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Material de revestimento a laser e método de revestimento a laser para reforço de cortador de máquina de proteção

8 de novembro de 2023

A presente invenção refere-se ao campo da tecnologia de reparo aditivo a laser e, especificamente, a um material de revestimento a laser e a um método de revestimento a laser para fortalecer um cortador de máquina de blindagem.

As máquinas de blindagem são amplamente utilizadas na construção de vários projetos de túneis. A máquina cortadora de blindagem atua diretamente na superfície da escavação. Devido ao seu ambiente de trabalho hostil, carga instável e grande carga de impacto, é uma das peças mais facilmente danificadas durante o processo de escavação. Ao trabalhar em uma superfície rochosa complexa, para garantir o objetivo da estação de quebra da rocha, o empuxo mecânico é aumentado e o desgaste do cortador é muito sério. Ao mesmo tempo, devido à complexidade do ambiente de trabalho da máquina de blindagem, a resistência ao impacto da fresa também é considerada. As propriedades mecânicas da fresa existente atingiram um valor máximo e são difíceis de melhorar ainda mais. De acordo com a análise da teoria do atrito e do desgaste, o aumento da dureza melhorará a resistência ao desgaste da fresa. Atualmente, o principal método de modificação de ferramentas é a aplicação de um revestimento resistente ao desgaste.

Como uma tecnologia de reforço emergente com alto grau de liberdade, a tecnologia de revestimento a laser pode ser usada para reforço de peças, reparo e remanufatura de peças, etc. A combinação de aquecimento rápido e resfriamento rápido pode efetivamente ajudar a refinar a organização e melhorar o efeito de fortalecimento; a taxa de diluição do revestimento é baixa, o que garante ainda que o desempenho do revestimento seja consistente com a intenção original do projeto; o revestimento do revestimento é de fácil obtenção de ligação metalúrgica, garantindo a confiabilidade da ferramenta em operações futuras; partículas duras resistentes ao desgaste melhoram a dureza e a resistência ao desgaste, ao mesmo tempo que controlam a proporção da fase de ligação resistente para melhorar a tenacidade e evitar fragilidade. No entanto, o processo de revestimento a laser é restrito pelo desempenho dos materiais compósitos em pó, e a camada de revestimento é propensa a defeitos como rachaduras e inclusões, o que limita o uso de revestimento a laser na área de fortalecimento de cortadores de máquinas de blindagem. Combinado com o suporte teórico do mecanismo de quebra de rocha cortadora, parâmetros de rocha e pesquisa existente de camada de revestimento resistente ao desgaste, os requisitos específicos do cortador de máquina de blindagem para resistência, tenacidade e resistência ao desgaste são analisados. Como a fresa da máquina de blindagem tem requisitos rígidos de tenacidade e resistência ao desgaste, é necessário usar um material de camada de revestimento a laser com um mecanismo duplo de fase de ligação resistente e partículas duras resistentes ao desgaste. No entanto, à medida que a proporção em massa de partículas duras resistentes ao desgaste aumenta, os fatores que afetam o desempenho da camada de revestimento tornam-se complicados e a concentração de tensões locais e as fontes de fissuras aumentam.

Em resumo, sob a premissa de garantir um bom desempenho de colagem e excelente desempenho de pós-processamento da camada de revestimento da placa, obter um revestimento de liga forte e resistente que possa atender ao uso da máquina de blindagem é um problema urgente a ser resolvido. Em vista disso, a presente invenção é especialmente proposta.

A fim de resolver os problemas acima mencionados, a presente invenção fornece um material de revestimento a laser e um método de revestimento a laser para fortalecer a fresa da máquina de blindagem para resolver os problemas mencionados acima. O núcleo da presente invenção é: misturando carboneto de tungstênio esférico de grão grande (diâmetro 50μm-100μm) e carboneto de tungstênio esférico de grão pequeno (diâmetro 20μm-45μm) com pó de liga à base de ferro e depois revestindo a superfície da placa , controlando a proporção total de carboneto de tungstênio (WC) e ajustando a proporção de partículas grandes e pequenas, as vantagens de cada faixa de tamanho de partícula de carboneto de tungstênio esférico são maximizadas e as propriedades mecânicas da camada de revestimento são amplamente melhoradas. As partículas de WC possuem alta dureza e resistência ao desgaste. Como uma fase dura no revestimento compósito, seu próprio desempenho de alta dureza (acima de 2000HV0.3) e o efeito de proteção que traz podem efetivamente fortalecer a camada de revestimento. No entanto, quando a proporção em massa de carboneto de tungstênio na camada de revestimento à base de ferro excede 50%, a sensibilidade à trinca aumenta. Portanto, para atender aos requisitos de uso da fresa da máquina de blindagem, a proporção de massa do carboneto de tungstênio precisa ser controlada. A matriz do material adota pó de liga à base de ferro de alta resistência para obter um material de reforço da placa de revestimento a laser que economiza materiais de cobalto/níquel.

Para atingir o objetivo acima mencionado, a presente invenção adota o seguinte esquema técnico:

Material de revestimento a laser para fortalecer a fresa de uma máquina de blindagem, compreendendo uma camada de base e uma camada resistente ao desgaste revestida na camada de base; a camada de base é revestida por pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro I, o pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro I compreende carboneto de tungstênio esférico I e pó de liga à base de ferro I, a porcentagem em massa do carboneto de tungstênio esférico I é 25 %-35%, a porcentagem em massa do pó de liga à base de ferro I é de 65%-75%, a proporção de carboneto de tungstênio esférico de granulação grande para carboneto de tungstênio esférico de granulação pequena no carboneto de tungstênio esférico I é de 3.5:1- 2.5:1, o pó de liga à base de ferro I compreende C, Si, Cr, Ni, Mo, Mn, Fe, a porcentagem em massa de C é 0.07% -0.13%, a porcentagem em massa de Si é: 1.2% -2% , a porcentagem em massa de Cr é: 21% -28%, a porcentagem em massa de Ni é: 12% -20%, a porcentagem em massa de Mo é: 0% -7%, a porcentagem em massa de Mn é: 1.3 %-0.7%, e o saldo é Fe;

A camada resistente ao desgaste é formada pelo revestimento de pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro II, o pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro II contém carboneto de tungstênio esférico II e pó de liga à base de ferro II, a porcentagem em massa de carboneto de tungstênio esférico II é 35%-45%, a porcentagem em massa do pó de liga à base de ferro I é 55%-65%, a proporção de carboneto de tungstênio esférico de granulação grande para carboneto de tungstênio esférico de granulação pequena no carboneto de tungstênio esférico II é 1: 1-1.4:1, o pó de liga à base de ferro II contém C, Si, Cr, Ni, Mo, Mn, Fe, a porcentagem em massa de C é 0.07%-0.13%, a porcentagem em massa de Si é: 1.2%- 2%, a porcentagem em massa de Cr é: 21%-28%, a porcentagem em massa de Ni é: 12%-20%, a porcentagem em massa de Mo é: 0.7%-1%, a porcentagem em massa de Mn é : 3%-0.7%, e o saldo é Fe.

Além disso, a porcentagem em massa do carboneto de tungstênio esférico I é de 30%, a porcentagem em massa do pó de liga à base de ferro I é de 70%, a proporção de carboneto de tungstênio esférico de granulação grande para carboneto de tungstênio esférico de granulação pequena no tungstênio esférico carboneto I é 3:1, a porcentagem em massa de C no pó de liga à base de ferro I é: 0.1%, a porcentagem em massa de Si é: 1.6%, a porcentagem em massa de Cr é: 23%, a porcentagem em massa de Ni é: 14%, a porcentagem em massa de Mo é: 1%, a porcentagem em massa de Mn é: 1% e o saldo é Fe.

Além disso, a porcentagem em massa do carboneto de tungstênio esférico II é de 40%, a porcentagem em massa do pó de liga à base de ferro II é de 60%, a proporção de carboneto de tungstênio esférico de granulação grande para carboneto de tungstênio esférico de granulação pequena no tungstênio esférico carboneto II é 55:45, a porcentagem em massa de C no pó de liga à base de ferro II é: 0.1%, a porcentagem em massa de Si é: 1.6%, a porcentagem em massa de Cr é: 23%, a porcentagem em massa de Ni é: 14%, a porcentagem em massa de Mo é: 1%, a porcentagem em massa de Mn é: 1% e o restante é Fe.

Além disso, o carboneto de tungstênio esférico de granulação grande é uma partícula de carboneto de tungstênio com um diâmetro de 50μm-100μm, e o carboneto de tungstênio esférico de granulação pequena é uma partícula de carboneto de tungstênio com um diâmetro de 20μm-45μm. A presente invenção também fornece um método de revestimento a laser para o material de revestimento a laser conforme descrito acima, primeiro usando pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro I como uma camada de base a ser revestida na superfície da fresa da máquina de blindagem e, em seguida, revestimento de ferro- pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base II na superfície superior da camada de base como uma camada resistente ao desgaste.

Além disso, o método inclui especificamente as seguintes etapas:

Etapa 1, pré-tratamento do substrato
Use uma rebarbadora para remover óxidos da superfície do substrato, use uma lixa para lixar a superfície a ser revestida até que a área a ser revestida fique lisa e, em seguida, use acetona para limpar e secar para remover óleo superficial e sujeira residual;

Etapa 2, pré-tratamento com pó
O pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro I e o pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro II são colocados em um forno de secagem a vácuo para preservação de calor e secagem, respectivamente;

Etapa 3, camada base de revestimento a laser
A alimentação de pó adota um método de alimentação de pó coaxial de um alimentador de pó de barril duplo, e o pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro seco I e o pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro II são colocados em diferentes barris de alimentação de pó do pó alimentador respectivamente, e o ponto de pó é ajustado para convergir na posição do ponto de laser;
Um laser semicondutor de alta potência é usado, e o braço mecânico e o posicionador inclinável são usados ​​para ajustar coordenadamente a posição relativa do laser e da placa e realizar a rotação da placa, ajustar o modo do laser e a distância focal e revestir dois camadas de pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro I na superfície da placa sob uma boa atmosfera protetora de argônio para preparar uma camada base de revestimento a laser;

Etapa 4, camada resistente ao desgaste de revestimento a laser
A superfície da camada base é polida e achatada, e a matéria estranha da superfície é removida. Após a conclusão do tratamento, uma camada de revestimento é preparada na parte superior da camada de base usando pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro II.

Além disso, o substrato na etapa 1 é aço H13.
Além disso, os parâmetros do processo de revestimento a laser na etapa 3 são: a potência do revestimento a laser é 1400 W, o diâmetro do ponto é 4 mm, a velocidade de digitalização é 600 mm/min, a taxa de sobreposição é 40%, a velocidade de alimentação do pó é 10.8 g/min, gás de proteção: argônio, gás de alimentação de pó: argônio, a vazão do gás de proteção é de 12L / min e a espessura da camada de base está preparada para ser de 1 mm.
Além disso, os parâmetros do processo de revestimento a laser na etapa 4 são: a potência do revestimento a laser é 1400 W, o diâmetro do ponto é 4 mm, a velocidade de digitalização é 420 mm/min, a taxa de sobreposição é 40%, a velocidade de alimentação do pó é 10.8 g/min, gás de proteção: argônio, gás de alimentação de pó: argônio, a vazão do gás de proteção é de 12L / min e a camada resistente ao desgaste é preparada para ter 1 mm.

Os efeitos benéficos da presente invenção são os seguintes:
A presente invenção fornece um material de revestimento a laser e um método de revestimento a laser para fortalecer o cortador de fresa de uma máquina de blindagem. A liga à base de ferro é uma fase de ligação com boa resistência a trincas e excelente molhabilidade do substrato do anel de corte. Comparado com as fases de ligação de ligas à base de níquel e ligas à base de cobalto, é uma escolha altamente econômica. Ao mesmo tempo, devido à sua forte capacidade de manter a fase de ligação, pode ser melhor fortalecido sinergicamente com partículas de carboneto de tungstênio. O carboneto de tungstênio esférico é selecionado para reduzir a tensão de canto causada pelo formato do carboneto de tungstênio. Partículas de carboneto de tungstênio com diâmetro de 20μm-45μm são pequenas em tamanho, têm uma grande área de interface com a matriz metálica, melhoram o efeito de interface e são distribuídas uniformemente. Partículas de carboneto de tungstênio com diâmetro de 50μm-100μm podem proporcionar melhores efeitos de fortalecimento e aumentar a capacidade de carga da camada de revestimento.

Primeiro, quando uma alta fração de massa de pó de carboneto de tungstênio de 50μm-100μm é misturada com uma fração de massa menor de pó de carboneto de tungstênio de 20μm-45μm, a boa tenacidade da liga da matriz pode ser mantida até certo ponto, enquanto a resistência e a dureza serão ainda ser melhorado. Como a aglomeração de pó de carboneto de tungstênio de 50μm-100μm na camada de revestimento do laser é menor do que a do pó de carboneto de tungstênio de 20μm-45μm, é diferente do fenômeno óbvio de endurecimento local causado pelo uso apenas de pó de carboneto de tungstênio de granulação grande para preparar o laser camada de revestimento. A combinação com uma pequena quantidade de pó de carboneto de tungstênio de granulação pequena 20μm-45μm pode preencher melhor as lacunas e promover a uniformidade da qualidade da mistura. Portanto, o pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro I é adequado para preparar a camada de base que desempenha um papel de endurecimento no revestimento composto de revestimento a laser.

Em segundo lugar, quando o pó de carboneto de tungstênio 50μm-100μm e o pó de carboneto de tungstênio 20μm-45μm de proporções semelhantes são misturados, uma dureza média mais alta aparecerá e um desempenho de resistência mais alto também será obtido, o que pode melhorar significativamente a resistência ao desgaste da máquina de blindagem anel cortador. Com base nesta característica de desempenho, o pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro II é adequado para preparar a camada resistente ao desgaste da camada superficial do revestimento composto de revestimento a laser.

A fim de ilustrar mais claramente o esquema de implementação específico do método da presente invenção, o esquema de implementação específico será introduzido em conjunto com os desenhos anexos.
A Figura 1 é uma imagem de microscópio eletrônico de varredura do pó de liga selecionado: (a) é a morfologia macroscópica do pó de liga à base de ferro; (b) é a morfologia macroscópica de partículas de carboneto de tungstênio de tamanhos mistos; (c) é a morfologia macroscópica de partículas de carboneto de tungstênio de 20-45μm; (d) é a morfologia macroscópica de partículas de carboneto de tungstênio de 50-150μm;

A Figura 2 é uma imagem metalográfica da camada de revestimento a laser em pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro;

A Figura 3 é uma imagem de microscópio eletrônico de varredura da camada de revestimento compósito de carboneto de tungstênio à base de ferro;

A Figura 4 é um diagrama esquemático dos resultados do teste de dureza da camada de revestimento a laser em pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro;

A Figura 5 é um fluxograma de revestimento de anel de faca;

A Figura 6 é um diagrama esquemático do dispositivo de revestimento de anel de faca.

Na figura: 1 é um sistema de processamento a laser flexível de 6KW, 2 é uma placa de máquina de blindagem e 3 é um posicionador.

Método de implementação específico
A presente invenção é descrita abaixo através de modalidades específicas, mas o escopo de proteção da presente invenção não está limitado a isto.
Nos exemplos a seguir, os pós de liga à base de ferro são todos preparados pelo mesmo método de atomização e peneirados para obter pós com tamanho de partícula de 50-100 μm. A morfologia do pó é mostrada na Figura 1 (a). O carboneto de tungstênio nos exemplos a seguir é todo carboneto de tungstênio fundido esférico, conforme mostrado na Figura 1 (b); o carboneto de tungstênio esférico de partículas pequenas tem um tamanho de partícula de 20μm-45μm, conforme mostrado na Figura 1 (c); o pó de carboneto de tungstênio de partículas grandes tem um tamanho de partícula de 50μm-100μm, conforme mostrado na Figura 1 (d). O pó da liga à base de ferro e o carboneto de tungstênio são misturados por moagem a vácuo.

Exemplo 1
O material de revestimento a laser nesta modalidade inclui uma camada de base e uma camada resistente ao desgaste revestida na camada de base. A camada de base é revestida com pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro I. O pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro I inclui carboneto de tungstênio esférico I e pó de liga à base de ferro I. O carboneto de tungstênio esférico I é responsável por 30%, ferro- o pó de liga à base de I é responsável por 70%, e a proporção de carboneto de tungstênio esférico de granulação grande para carboneto de tungstênio esférico de granulação pequena em carboneto de tungstênio esférico I é de 3:1;
A camada resistente ao desgaste é revestida com pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro II. O pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro II inclui carboneto de tungstênio II esférico e pó de liga à base de ferro II. O carboneto de tungstênio esférico II é responsável por 40%, o pó de liga à base de ferro II é responsável por 60% e a proporção de carboneto de tungstênio esférico de granulação grande para carboneto de tungstênio esférico de granulação pequena é de 55:45.
O pó de liga à base de ferro I e o pó de liga à base de ferro II mencionados acima usam o mesmo pó de liga à base de ferro, e a porcentagem em massa da composição é C: 0.1%, Si: 1.6%, Cr: 23%, Ni: 12 %, Mo: 1%, Mn: 1%, e o saldo é Fe.
O carboneto de tungstênio esférico de granulação grande mencionado acima é uma partícula de carboneto de tungstênio com um diâmetro de 50μm-100μm, e o carboneto de tungstênio esférico de granulação pequena é uma partícula de carboneto de tungstênio com um diâmetro de 20μm-45μm.
O teste de reforço do revestimento a laser de passagem única foi realizado no material do substrato da placa da máquina de blindagem, e o método de operação específico é o seguinte:
Pré-tratamento do substrato de revestimento: O anel de corte da placa é usado como substrato de revestimento e o material específico é o aço H13. Referindo-se à Figura 6, o anel cortador é fixado no posicionador e o óxido da superfície é removido por uma rebarbadora. A superfície a ser revestida é polida sucessivamente com lixa de malha 80, malha 240 e lixa de malha 500 e, em seguida, limpa e seca com acetona para remover óleo residual e ferrugem residual na superfície.
Pré-tratamento com pó de revestimento: Coloque o pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro I e o pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro II em um forno de secagem a vácuo a 130°C por 2 horas. O pó é alimentado por um método de alimentação de pó coaxial de um alimentador de pó de barril duplo. O pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro seco I e o pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro II são colocados em diferentes barris de alimentação de pó do alimentador de pó, e os pontos de pó são ajustados para convergir na posição do ponto de laser.
Processo de revestimento da camada base: Ajuste a velocidade do posicionador para que a velocidade de rotação periférica externa da placa seja igual a 600 mm/s, a velocidade de alimentação do pó seja 10.8 g/min, a potência do laser seja 1400 W, a espessura da camada base esteja preparada para ser cerca de 1 mm, o gás protetor é argônio, o gás de alimentação de pó é argônio e a taxa de fluxo do gás protetor é 12L/min. Reajuste a distância focal após cada camada de revestimento para manter os pontos de luz em pó convergidos. Revestimento de duas camadas de camada base.
Processo de revestimento de camada resistente ao desgaste: A superfície da camada base é polida e achatada, e materiais estranhos na superfície são removidos; após o tratamento, a camada resistente ao desgaste é preparada. Duas camadas de camadas de revestimento são preparadas na parte superior da camada de base usando pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro II. A velocidade do posicionador é ajustada de modo que a velocidade de rotação periférica externa da placa seja igual a 600 mm/s, a velocidade de alimentação do pó seja 10.8 g/min, a potência do laser seja 1400 W e a camada resistente ao desgaste seja preparada. A espessura da camada resistente ao desgaste está preparada para ser de cerca de 1 mm.
Pós-processamento: A camada de revestimento após o revestimento é submetida à detecção de falhas de coloração. Os resultados da detecção de falhas mostram que não há defeitos óbvios de fissuras no revestimento e que a camada de revestimento tem boa qualidade. O anel de faca após o revestimento é colocado em um forno de tratamento térmico a 260 ℃ por 4h e depois resfriado no forno para remover a tensão residual causada por diferentes taxas de encolhimento do material durante o revestimento a laser. A camada de revestimento de passagem única na superfície da placa é amostrada por corte de arame. Posteriormente, foram realizadas observações metalográficas e em microscópio eletrônico de varredura sobre a ligação do carboneto de tungstênio na camada de revestimento da placa após o revestimento. Os resultados são mostrados nas Figuras 2 e 3. O carboneto de tungstênio está bem ligado à matriz e possui uma estrutura densa. A forma do carboneto de tungstênio permanece esférica. O fenômeno de dano térmico do carboneto de tungstênio sob este processo é efetivamente controlado e a formação de fases frágeis é reduzida. A dureza da amostra foi testada e os resultados são mostrados na Figura 4. A dureza é significativamente melhorada em comparação com o substrato.

Exemplo 2
Nesta modalidade, o material de revestimento a laser inclui uma camada de base e uma camada resistente ao desgaste revestida na camada de base. A camada de base é revestida com pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro I. O pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro I contém carboneto de tungstênio esférico I e pó de liga à base de ferro I. O carboneto de tungstênio esférico I é responsável por 25%, o o pó de liga à base de ferro I é responsável por 75%, e a proporção de carboneto de tungstênio esférico de granulação grande para carboneto de tungstênio esférico de granulação pequena no carboneto de tungstênio esférico I é de 3.5:1.
A camada resistente ao desgaste é formada por revestimento de pó II de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro. O pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro II contém carboneto de tungstênio II esférico e pó de liga à base de ferro II. O carboneto de tungstênio esférico II é responsável por 35%, o pó de liga à base de ferro II é responsável por 65% e a proporção de carboneto de tungstênio esférico de granulação grande para carboneto de tungstênio esférico de granulação pequena é de 1:1.
O pó de liga à base de ferro I e o pó de liga à base de ferro II mencionados acima usam o mesmo pó de liga à base de ferro, e a porcentagem em massa da composição é C: 0.07%, Si: 1.2%, Cr: 28%, Ni: 14 %, Mo: 1%, Mn: 1.3%, e o saldo é Fe.
O carboneto de tungstênio esférico de granulação grande mencionado acima é uma partícula de carboneto de tungstênio com um diâmetro de 50μm-100μm, e o carboneto de tungstênio esférico de granulação pequena é uma partícula de carboneto de tungstênio com um diâmetro de 20μm-45μm.
O processamento de pó, preparação de amostra e métodos de teste referem-se ao Exemplo 1. Após o teste, a dureza da proporção do elemento é relativamente alta, a dureza média da camada resistente ao desgaste atinge 795HV0.3 e a dureza média da camada de base atinge 662HV0.3.

Exemplo 3
O material de revestimento a laser nesta modalidade inclui uma camada de base e uma camada resistente ao desgaste revestida na camada de base. A camada de base é revestida com pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro I. O pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro I contém carboneto de tungstênio esférico I e pó de liga à base de ferro I. O carboneto de tungstênio esférico I é responsável por 35%, o o pó de liga à base de ferro I é responsável por 65%, e a proporção de carboneto de tungstênio esférico de granulação grande para carboneto de tungstênio esférico de granulação pequena no carboneto de tungstênio esférico I é de 2.5:1.
A camada resistente ao desgaste é formada por revestimento de pó II de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro. O pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro II contém carboneto de tungstênio II esférico e pó de liga à base de ferro II. O carboneto de tungstênio esférico II é responsável por 45%, o pó de liga à base de ferro II é responsável por 55% e a proporção de carboneto de tungstênio esférico de granulação grande para carboneto de tungstênio esférico de granulação pequena é de 1.4:1.
O pó de liga à base de ferro I e o pó de liga à base de ferro II mencionados acima usam o mesmo pó de liga à base de ferro, e a porcentagem em massa da composição é C: 0.13%, Si: 1.2%, Cr: 21%, Ni: 14 %, Mo: 0.7%, Mn: 1%, e o saldo é Fe.
O carboneto de tungstênio esférico de granulação grande mencionado acima é uma partícula de carboneto de tungstênio com um diâmetro de 50μm-100μm, e o carboneto de tungstênio esférico de granulação pequena é uma partícula de carboneto de tungstênio com um diâmetro de 20μm-45μm.
Os métodos de processamento de pó, preparação de amostra e teste referem-se ao Exemplo 1. Após o teste, a dureza média da camada resistente ao desgaste é 675HV0.3 e a dureza média da camada de base é 507HV0.3. Este exemplo tem bom desempenho de resistência ao impacto.

Exemplo 4
O material de revestimento a laser nesta modalidade inclui uma camada de base e uma camada resistente ao desgaste revestida na camada de base. A camada de base é revestida com pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro I. O pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro I inclui carboneto de tungstênio esférico I e pó de liga à base de ferro I. O carboneto de tungstênio esférico I é responsável por 30%, ferro- o pó de liga à base de I é responsável por 70%, e a proporção de carboneto de tungstênio esférico de granulação grande para carboneto de tungstênio esférico de granulação pequena em carboneto de tungstênio esférico I é de 3:1;
A camada resistente ao desgaste é revestida com pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro II. O pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro II inclui carboneto de tungstênio II esférico e pó de liga à base de ferro II. O carboneto de tungstênio esférico II é responsável por 40%, o pó de liga à base de ferro II é responsável por 60% e a proporção de carboneto de tungstênio esférico de granulação grande para carboneto de tungstênio esférico de granulação pequena é de 55:45.
O pó de liga à base de ferro I e o pó de liga à base de ferro II mencionados acima usam o mesmo pó de liga à base de ferro, e a porcentagem em massa da composição é C: 0.1%, Si: 2%, Cr: 23%, Ni: 20 %, Mo: 1%, Mn: 0.7%, e o saldo é Fe.
O carboneto de tungstênio esférico de granulação grande mencionado acima é uma partícula de carboneto de tungstênio com um diâmetro de 50μm-100μm, e o carboneto de tungstênio esférico de granulação pequena é uma partícula de carboneto de tungstênio com um diâmetro de 20μm-45μm.
O processamento de pó, preparação de amostra e método de teste referem-se ao Exemplo 1. Após o teste, quando a proporção de carboneto de tungstênio de granulação grande aumenta, a área de contato relativa entre o carboneto de tungstênio e a poça fundida na camada de revestimento diminui e o dano térmico de o carboneto de tungstênio é ainda mais controlado.

Exemplo 5
Neste exemplo, o material de revestimento a laser inclui uma camada base e uma camada resistente ao desgaste revestida na camada base. A camada de base é revestida com pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro I. O pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro I inclui carboneto de tungstênio esférico I e pó de liga à base de ferro I. O carboneto de tungstênio esférico I é responsável por 35%, ferro- o pó de liga à base de I é responsável por 65%, e a proporção de carboneto de tungstênio esférico de granulação grande para carboneto de tungstênio esférico de granulação pequena em carboneto de tungstênio esférico I é de 2.5: 1.
A camada resistente ao desgaste é revestida com pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro II. O pó de liga composta de carboneto de tungstênio à base de ferro II inclui carboneto de tungstênio II esférico e pó de liga à base de ferro II. O carboneto de tungstênio esférico II é responsável por 45%, o pó de liga à base de ferro II é responsável por 55% e a proporção de carboneto de tungstênio esférico de granulação grande para carboneto de tungstênio esférico de granulação pequena é de 1.4:1.
O pó de liga à base de ferro I e o pó de liga à base de ferro II mencionados acima usam o mesmo pó de liga à base de ferro, e a porcentagem em massa da composição é C: 0.1%, Si: 1.6%, Cr: 21%, Ni: 14 %, Mo: 1.3%, Mn: 1%, e o saldo é Fe.
O carboneto de tungstênio esférico de granulação grande mencionado acima é uma partícula de carboneto de tungstênio com um diâmetro de 50μm-100μm, e o carboneto de tungstênio esférico de granulação pequena é uma partícula de carboneto de tungstênio com um diâmetro de 20μm-45μm.
O processamento do pó, preparação da amostra e método de teste referem-se ao Exemplo 1.
As cinco amostras das modalidades e o substrato H13 foram submetidos a testes de detecção de falhas de cor, e os resultados mostraram que a camada de revestimento não apresentava defeitos de macrofissuras; o teste de resistência ao impacto do pêndulo Charpy foi realizado em cada modalidade, e todos os resultados de energia de absorção de impacto excederam o material do substrato do anel de corte; o teste de atrito e desgaste à temperatura ambiente foi realizado, e os dados são mostrados na tabela a seguir: Exemplo 1 (7.95E-6), Exemplo 2 (1.26E-5), Exemplo 3 (2.80E-5), Exemplo 4 (5.34E-5), Exemplo 5 (3.90E-6), substrato H13 (1.83E-4).
Em resumo, a camada de revestimento a laser preparada pelo pó de liga composta à base de ferro pode efetivamente melhorar o desempenho da superfície da placa, atender às necessidades de operação sob condições rochosas complexas, reduzir o consumo de metais como níquel e cobalto, economizar tempo de substituir os cortadores durante o tunelamento da blindagem, melhorar a eficiência operacional da máquina de blindagem e ter bons benefícios econômicos.

Penny Xu

Penny Xu – Gerente Geral, Projetos de Manufatura Aditiva de Metais O Sr. Penny Xu é um experiente Gerente Geral e especialista estratégico no setor de manufatura aditiva de metais, desempenhando um papel vital como ponte entre tecnologia e negócios. Com excepcional perspectiva macro e capacidade de integração de recursos, ele supervisiona a implantação comercial e a execução estratégica de projetos de manufatura aditiva de metais. A principal responsabilidade do Sr. Xu é o engajamento profundo com as tendências de mercado de ponta e os requisitos técnicos de clientes de alto nível. Ele se destaca em identificar os principais desafios dos clientes em relação a desempenho, custo e prazo de entrega, traduzindo essas necessidades em briefings técnicos claros e acionáveis. Com base em…

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