ترمیم و بازسازی سطوح فولادی

فرآیندهای مختلف جوشکاری علاوه بر کاربرد در اتصال دهی قطعات و اجزاء مختلف در بازسازی قطعات مستهلک یا تعمیر برخی عیوب ریختگی و یا بالا بردن کیفیت موضعی قطعات خاص صنعتی مورد استفاده واقع می گردد.عملیات سطحی یا روکش کاری فرایندی است که طی آن لایه ای فلزی یا ترکیب فلزی برروی سطح یا لبه کار رسوب داده می شود. که معمولا به دو منظور انجام می شود.

  1. رساندن ابعاد قطعه به اندازه مورد نظر
  2. دادن خصوصیات خاص مکانیکی یا متالورژیکی به سطح مورد نظر

بنابراین عملیات روکش کاری برروی قطعات به منظور تامین اندازه ساییده شده یا افزایش مقاومت سایشی(Abrasion) ضربه ای (Impact) حرارتی (heat) و خوردگی(Corrosion) انجام می شود. همچنین می توان از این نوع تکنیک به منظور ایجاد خواص متالورژیکی خاصی همچون دو فلزی کردن و یا اتصال فلزات غیر همجنس استفاده نمود. عملیات سخت کاری سطحی به روش جوشکاری که غالبا یکی از اقتصادی ترین روش های بازسازی سطوح می باشد به روش های گوناگون زیر تقسیم می شوند:

عملیات مختلف پوشش دهی:

  1. پرکردن (Build up): در این نوع عملیات بایستی محل مورد نظر صرفا بزرگ و به ابعاد مورد نظر رسد تا بتوان از قطعه بهربرداری لازم را داشت.
  2. لایه دهی (Buttering): این عملیات همانند عملیات پر کردن بوده با این تفاوت که برای بدست آوردن خصوصیات خاص و هدف خاص در هنگام سرویس انجام می شود.
  3. روکش کاری (Clading): در این نوع عملیات با استفاده از مواد خاص اقدام به نشاندن لایه سطحی یا تغییر در لایه سطحی قطعه به منظور خاصی انجام می گردد.مانند عملیات افزایش مقاومت به خوردگی و یا مقاومت حرارتی.
  4. عملیات سخت کاری(Hardfacing): در این نوع عملیات با ایجاد لایه سخت و مقاوم به عوامل محیطی سختی سطحی قطعه را افزایش می دهند. در این نوع عملیات می توان از انواع الکترود و پودرهای جوشکاری جهت بدست آوردن سختی مورد نیاز اقدام نمود.
  5. فرسودگی قطعات صنعتیفرسودگی قسمت های فلزی یک دستگاه صنعتی ویا غیر صنعتی می تواند به دلیل پوسیدگی یا تحلیل رفتن ایجاد شود. مادامی که قطعه دچار این مشکل شود بایستی جایگزین یا بازسازی شود. فرسودگی قطعات نیز که به همین دلایل رخ میدهد علل عمده ای می تواند داشته باشد. همین علت سبب می شود تا در زمان ساخت از محصولاتی با سطح سخت استفاده شود. البته انتخاب مواد مناسب زمانی مشکل می شود که چند نوع عامل فرسوده کننده دخیل باشند. در هنگام انتخاب مواد مناسب برای جلوگیری از فرسایش بایستی برای مقابله با عوامل ساینده توازنی برقرار شود. بر همین اساس بایستی ابتدا بر روی علت اصلی متمرکز شده و متناسب با آن مواد و یا آلیاژ مناسب را تهیه نمود سپس به علل دیگر پرداخته شود، چرا که علل دیگر تخریب مزیدی بر علت اصلی و شدت دهنده آن می باشند.

تصور غلط عملیات ضدسایش

عموم گمان دارند که با افزایش سختی ناشی از اعمال پوشش بواسطه مواد و آلیاژهای گوناگون مقاومت سایشی نیز افزایش می یابد، اما اینچنین نمی باشد. حتی آلیاژهایی که سختی­های یکسانی دارند رفتار متفاوتی در حین سایش از خود بروز می دهند.همانطور که در نمودار ارائه شده مشاهده می شود علی­رغم یکسان بودن تقریبی سختی برای سه آلیاژ B , C, D اما در زمان بهربرداری نمونه D بیشترین عمر مفید را نشان می دهد. این خود نکته ای است که اغلب افراد سختی بالا را تضمینی برای طول عمر مفید قطعه می دانند حال آنکه اینگونه نمی باشد. این تناقص که ناشی از ساختار متالورژیکی می باشد، طول عمر مفید برای یک قطعه را می تواند تغییر دهد بطوری که در صورت عدم توجه به این موضوع، تخریب زود هنگام قطعه بازسازی شده در هنگام  سرویس رخ می­دهد.

تقابل و همراهی سختی با ریزساختار مطلوب باعث می شود تا عمر مفید قطعه افزایش یابد. این در صورتی اتفاق می دهد که ساختار زمینه متشکل از ترکیبات مطلوب مانند کاربید ها باشند. همانطور که در تصویر مشاهده می شود مقدار حجم از دسته رفته از فلز پایه در برخورد با محیط ساینده می تواند وابستگی زیادی به ریزساختار داشته باشد. بنابراین تنها سختی زیاد را نمی توان ملاکی بر مقاومت سایشی و طول عمر بیشتر ابزار دانست.