para evitar la separación de los gránulos de la matriz en la piscina de metal fundido.

Las aleaciones de base de cobre no presentan problemas cuando se depositan mediante el proceso de oxiacetileno, sin embargo, cuando se aplican mediante procesos de arco, existe la posibilidad de sobrecalentamiento y la porosidad resultante, la penetración excesiva y la dilución del metal depositado. Sin embargo, los bronces de aluminio se pueden depositar satisfactoriamente con los procesos de arco.

Paso # 4. Enfriamiento Post-Proceso de Depósitos:

Las velocidades de enfriamiento adoptadas para soldar materiales similares al sustrato pueden tomarse como una guía para establecer las velocidades de enfriamiento deseadas para la superficie. Se necesita tener un carro mayor para depositar los hierros fundidos cuya ductilidad es menor que la de la ductilidad del metal base. Se puede emplear un horno de recocido o una caja de cenizas de madera, cal o asbesto, según la necesidad y la disponibilidad.

Si el metal depositado requiere un tratamiento térmico para mejorar las propiedades mecánicas, se debe adoptar un sistema de enfriamiento de aceite o una normalización en el aire y se debe evitar el enfriamiento de agua ya que puede causar grietas.

Paso # 5. Acabado de depósito de superficie:

Muchas veces, los componentes de superficie emergente se pueden usar directamente sin ninguna operación de acabado posterior al proceso, por ejemplo, cubos de dragas, cargadores y dientes, dientes de desgarradores y muchas otras piezas de máquinas de movimiento de tierra. Sin embargo, el mecanizado del metal depositado a menudo es necesario para dar un acabado final y dimensiones específicas a una pieza de trabajo como ejes, troqueles, es decir, válvulas de escape y asientos del motor, ruedas de ferrocarril, etc.

El mecanizado y el esmerilado son los procesos que se emplean con mayor frecuencia para dar el acabado final y, por lo tanto, incurrir en gastos de acabado bajos. Sin embargo, los depósitos más duros requieren muelas abrasivas adecuadas para producir la suavidad deseada, como es el caso de las superficies y herramientas de los asientos de válvulas.

En caso de que la forja en caliente pueda dar el acabado deseado, es mucho más económico adoptarlo en comparación con el mecanizado; Los arados compartidos y los extremos de los rieles son los mejores ejemplos donde este método de acabado se adapta muy bien.

Los depósitos muy duros se pueden "depositar en caliente", en donde los componentes de la superficie se calientan a una temperatura de fusión de 95 a 150 ° C y la superficie se alisa cortando las capas delgadas con una lima vieja y luego se sigue moliendo.