วัสดุทั่วไปสำหรับการเชื่อมแบบแข็ง

การเชื่อมแบบ Hardfacing (การเชื่อมแบบสร้างหรือการซ้อนทับ) เป็นกระบวนการเชื่อมพื้นผิวที่ใช้เปลวไฟอาร์คและพลาสม่าอาร์คในการหลอมโลหะพื้นฐานเพื่อให้เกิดการเคลือบที่ทนต่อการสึกหรอทนต่อการกัดกร่อนและทนความร้อนบนพื้นผิวของชิ้นงาน Hardfacing มีลักษณะการทำงานของการซ่อมแซมและการเสริมสร้างพื้นผิว ด้วยการใช้วัสดุที่ทนต่อการสึกหรออย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมการเคลือบผิวแข็งจึงกลายเป็นเทคโนโลยีพื้นผิวที่สำคัญในการแก้ปัญหาความล้มเหลวของชิ้นส่วนโลหะจากการขัดถู
องค์ประกอบและโครงสร้างของวัสดุพื้นผิวมีอิทธิพลสำคัญต่อประสิทธิภาพของส่วนประกอบทั้งหมด ตามองค์ประกอบของโลหะเชื่อม hardface และโครงสร้างของชั้นผิวโลหะผสม hardfacing สามารถจัดเป็นเหล็กที่ใช้นิกเกิล, โคบอลต์ที่ใช้โคบอลต์ที่ใช้ทองแดงและทังสเตนคาร์ไบด์และอื่น ๆ

โลหะผสมเหล็ก
โลหะผสมที่ทำจากเหล็กเป็นวัสดุเชื่อมแบบ Hardfacing ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย มันเพิ่มองค์ประกอบโลหะผสมอื่น ๆ เช่น Cr, Mo, W, Mn, Si, V, Ni, Ti, B และอื่น ๆ ตามคาร์บอนซึ่งไม่เพียง แต่ส่งผลต่อการก่อตัวของเฟสการชุบแข็งในชั้นผิวเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อคุณสมบัติของ โครงสร้างของร่างกาย ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของวัสดุเคลือบแข็งที่ทำจากเหล็กคือต้นทุนที่ต่ำกว่า เนื่องจากปริมาณคาร์บอนปริมาณโลหะผสมและความเร็วในการทำความเย็นโครงสร้างของชั้นพื้นผิวอาจเป็นเพิร์ลไลท์มาร์เทนไซต์ออสเทนไนต์และคาร์ไบด์เป็นต้น
1 วัสดุทำผิวเหล็กเหล็กกล้า โลหะผสมนี้มีความเชื่อมได้ดีทนต่อแรงกระแทก แต่มีความแข็งต่ำ ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการซ่อมชิ้นส่วนเครื่องจักรกลของเพลาช้าง
2 วัสดุทำผิวเหล็กออสเทนนิติก ออสเทนไนท์มีความเหนียวแรงกระแทกสูงทนต่อการกัดกร่อนและทนความร้อนได้ดี โดยทั่วไปจะใช้ในการซ่อมแซมชิ้นส่วนที่มีการสึกหรอแบบ intermetallic และแบบ abrasive ภายใต้แรงกระแทกที่รุนแรงเช่นรถบรรทุกของเหมืองและทางรถไฟ
3 วัสดุพื้นผิวเหล็กกล้า Martensitic ความแข็งความแข็งแรงและความต้านทานต่อการสึกหรอของชั้นเชื่อมที่สร้างขึ้นมาร์เทนไซท์นั้นสูงกว่าและสามารถทนต่อแรงกระแทกในระดับปานกลางได้ แต่ความต้านทานต่อแรงกระแทกนั้นแย่กว่าเหล็กกล้าของเพิร์ลไลต์และชั้นเหล็กออสเทนนิติก ส่วนใหญ่ใช้สำหรับซ่อมชิ้นส่วนที่สึกหรอเช่นเกียร์ตัวถังรถแทรกเตอร์เป็นต้น
4 วัสดุเชื่อมลูกปัดเหล็กหล่อโลหะผสม ชั้นเชื่อมชนิดนี้มีความต้านทานการสึกกร่อนสูงความต้านทานความร้อนความต้านทานการกัดกร่อนความต้านทานการเกิดออกซิเดชันที่ดี แต่ความต้านทานแรงกระแทกอ่อนและแตกง่ายเมื่อสร้างการเชื่อม ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการเชื่อมลูกปัดของเครื่องจักรกลการเกษตรอุปกรณ์การทำเหมืองและส่วนอื่น ๆ

โลหะผสมโคบอลต์
โลหะเชื่อมด้วยลูกปัดโคบอลต์หรือที่เรียกว่าโลหะผสม Stellite ส่วนใหญ่อ้างถึงโลหะผสมโคบอลต์โครเมียมทังสเตนซึ่งสามารถรักษาความแข็งแรงและความแข็งสูงที่ประมาณ 650 C และมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมและความต้านทานการสึกหรอ ในบรรดาโลหะเชื่อมลูกปัดชนิดนี้โลหะผสมโคบอลท์มีคุณสมบัติครอบคลุมที่ดีที่สุดและส่วนใหญ่จะใช้สำหรับงานพื้นผิวที่อุณหภูมิสูง

โลหะผสมนิกเกิล 
โลหะผสมนิกเกิลที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับ hardfacing และมีความต้านทานการสึกหรอดีเยี่ยมทนต่อการกัดกร่อนทนความร้อนและทนต่อการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง พวกเขามักจะใช้ในสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนหรือสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงที่เกิดการสึกหรอความเครียดต่ำ โลหะผสมนิกเกิลที่มีส่วนผสมของ intermetallics เช่น Hastelloy C-22 เหมาะสำหรับการเชื่อมอาร์กแบบป้องกันแก๊สทังสเตนหรือการอาร์พพลาสม่าแบบพลาสม่าและใช้สำหรับพื้นผิวการปิดผนึกของวาล์วที่ทำงานในสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนอย่างรุนแรง โลหะผสมนิกเกิลที่ประกอบด้วยคาร์ไบด์มีราคาถูกกว่าโลหะผสมโคบอลต์และเป็นวัสดุทดแทนที่เหมาะสำหรับโลหะที่มีผิวเป็นโคบอลต์

โลหะผสมทองแดง
โลหะเชื่อมลูกปัดที่ทำจากทองแดงมีลักษณะเฉพาะสำหรับความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมความต้านทานการเกิดโพรงอากาศและความต้านทานการสึกหรอระหว่างโลหะ สามารถชุบแข็งบนวัสดุที่เป็นเหล็กเพื่อทำชิ้นส่วน bimetallic และซ่อมแซมส่วนที่สึกหรอได้ อย่างไรก็ตามความต้านทานการกัดกร่อนของซัลไฟด์ที่ไม่ดีและความต้านทานการคืบของอุณหภูมิสูงทำให้ไม่สามารถเชื่อมได้ง่ายและเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่ต่ำกว่า 200 ℃เท่านั้น โลหะเชื่อมลูกปัดชนิดนี้ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการเชื่อมบุชแบริ่งพื้นผิวการปิดผนึกของวาล์วแรงดันต่ำเป็นต้น

ทังสเตนคาร์ไบด์ผสม
ลวดโลหะผสมทังสเตนคาร์ไบด์ hardfacing มีชื่อเสียงในด้านความแข็งสูงความต้านทานการสึกหรอความแข็งแรงและโมดูลัสยืดหยุ่นสูง มันมีความต้านทานการสึกหรอสูงที่สุดในอัลลอยด์ผิวทั้งหมดและกลายเป็นอัลลอยด์คอมโพสิตที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้สำหรับชิ้นงานหรือพื้นผิวภายใต้การเสียดสีที่รุนแรงและการสึกหรอของอนุภาคก๊าซ มันถูกใช้กันอย่างแพร่หลายใน การขุดเจาะน้ำมันการทำเหมืองแร่โลหะและเหมืองถ่านหินการก่อสร้างงานโยธาวัสดุก่อสร้างน้ำตาลการผลิตกระแสไฟฟ้าเครื่องจักรกลการเกษตรและอุตสาหกรรมอื่น ๆ