Упрочнение сварочных столов комбинированными методами

 В машиностроительной отрасли, судостроении, приборостроении и других отраслях используют сборочные стапели. Эти устройства помогают легко решать задачи любой сложности в области позиционирования и сварки небольших и крупных изделий. Проще говоря, сборочные стапели — это оборудование, помогающее сваривать детали.
 Сборочный стол для сварки состоит из целого ряда элементов, каждый из которых несет определенную функциональную нагрузку. Для увеличения срока эксплуатации сварочные столы и сборочные стапели упрочняют комбинированными методами ионной химико-термической обработки (ИХТО). Более 90 % разрушений начинаются с поверхностных дефектов – трещин, задиров, эрозионных очагов, питинговой коррозии и прочее. Комбинированные методы ИХТО модифицируют поверхностный слой деталей, что позволяет повысить поверхностную твёрдость, износостойкость, термостойкость.
 Для увеличения коррозионной стойкости совместно с режимом ионного азотирования проводят оксидирование (воронение) и/или эпиламирование деталей. Комбинированные методы упрочнения позволяют увеличить не только прочностные характеристики, но и повысить адгезионные свойства и стойкость деталей к коррозии, что особенно важно для деталей, работающих при высоких температурах, агрессивных средах. Дополнительная обработка сразу после извлечения из вакуумной камеры парафинами, эпиламами или эмульсиями, грунтовками или маслами, обеспечивает наилучшее комплексное покрытие с высокими адгезионными свойствами к металлу. Наша компания занимается прикладными исследованиями и опытными работами по упрочнению широкого перечня деталей методами ионной ХТО. Данная технология повышает эксплуатационные характеристики, и как следствие, увеличивается срок службы деталей.
 Комбинированное покрытие, которое повышает прочностные и триботехнические характеристики, снижает налипание на детали вязкого материала и брызг расплавленного металла, а также придает деталям насыщенный тёмный цвет в диапазоне от тёмно-синего до графитового.
 На Рисунке 1 ниже приведены разные виды столов до, во время и после упрочнения в компании ООО «Ионные технологии». На рисунке 2 показана получаемая поверхностная твердость на разных сталях.

Рисунок 1 – Примеры упрочняемых деталей

Рисунок 2 – Результаты измерения поверхностной твердости на деталях ультразвуковым твердомером ТКМ-459

 Технология ионного азотирования, карбонитрирования и оксиазотирования позволяет получить на поверхности изделия равномерные, бездефектные слои.
 После проведения режима азотирования детали не подвергаются короблению и изменению линейных размеров, поэтому ионная ХТО является финишной операцией производства деталей, что позволяет сохранить поверхностный нитридный слой, который обеспечивает высокие триботехнические свойства.
 Широкий спектр материалов, которые можно эффективно обрабатывать с помощью этого метода, невысокая себестоимость, экологичность процесса позволяют говорить о его несомненной актуальности.

Рисунок 3 – Внешний вид деталей после испытания в солевом тумане

Наиболее часто используемые отечественные марки сталей для производства сварочных столов 09Г2С, 30ХГСА. Ниже в таблице 1 и на рисунках 4 – 6 показаны получаемые характеристики упрочненного слоя.

Таблица 1 – Характеристики азотированного слоя

Рисунок 4 – Микроструктура азотированного слоя стали 09Г2С: а – х50; б – х1000

Рисунок 5 – Микроструктура азотированного слоя стали 30ХГСА: а – х100; б – х500

Рисунок 6 – Микроструктура азотированного слоя стали 09Г2С: а – х50; б – х1000

 С рядом отечественных производителей сварочных столов проведены совместные работы по созданию качественной продукции, не уступающей по своих характеристикам зарубежных аналогам. В результаты опытных работ получилось добиться лучшего результатов, в сравнении с импортными деталями (см. ниже).

СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИМПОРТНЫХ И ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ОБРАЗЦОВ СВАРОЧНЫХ СТОЛОВ

Таблица 2 – Данные об объекте исследования

Рисунок 7 – Вид импортных столов (а, б), их фрагментов после вырезки (в) и образцов-свидетелей после упрочнения в ООО «Ионные технологии» (г)

Таблица 3 – Характеристики упрочненного слоя

Таблица 4 – Характеристики упрочненного слоя

 *Твердость сердцевины HV 30 до ионного азотирования, кгс/мм2
**Твердость сердцевины HV 30 после ионного азотирования, кгс/мм2
HV30 – Поверхностная твердость при нагрузке 294,2 H
HV10 – Поверхностная твердость при нагрузке 98,07 H
HV5 – Поверхностная твердость при нагрузке 49,03 H
HV0.1 - Поверхностная микротвердость при нагрузке 0,98 H
hс - Глубина слоя по микроструктуре, мм
hтв - Глубина слоя по микротвердости, мм
hн.з. - Толщина нитридной зоны, мкм
***Хрупкость по шкале ВИАМ

Рисунок 8 – Микроструктура азотированного слоя: а, в – фрагмента импортного стола № 1 (Серый); б, г – образца, упрочненного в ООО «Ионные технологии» № 1 – 700

Рисунок 9 – Микроструктура азотированного слоя: а, в – фрагмента импортного стола № 2 (Черный); б, г – образца, упрочненного в ООО «Ионные технологии» № 2 – 400

Рисунок 10 – Распределение микротвердости по глубине упрочненного слоя: а – фрагмент импортного стола № 1 (Серый); б – фрагмент импортного стола № 2 (Черный); в – образец, упрочнённый в ООО «Ионные технологии» № 1 – 700; г – образец, упрочнённый в ООО «Ионные технологии» № 2 – 400

Рисунок 11 – Типовой отпечаток хрупкости, HV30, х100: а – на фрагменте импортного стола; б – на образце, упрочнённого в ООО «Ионные технологии»

Заключение

 В результате проведения опытных режимов и сравнительного анализа характеристик упрочненного слоя отмечаем, что получены параметры упрочненного слоя, лучше характеристик на импортной детали.
 На фрагменте импортного стола № 1 Demmeler (серого цвета) поверхностная твердость 510 HV30; глубина слоя по микротвердости 0,74 мм, что ниже параметров упрочненного слоя, полученных ООО «Ионные технологии» на образце-свидетеле № 1 из стали Magstrong S700: поверхностная твердость 570 – 580 HV30; глубина слоя по микротвердости 0,98 мм.
 На фрагменте импортного стола № 2 Siegmund (черного цвета) поверхностная твердость 680 HV30; глубина слоя по микротвердости 0,62 мм; на образце-свидетеле № 2 из стали Magstrong H400: поверхностная твердость 720 – 740 HV30; глубина слоя по микротвердости 0,51 мм.
 Упрочнение методами ИХТО позволяет снизить трудозатраты, свести к минимуму процента брака, что приведет к росту производительности труда и прибыли.
 На сегодняшний день ионно-вакуумное азотирование является передовой технологией поверхностного упрочнения деталей, превышающей по своим техническим характеристикам другие типы покрытий, в том числе хромирование.
 Многолетний опыт, компетенции и приоритетные конструкторско-технологические решения позволили нам занять лидирующие позиции в разработке многих проектов «под ключ» в России и за рубежом (www.procion.ru).

Почитать подробнее о наших возможностях

•  ЗАКАЗАТЬ АЗОТИРОВАНИЕ
  ×

  Заказать ионное азотирование
  * Узнать можно ли упрочнить вашу деталь?