肉盛溶接とハードフェーシングの違い

肉盛溶接とハードフェーシングは、過酷な動作条件にさらされるコンポーネントの耐久性と耐摩耗性を向上させるために業界で一般的に使用される 2 つの技術です。どちらのプロセスも材料の表面特性を向上させることを目的としていますが、その用途、使用される材料、および結果として得られる特性には明確な違いがあります。この記事では、プロセス、材料、およびそれぞれの利点と制限の観点から、肉盛溶接と硬化肉盛の相違点を検討します。

肉盛溶接とは

肉盛溶接は、クラッディングまたは表面仕上げとしても知られ、ベースメタルの表面に適合する材料の層を堆積させることを伴います。これは、サブマージ アーク溶接 (SAW)、ガスメタル アーク溶接 (GMAW)、またはプラズマ トランスファー アーク溶接 (PTAW) などのプロセスを通じて実現されます。オーバーレイ材料は、ベース金属との適合性および望ましい表面特性に基づいて選択されます。

肉盛溶接で使用される材料:

1. 肉盛溶接: この技術では、肉盛材料は通常溶接フィラー金属であり、低炭素鋼、ステンレス鋼、またはニッケル基合金などを使用できます。肉盛溶接材料は、耐食性、耐摩耗性、または高温特性に基づいて選択されます。

肉盛溶接の利点:

1. 汎用性: 肉盛溶接では、表面改質に幅広い材料を使用できるため、特定の要件に応じて肉盛特性を柔軟に調整できます。

2. 費用対効果が高い: 肉盛溶接は、高価な材料の比較的薄い層のみを母材金属に適用するため、コンポーネントの表面特性を改善するための費用対効果の高いソリューションを提供します。

3. 修理能力: 肉盛溶接は、損傷または磨耗した表面の修理にも使用でき、コンポーネントの耐用年数を延ばします。

肉盛溶接の制限:

1. 結合強度: オーバーレイ材料と母材金属の間の結合の強度は、結合が不十分な場合、層間剥離や早期破損を引き起こす可能性があるため、懸念事項となる可能性があります。

2. 厚さの制限: 肉盛溶接は通常、厚さが数ミリメートルに制限されているため、表面特性を強化したより厚い層を必要とする用途にはあまり適していません。

3. 熱影響部 (HAZ): 肉盛溶接中の入熱により熱影響部が形成される可能性があり、肉盛や母材とは異なる特性を示す場合があります。

ハードフェーシングとは

硬化表面仕上げまたは肉盛溶接としても知られる硬化仕上げでは、部品の表面に耐摩耗層を塗布して、摩耗、浸食、衝撃に対する耐性を向上させます。この技術は通常、耐摩耗性が主な関心事である場合に使用されます。

ハードフェーシングに使用される材料:

1. 表面硬化合金: 表面硬化材料は、通常、卑金属 (鉄など) とクロム、モリブデン、タングステン、バナジウムなどの合金元素で構成される合金です。これらの合金は、その卓越した硬度と耐摩耗性のために選ばれています。

ハードフェーシングの利点:

1. 優れた硬度: 表面硬化材料はその卓越した硬度を備えて選択されているため、コンポーネントは摩耗、衝撃、および高応力の用途に耐えることができます。

2. 耐摩耗性: ハードフェーシングにより表面の耐摩耗性が大幅に向上し、過酷な動作条件下でのコンポーネントの耐用年数が延長されます。

3. 厚さのオプション: 硬化表面処理はさまざまな厚さの層で適用できるため、追加する耐摩耗性材料の量を正確に制御できます。

ハードフェーシングの限界:

1. 限られた汎用性: 硬化表面処理材料は主に耐摩耗性を目的としており、特定の用途に必要な望ましい耐食性、高温特性、またはその他の特定の特性を備えていない場合があります。

2. コスト: 硬化肉盛合金は肉盛溶接材料と比較して高価になる傾向があり、表面改質のコストが増加する可能性があります。

3. 困難な修理: 表面硬化層を適用すると、材料の硬度が高いため溶接性が低下するため、表面を修理または修正することが困難になる場合があります。

結論：

肉盛溶接とハードフェーシングは、コンポーネントの耐摩耗性と耐久性を向上させるために使用される独特の表面改質技術です。肉盛溶接は多用途性とコスト効率を提供し、肉盛材料の幅広いオプションを可能にします。耐食性、耐摩耗性、または高温特性の向上が必要な用途に適しています。対照的に、ハードフェーシングは主に耐摩耗性に重点を置き、優れた硬度を持つ合金を使用します。著しい摩耗、浸食、衝撃を受ける用途に最適です。目的の結果を達成するための適切な技術を選択するには、アプリケーションの特定の要件と望ましい表面特性を理解することが重要です。