Piastra di rivestimento resistente all'usura: materiale composito di base per soluzioni antiusura industriali
Le piastre di rivestimento resistenti all'usura, una categoria fondamentale di materiali compositi antiusura, utilizzano la saldatura ad arco e la saldatura ad arco sommerso per depositare strati di usura altolegati da 3 a 20 mm (ad esempio, lega Cr26 ad alto contenuto di cromo, acciaio Mn13 ad alto contenuto di manganese) su substrati in acciaio a basso tenore di carbonio (Q235/Q355). Questo crea una struttura a gradiente di substrato resistente + strato di usura ad alta durezza, che affronta con precisione i guasti delle apparecchiature in condizioni difficili come carichi d'urto, usura abrasiva e corrosione ad alta temperatura. Le applicazioni sono sistematicamente classificate in quattro settori principali:
I. Industria mineraria e del carbone – Scenari di impatto-abrasione
Le superfici delle attrezzature sono soggette a usura combinata da taglio (dai bordi del minerale) e da impatto (dai materiali sabbiati). I rivestimenti personalizzati proteggono i componenti critici:
•Resistenza alla corrosione del sistema di trasporto
Per scivoli per minerali (inclinazione ≥45°), gomiti per tubi di carbone e canali di trasporto raschiatori: la saldatura ad arco aperto con anima di flusso deposita una lega Cr26 da 5-8 mm (HRC58-62), riducendo il tasso di usura da 0,3 mm/mese a 0,08 mm/mese. In una miniera a cielo aperto, la durata dei componenti è aumentata di 4 volte, riducendo i tempi di fermo annuali di 72 ore.
•Parti principali dell'attrezzatura di frantumazione
•Piastre del frantoio a mascelle: rivestimento bimetallico su substrato Q345B + lega Mn13-Cr2 da 6-10 mm (resistenza all'impatto ≥15J/cm²) resiste a sollecitazioni d'impatto di 300 MPa, eliminando l'usura prematura.
•Rivestimenti del frantoio a cono: la saldatura multistrato con tampone Ni-Cr (soppressione delle crepe) e strato superiore WC-Co (resistenza all'usura dei bordi) prolunga la durata utile da 800 a 2.500 ore.
•Protezione del mulino
Rivestimenti per mulini a sfere: la saldatura ad arco sommerso deposita 8-12 mm di ferro ad alto tenore di cromo (carburi eutettici ≥40%) su Q235. Il design a forma d'onda migliora la resistenza agli urti, estendendo i cicli di sostituzione da 4 a 14 mesi e aumentando l'efficienza di macinazione del 12% (caso della miniera d'oro).
II. Macchine edili – Soluzioni per carichi dinamici
Risolve gli impatti ciclici e le sollecitazioni di taglio delle rocce:
•Sistemi di benne per escavatori
•Base della benna: la saldatura ad arco trasferito al plasma (PTAW) con particelle WC (HV1200+) migliora di 3 volte la resistenza ai graffi sulla roccia.
•Radici dei denti: lo strato tampone Ni-Cr-Mo (HRC35-40) riduce le fratture da stress, prolungando la durata da 200 a 500 ore.
•Rinforzo del bordo della pala/lama
La saldatura ad arco sommerso a doppio filo su Q355 da 5 mm crea uno strato di Cr15-C da 8 mm (superficie dura, transizione, substrato tenace). La profondità di penetrazione del materiale diminuisce da 15 mm a 5 mm, riducendo la frequenza di sostituzione da mensile a trimestrale.
•Design resistente alla fatica
Lame bulldozer: la saldatura a riporto pulsato con strato di transizione ZTA a bassa durezza (HRC35-40) previene l'infragilimento del substrato. Lo strato di lavoro ad alta durezza (HRC55-60) resiste all'usura da taglio, aumentando del 20% la resistenza alla fatica da impatto.
III. Industria dei materiali da costruzione – Movimentazione di materiali abrasivi
•Sistemi di macinazione del cemento
Rivestimenti del mulino: il rivestimento ad alto tenore di cromo (Cr≥25%) con maglia a guscio di tartaruga riduce l'usura da 5 g/ton di clinker a 1,2 g/ton (150 °C). Le riparazioni delle presse a rulli con filo animato ripristinano la durezza a HRC55-58 con un costo di sostituzione del 30% (una linea da 5.000 t/giorno consente un risparmio di 800.000 yen/anno).
•Attrezzature per la lavorazione degli aggregati
Rivestimenti antiurto per sabbiatrice: il rivestimento in particelle di WC resiste all'abrasione del quarzo (SiO₂≥90%), riducendo il tasso di usura da 0,5 mm/giorno a 0,1 mm/giorno. Bracci miscelatori: il rivestimento in 316L + Cr13 risolve il problema della corrosione del cemento e dell'usura degli aggregati, prolungandone la durata da 3 a 12 mesi.
IV. Energia e metallurgia – Protezione dall'usura ad alta temperatura
Soluzioni per ambienti da 300 a 800°C:
•Sistemi di alimentazione a carbone
Gomiti dello scivolo del carbone (velocità del materiale ≥20 m/s): il rivestimento in lega ad alto contenuto di Ni (Ni≥30%) migliora la resistenza all'ossidazione di 3 volte (150-300 °C), estendendo il servizio da 6 a 24 mesi (unità da 300 MW). Lame raschianti per scorie: la lega Cr-Ni-W (≤600 °C) riduce la rottura del 60% (durezza delle scorie HV800+).
•Sistemi di laminazione metallurgica
Gabbie di laminazione a caldo: il tampone a base di Cu + il rivestimento ad alto contenuto di Cr riducono l'usura del gioco da 0,5 mm/mese a 0,1 mm/mese con forze di 2.000 tonnellate. Bocca del convertitore: la lega a base di Co (Co≥50%) resiste a spruzzi di acciaio a 1.600 °C, prolungando la durata della campagna da 15 a 45 giorni.