Etapas envolvidas na superfície de metal

Este artigo lança luz sobre os cinco principais passos envolvidos na pavimentação. As etapas são: 1. Preparação e Pré-aquecimento do Substrato 2. Procedimento de Revestimento 3. Qualidade dos Materiais Depositados 4. Arrefecimento Pós-Processamento dos Depósitos 5. Depósito de Acabamento da Superfície.

Etapa # 1. Preparação e Pré-aquecimento do Substrato:

As superfícies para pavimentação são preparadas da mesma maneira que para soldagem. Se houver tinta ou incrustações, elas podem ser removidas com limpeza química ou mecânica, como escovagem, lascamento ou trituração de arame. As superfícies da base são por vezes ásperas para proporcionar uma fixação mecânica do metal depositado.

O pré-aquecimento do substrato pode ser necessário para evitar rachaduras no metal depositado ou no substrato. Aços de médio e alto carbono, devem ser pré-aquecidos de 370 a 650 ° C, dependendo da quantidade de carbono. Se o substrato consistir de aços endurecidos, eles geralmente são recozidos antes de serem revestidos e reaquecidos para restaurar as propriedades originais.

Etapa # 2. Procedimento de revestimento:

O processo apropriado é selecionado para colocar o material de superfície das propriedades desejadas no substrato preparado e limpo. A técnica adotada para depositar o metal depende do processo utilizado.

Às vezes, a superfície resulta em deformação da placa de base. Para neutralizar esse efeito, o trabalho a ser sobreposto deve ser aquecido o mínimo possível. As contas devem ser colocadas paralelas à dimensão mais longa do trabalho, em vez de cruzadas; isso faz com que o calor da fonte de superfície (arco ou chama, etc.) se espalhe por uma área maior e não se concentre no metal depositado.

Quando é essencial que o empenamento seja reduzido ao mínimo, o trabalho pode ser resfriado, como mostra a Fig. 18.16.

A camada superior do metal depositado contém frequentemente óxidos. É assim poroso e deve, portanto, ser removido. É por isso que, após a superfície, o componente é geralmente usinado para obter uma superfície lisa; Por conseguinte, deve ser feita uma tolerância de maquinagem adequada para a operação de acabamento.

Este subsídio pode ser de 1 a 3 mm, dependendo da habilidade do operador. Caso o metal depositado seja de qualidade inferior, a superfície usinada revelará furos e inclusões de escória. As regras básicas de soldagem são, portanto, igualmente vinculativas na operação de revestimento para obter depósitos de qualidade.

A espessura dos depósitos varia consideravelmente na prática; no entanto, geralmente não excede 6 mm. Os fluxos normalmente não são necessários nos processos de oxiacetileno ou de soldagem a arco. Se, no entanto, o uso de fluxo for obrigatório, o mesmo pode ser aplicado na forma de um revestimento.

Etapa # 3. Qualidade dos Materiais Depositados:

A qualidade dos depósitos de superfície varia amplamente dependendo do serviço pretendido dos componentes da superfície. É imperativo que os moldes que operam com tolerâncias estreitas tenham concluído depósitos isentos de trincas e porosidade, no entanto, defeitos menores desta natureza são aceitáveis ​​em alguns casos, por exemplo, na superfície de uma maxila trituradora. Independentemente da qualidade exigida por uma determinada aplicação, é no melhor interesse de todos que o controle do processo deve ser de modo a alcançar depósitos de alta qualidade e desempenho.

As ligas à base de aço apresentam pouca tendência a rachaduras se depositadas por oxi-acetileno ou processo de solda a arco, desde que os procedimentos adequados sejam seguidos. Caso tal tendência seja observada, ela pode ser verificada pré-aquecendo o substrato até a temperatura desejada.

Ferros fundidos e aços de alta liga têm tendência a rachaduras e porosidade, mas estes podem ser controlados pelo pré-aquecimento e melhores práticas operacionais. Quando o craqueamento é devido à grande diferença entre o coeficiente de expansão do substrato e o do material depositado, é melhor encontrar um material de revestimento alternativo adequado para eliminar o problema de craqueamento.

Os depósitos de materiais não ferrosos de alta liga geralmente não apresentam problemas, exceto quando aplicados em grandes áreas ou quando aplicados com processos de arco de metal; no entanto, o pré-aquecimento adequado pode superar até mesmo esses problemas. Nenhuma rachadura é observada quando essas ligas são depositadas pelo processo de oxiacetileno. Essas ligas com alta resistência a temperaturas elevadas podem causar alguma distorção, mas isso pode ser evitado por meio de neutralizações, como o pré-tensionamento.

Os depósitos de carbonetos reterão suas propriedades originais, desde que sejam depositados sem calor excessivo e agitação do tanque de metal fundido. Os processos de soldagem a arco quando aplicados para revestimento têm tendência ao superaquecimento e dissolução dos carbonetos, é por isso que o oxi-acetileno e o aquecimento por indução são preferidos para a imersão de carbonetos granulares e para a fixação de insertos de metal duro. Barras contendo carbonetos granulares são aplicadas em depósitos finos para evitar a segregação dos grânulos da matriz no pool de metal fundido.

As ligas à base de cobre não apresentam problemas quando depositadas pelo processo de oxiacetileno, entretanto, quando aplicadas por processos de arco, há uma chance de superaquecimento e consequente porosidade, penetração excessiva e diluição do metal depositado. No entanto, bronzes de alumínio podem ser depositados satisfatoriamente com processos de arco.

Etapa # 4. Arrefecimento pós-processo de depósitos:

As taxas de resfriamento adotadas para a soldagem de materiais similares como o substrato podem ser tomadas como diretriz para estabelecer as taxas de resfriamento desejadas para o revestimento. Maior carrinho precisa ser levado em depositar ferros fundidos cuja ductilidade é mais baixa que o da ductilidade de metal básico. Forno de recozimento ou uma caixa de cinzas de madeira, cal ou amianto podem ser empregados dependendo da necessidade e disponibilidade.

Se o metal depositado exigir tratamento térmico para melhorar as propriedades mecânicas, deve-se adotar a têmpera a óleo ou a normalização no ar, e a resfriamento com água deve ser evitada, pois pode causar rachaduras.

Passo # 5. Depósito de Acabamento:

Muitas vezes, os componentes da superfície externa podem ser usados ​​diretamente sem qualquer operação de acabamento pós-processo, por exemplo, caçambas de draga, caçambas e dentes, dentes ríperes e muitas outras peças de máquinas de movimentação de terra. No entanto, a usinagem do metal depositado é muitas vezes necessária para dar um acabamento final e dimensões específicas a uma peça como eixos, matrizes, ou seja, válvulas de escape do motor e assentos, rodas ferroviárias, etc.

Usinagem e retificação são os processos mais empregados para dar o acabamento final e, assim, incorrer em baixa despesa de acabamento. No entanto, os depósitos mais duros exigem rodas de moedura adequadas para produzir a suavidade desejada, como é o caso das superfícies e ferramentas da sede da válvula.

Caso o forjamento a quente possa dar o acabamento desejado, é muito mais econômico adotá-lo em comparação com a usinagem; As partes de arado e as extremidades dos trilhos são os melhores exemplos em que esse método de acabamento se adapta muito bem.

Depósitos muito duros podem ser 'preenchidos a quente', em que os componentes da superfície são aquecidos dentro de 95 a 150 ° C da sua temperatura de fusão e a superfície é suavizada cortando camadas finas com uma lima antiga a ser seguida de moagem.