Mesterkurzusok hegesztő szakembereknek

Mesterkurzusok hegesztő szakembereknek Kopó, hő- és korrózióálló rétegek anyagválasztása termikusan szórt bevonatokhoz. Rolek Alfréd BÖHLER-UDDEHOLM Hungary Kft.

Budapest, 2013.05.17.

Kopó, hő- és korrózióálló rétegek anyagválasztása termikusan szórt bevonatokhoz. A Termikus szórás definiálása és célja Termikusan szórt bevonatok alkalmazási példák Szóró eljárások és csoportosítása Igénybevételek Termikus szórás, vagy felrakó hegesztés? TSM termikus szóró anyagok és csoportosítása TSM választási mechanizmusa Választott bevonatrendszer és jelölése Irodalom jegyzék

Budapest, 2013.05.17.

Hegesztőanyagok 2013 május

A termikus szórás

Olyan eljárás amelyben a szóró adalékanyagot a szóró pisztolyon kívül vagy belül képlékeny vagy olvadt állapotra hevítik majd az előkészített felületre juttatják. Az eljárás alatt a felület nem olvad meg. A réteg specifikus tulajdonságainak eléréséhez termikus vagy mechanikus utókezelés alkalmazható és/vagy további bevonattal látható el.

Budapest, 2013.05.17.


A termikus szórás célja

Felületbevonás, az alapanyagtól eltérő előnyös tulajdonságú rétegek kialakítása az alapanyagok felületén.

A szórt rétegek lehetnek: kopásálló, hőálló, korrózióvédő, dekorációs, antisztatikus, vezető vagy szigetelő, bio-semleges vagy bio-aktív, tapadást csökkentő, előnyös tribológiai tulajdonságú vagy ezen tulajdonságok kombinációjával rendelkező bevonatok.

Budapest, 2013.05.17.



Budapest, 2013.05.17.


Dekorációs bevonatok

Budapest, 2013.05.17.


Elektromos szigetelés

Budapest, 2013.05.17.


Korrózióvédelem

Budapest, 2013.05.17.


Kopásvédelem fém-fém

Budapest, 2013.05.17.


Kopásvédelem Hő, korrózió

Budapest, 2013.05.17.



Budapest, 2013.05.17.


Termikus szóró-berendezések működési elve Szórás olvadékból

Termikus energia

olvadék

Energia Gáz v. folyadék fűtőanyag Villamos energia

Szórópisztoly

Kinetikus energia

Budapest, 2013.05.17.


Porlasztó gáz

Termikus szóró-berendezés működési elve Pisztolyon belüli szóróanyag adagolás

Szórópisztoly

Kinetikus és termikus energia

Budapest, 2013.05.17.


Termikus szóró-berendezések működési elve Pisztolyon kívüli szóróanyag adagolás

Szórópisztoly

Kinetikus és termikus energia

Budapest, 2013.05.17.


Termikus szóró-eljárások csoportosítása a felhasznált energia szerint EN 657:2005

Termikus szórás

Termikus szórás olvadékból

Olvadékfűrdő szórás

ívszórás

védőgázos ívszórás

Atmoszférikus plazmaszórás

Komprimált gáz égés nélkül expandálása

Elektromos ív vagy gázkisülés

Plazma szórás

Hideg-gáz kinetikus szórás

Lánghuzal szórás

Nagy sebességű huzalszórás

Védőgázas plazmaszórás

Nagy sebességű porszórás

Nagy sebességű lángszórás gáz

Plazmaszórás nyomás kamrában

Vákuum plazmaszórás

Budapest, 2013.05.17.

Lángpor szórás

Gáz vagy folyadék égése

Túlnyomásos plazmaszórás


Indukciós plazmaszórás

Párhuzamosított fénysugár

Detonációs szórás

Lézerszórás

Nagy sebességű lángszórás folyadék

Folyadék stabilizált plazmaszórás

Termikus szóró-eljárások jelölése a felhasznált energia szerint EN 657:2005 Eljárás rövidített jelölése

Eljárások szerinti jelölés

Olvadékfűrdő szórás

MBS

5.1

Lánghuzal szórás

WFS

5.2.2

HVWFS

5.2.3

PFS

5.2.4

HVOF

5.3 / 5.3.1 / 5.3.2

Robbantásos szórás

DGS

5.4

Hideggáz szórás

CGS

5.5

Ívszórás

AS

5.6.1

Védőgázas ívszórás

SAS

5.6.2

Atmoszférikus plazmaszórás

APS

5.7.1

Védőgázos plazmaszórás

SAP

5.7.2

Vákuum plazmaszórás

VPS

5.7.3

Túlnyomásos plazmaszórás

HPPS

5.7.3

Folyadékstabilizált plazmaszórás

LPPS

5.8.1

Indukciós plazmaszórás

ICPS

5.8.2

LS

5.9

Termikus szóró eljárások energia szerinti csoportosítása Olvadék porlasztás

Nagysebességű láng huzalszórás Gáz vagy folyadék égése

Lángporszórás Nagysebességű lángszórás

Komprimált gáz égés nélküli expanziója

Villamos ív vagy gázkisülés

Párhuzamos fénysugár

Budapest, 2013.05.17.

Lézerszórás



Budapest, 2013.05.17.


Igénybevételek

Igénybevételek

Keresztmetszetre ható

Felületre ható

Húzó

Koptató

Nyomó

Áramló közeg

Hajlító

Termikus

Nyíró

Vegyi

Csavaró

Elektrokémiai Korrózió Biológiai Részecske sugárzás

Budapest, 2013.05.17.



Budapest, 2013.05.17.


Felrakó hegesztés vagy termikus szórás? Néhány lényeges szempont az eljárások összehasonlításában Termikus szórásoknál

Felrakó hegesztéseknél

megömlik

az alapanyag

nem ömlik meg

keveredik

az alapanyag és a hozaganyag

nem keveredik

jelentősek

a feszültségek az alapanyagban

nem jelentősek

jelentősek

a feszültségek a rétegekben

nem jelentősek

jellemzőek

a szövetszerkezeti változások

nem jellemzőek

alkalmas

a réteg a keresztmetszetre ható igénybevételek felvételére

nem alkalmas

magas

a kötési szilárdság

alacsony

széles

az anyagválaszték

kiemelkedően széles

mm - cm

a rétegvastagság tartomány

µm - mm

automatizálható a folyamat

Budapest, 2013.05.17.


Felrakó hegesztés vagy termikus szórás? Javítandó, vagy gyártandó alkatrészek halmaza

Egyéb felületbevonó eljárások Felrakó hegesztő eljárások

Termikus szóró eljárások

Budapest, 2013.05.17.


Miért éppen termikus szórás? - Széles anyagválaszték és alkalmazástechnika. - Változatos rétegrend, rétegprecizitás. - Alacsony hő bevitel, alacsony feszültségek. - Homogén rétegszerkezetek. - Széleskörű, költséghatékony alkalmazhatóság. - Automatizálható, eljárás-biztos folyamat. - Ellenőrizhető és dokumentálható eljárás.

Budapest, 2013.05.17.



Budapest, 2013.05.17.


Termikus szóró porok osztályozása és jelölési rendszere

Budapest, 2013.05.17.


Termikus szóróanyagok, anyagcsoportok EN 1274:2004 Anyagcsoportok

Ötvözet jelölés

Rövid jelölés

Anyagcsoport

Fémek

1.1 - 1.12

Mo 99

1.5

Önfolyós Ni és Co ötvözetek

2.1 - 2,21

NiCrBSi 74 14

2.10

NiCrFe ötvözetek

3.1 - 3.11

NiCr 80 20

3.1

MCrAl ötvözetek

4.1 - 4.6

NiCrAlY 66 20 10 1

4.1

NiAlFe ötvözetek

5.1 - 5.4

NiAl 95 5

5.1

Cr CrNi ötvözetek

6.1 – 6.5

X2CrNiMo 17 13 2

6.4

CoCr ötvözetek

7.1 - 7.7

CoCrW 60 28 4

7.2

CuAl; CuSn; CuNi ötvözetek

8.1 - 8.3

CuAl 10

8.1

9.1

AlSi 12

9.1

Al ötvözetek Ni-grafit

10.1 - 10.4

Ni Grafit 80 20

10.3

Karbidok

11.1 - 11.27

WC/Co 83 17

10.9

Oxidok

12.1 - 12.17

Al203-TiO2 60 40

12.4

Budapest, 2013.05.17.


Termikus szóróanyagok, Anyagcsoportok EN 1274:2004 Szinterezett wolframkarbid - kobalt ötvözet 17% kobalt mintegy 5% karbon tartalom szemcseméret 5-45 mikron közötti

EN1274:2004 — 11.9 — 45/5 plazmaszóráshoz — szinterezett

Szabvány

Anyagcsoport

. ötvözet

Felhasználás

Szemcseméret Gyártó és vagy forgalmazó neve Termék jelölés Adagszám „Használat előtt felrázni”

Budapest, 2013.05.17.


Gyártási mód

TSM Thermal Spray Materials Termikus szóróanyagok

oxidok

Fémek kermetek

Szerves anyagok karbidok

kompozitok

ötvözetek

Budapest, 2013.05.17.

Keverékek


TSM Termikus szóróanyagok CerMet MetOxid

MgZrO3 NiCr

Al2O3

NiAl

MgZrO3 NiCrAl

Budapest, 2013.05.17.


TSM Termikus szóróanyagok Kompozitok

Ni Grafit

Cr2O3

PTFE

AlSi12 WCCo

Budapest, 2013.05.17.


Poliamid

PTFE ETFE

Termikus szóróanyagok Karbidok EN 1274:2004 Kód.

EN 1274:2004 karbidok

11.1

TIC

11.2

WC

11.3

W2C/WC

11.4

W2C

11.5

Cr3C2

11.6

WC/Co 94 6

11.7

WC/Co 88 12

800-1400

540

11.9

WC/Co 83 17

800-1400

540

11.10

WC/Co 80 20

540

11.11

W2C/Co

540

11.12

WC/Ni 92 8

540

11.13

WC/Ni 98 12

11.14

WC/Ni 85 12

540

11.15

WC/Ni 93 17

540

11.16

WC/Co/Cr 86 10 4

540

11.18

WC/Co/Cr 86 6 8

540

11.19

WCCrC/Ni 93 7

540

Budapest, 2013.05.17.

Keménység HV 0,3

Max. T [ oC]

PH

540

100-1200

540


Termikus szóróanyagok Karbidok EN 1274:2004 Kód.

EN 1274:2004 karbidok

Keménység HV 0,3

Max. T [ oC]

11.20

Cr3C2/Ni 83 17

1300

980

11.21

Cr3C2/NiCr 75 25

1200

980

11.22

Cr3C2/NiCr 80 20

1200

980

11.23

Cr3C2/NiCr 50 50

800

980

11.24

Cr3C2/NiCr 93 7

1300

980

11.25

CrC/NiCr 70 30

1100

980

11.26

CrC/NiCr 35 65

800

980

11.27

CrC/NiCr 60 40

1000

980

Budapest, 2013.05.17.

PH


Termikus szóróanyagok Oxidok EN 1274:2004 Kód.

EN 1274:2004 oxidok

Keménység HV 0,3

Max. T [ oC]

12.1

Al2O3 99%

600-1200

1600

1-7

12.2

Al2O3-TiO2 97 3

600-1100

1100

1-7

Élelmiszer

12.3

Al2O3-TiO2 87 13

500-1000

550

1-7

Alkáli környezet

12.4

Al2O3-TiO2 60 40

400-1000

550

5-7

12.5

Al2O3-MgO 70 30

12.6

Al2O3-SiO2 70 30

12.7

Al2O3-Cr2O3 50 50

12.8

Cr2O3 > 99

1500

500

0-14

12.9

Cr2O3 > 95

1500

500

0-14

12.10

Cr2O3-TiO2 97 3

1400

500

12.11

Cr2O3-TiO2 60 40

600

500

12.12

Cr2O3-SiO-TiO2 92 5 3

900

500

12.13

TiO2

650

540

12.14

ZrO2-CaO 95 5

300-600

900

Hősokkálló, abradable

Alacsony hőv.

12.15

ZrO2-MgO 80 20

300-800

900

Hősokkálló, abradable

Alacsony hőv. Ol. fém

12.16

ZrO2-Y2O3 93 7

500

1250

MCrAl, abradable

Alacsony hőtágulás

12.17

ZrO2-Y2O3 80 20

500

1250

MCrAl abradable

Alacsony hőtágulás

Budapest, 2013.05.17.

PH

Erózió

Enyhe savas

Elektromos szigetelő

polírozható

Lézer gravírozható

0-14


Antisztatikus

Termikus szóróanyagok Példák

Korrózió [PH]

Kopásállóság [1-10]

Zn

7-12,5

2

60

Al

5-8,3

2

500

Sör, savas eső, tengervíz

Cr2O3

1-14

8

540

Kénsav - nátronlúg

Al2O3

1-7

7

1.600

WC/Co 88 12

6-10

9

540

Víz - szappan

Cr2O3 20 (NiCr20)

4-14

8

870

NaCl - NaOH

Zr2O3 8YO3

3

1.200

Co 25Cr 10Ni 8W 0.5C

5

850

Co 28.Mo 9Cr 3Si

4

Mo Mo2C

6

Szóróanyag

Budapest, 2013.05.17.

Hő [oC]

Alkalmazás Víz – oltott mész

Sav és alkáli

Forró gáz S12 erózió T400 (HCl, H2SO4, HCO2H, NaCl)

350


Cu, Fe olvadt fém erózió

Termikus szóró huzalok osztályozása és jelölési rendszere

Budapest, 2013.05.17.


Termikus szóró huzalok és pálcák gyártási módjai EN ISO 14919:2001 EN 14919:2001 Kód

Megnevezés

Gyártási eljárás

Struktúra

1

Tömör huzal és pálca

Ömledékből gyártott húzott huzal

Homogén összetevő

2

Tömör huzal és pálca

Porkohászati úton gyártott formázott

Homogén összetevő

3

Portöltetű zárt huzal

Portöltetű fémcső amelyet húzással tömörítenek és alakítanak

Varrat nélküli fémköpeny portöltettel

4

Portöltetű falcolt huzal

Fémszalag amelyet csőprofilnak alakítanak és porral töltenek majd húzással tömörítik, alakítják és zárják le

Fémköpeny portöltettel

5

Zsinór

Extrudált por kötőanyag szerves bevonat összessége

Műanyag köpeny portöltettel

6

Kerámia pálca

Extrudált és szinterezett kerámiaanyag

Kerámia kötésű porózus anyag

Huzalok: 1,6; 1,62; 2,0; 2,3; 2,5; 3,0; 3,17; 3,48; 4,0; 4,76 mm Zsinór: 3,17; 4,76 mm Pálca:4,8; 6,3; 7,9 mm

Budapest, 2013.05.17.


Termikus szóró huzalok ötvözetcsoportjai EN 14919:2001 Kód

Ötvözet jelölés

Anyagcsoport

Rövid jelölés

Ötvözet jelölés

Gyártási eljárás

1

Ón és Ón ötvözetek

1.1 - 1.2

SnSbCu 84

1.2

1

2

Cink és cink ötvözetek

2.1 - 2.3

ZnAl 15

2.3

1

3

Alumínium és Alumínium ötvözetek

3.1 - 3.5

Al 99,5

3.2

1

4

Réz és rézötvözetek

4.1 - 4.7

CuAl 10

4.7

1

5

Vas és Vasalapú ötvözetek

5.1 - 5.15

X6CrAl 22 5

5.9

1; 3; 4

6

Nikkel és Nikkelötvözetek

6.1 - 6-10

NiAl 95 5

6.5

1; 3; 4; 5

7

Molibdén

7.1

Mo  99,95

7.1

2

8

Oxidkerámiák

8.1 - 8.9

Al2O3  98

8.4

5; 6

Termikus szóróanyag EN ISO 14919 — 4.7 — 1,6 — 1

felhasználás

Szabvány

Anyagcsoport . ötvözet

Gyártó és vagy forgalmazó neve Termék jelölés Adagszám Budapest, 2013.05.17.


Huzalátmérő [mm]

Gyártási mód


Budapest, 2013.05.17.


Igénybevétel elemzés

Korrózió - Közeg „PH” - Oxidáló - Redukáló - Alkáli..

FELÜLET TERHELÉS Jellege (vonal, pont, nyomás, ütés…) Ismétlődés (frekvencia)

KOPÁS

HŐ

- Anyagpárok - Köztes vagy áramló közeg

- Maximális üzemi. hőmérséklet

Budapest, 2013.05.17.


Anyag és technológia választás döntési mechanizmusa Igénybevételek

Alapanyag

Előkezelés Rétegvastagság Utókezelés Megmunkálás

TSM anyagok TSM gyártástechnológi

TS eljárások

Optimális anyag és eljárás

Technológia végrehajtása Min biztosítás Bizonylatolás

Alternatív eljárás

Budapest, 2013.05.17.



Budapest, 2013.05.17.


Termikusan szórt bevonat jelölése EN 14665:2004 EN 14665:2004

BC TC ASP F D S F+M/C X

TS

Tapadási alap Fedőréteg Szórt állapot Beolvasztás Diffúziós homogenizálás Tömített Beolvasztott megmunkált Szabadon választható szóró eljárás

TS — TC — APS — EN1274:2004 —12.4 — 250 — ASP TS — TC — X — EN1274:2004 — 12.4 — 250±10 — ASP TS — TC — PFS — EN1274:2004 —2.8 — 350 — F+M/C TS —TC — APS — EN1274:2004 —12.4 — 250-ASP TS —BC — APS — EN1274:2004 —3.1 — 80

Budapest, 2013.05.17.


Vegyipari tengely tömítő felülete híg sósavban EN 14665:2004 EN 14665:2004

BC TC ASP F D S F+M/C X

TS

Tapadási alap Fedőréteg Szórt állapot Beolvasztás Diffúziós homogenizálás Tömített Beolvasztott megmunkált Szabadon választható szóró eljárás

TS —TC — APS — EN1274:2004 —12.8— 250 — S+M/C TS —BC — APS — EN1274:2004 —3.1 — 100

Budapest, 2013.05.17.



Budapest, 2013.05.17.


Irodalom jegyzék

DVS: Thermal Spraying Standards and Technical Bulletins for Quality Assurance [2011] Szabványok: EN 657:2005 EN1274:2004 EN 14665:2004 EN 14919:2001 GTV-mbH: Produkt Katalog [Luckenbach] GTV.mbH:3. GTV Kolloquium – Thermisches Spritzen [Luckenbach 2006] Böhler-Uddeholm: Termikus szóróanyagok --termékismertető Rolek Alfréd: Fémszóró anyagok választéka és a fémszóró bázis működése a BÖHLER Kereskedelmi Kft-ben. [GTE Mesterkurzus Budapest, Óbudai Egyetem 2012] Rolek Alfréd: Termikus szórás alkalmazása erőművi és szénhidrogén ipari alkatrészeknél [GTE 33. Balatoni Ankét Siófok 2012]

Budapest, 2013.05.17.


Köszönöm megtisztelő figyelmüket!

Budapest, 2013.05.17.


Mesterkurzusok hegesztő szakembereknek

Recommend Documents