در صنایعی که با جابجایی مواد ساینده سروکار دارند (مثل سیمان، فولاد، معدن و آجر)، بزرگترین دشمن تجهیزات، «سایش خراشان» (Abrasive Wear) است. وقتی ذرات سیلیس، کلینکر یا سنگ آهن روی سطح فلز حرکت میکنند، مثل سنباده عمل کرده و به سرعت ضخامت قطعه را از بین میبرند.
برای انتخاب صحیح مواد سختکاری، میتوانید انواع الکترودها، سیمجوشها و پودرهای ضدسایش را در مجموعه زیر مشاهده کنید. هر کارت شامل دستهبندی تخصصی مرتبط با سیستمهای هاردفیسینگ صنعتی است:
پاسخ علم متالورژی به این چالش، الکترود کروم کاربید (Chromium Carbide Electrode) است. این الکترود با ایجاد لایهای فوقسخت، عمر قطعات را ۳ تا ۱۰ برابر افزایش میدهد. شرکت توان پایش ماد تامینکننده تخصصیترین الکترودهای کروم کاربید اروپایی (برندهای Corodur و Martec) در ایران است.
الکترود کروم کاربید چیست و چگونه عمل میکند؟
الکترود کروم کاربید در کلاس استاندارد DIN 8555 معمولاً در گروه E10 طبقهبندی میشود. ساختار شیمیایی این الکترود حاوی درصد بالایی از کربن (C) و کروم (Cr) است.
پس از جوشکاری، کربن و کروم با هم ترکیب شده و کاربیدهای سخت ششوجهی (M7C3) را تشکیل میدهند که در یک ماتریس (زمینه) آهنی سخت شناور هستند.
- سختی: معمولاً بین ۵۵ تا ۶۵ راکول سی (HRC).
- مقاومت حرارتی: حفظ سختی تا دمای حدود ۴۰۰ الی ۶۰۰ درجه سانتیگراد (بسته به نوع).
- مکانیزم: ذرات ساینده توانایی خراشیدن کاربیدهای کروم را ندارند و روی سطح سر میخورند.
موضوع مهم فنی: ترکهای تنشزدا (Stress Relief Cracks)
یکی از سوالات رایج خریداران این است: «چرا بعد از جوشکاری، روی سطح جوش ترکهای ریز دیده میشود؟»
باید بدانید که در الکترودهای کروم کاربید، وجود ترکهای عرضی (Cross Cracks) نه تنها عیب نیست، بلکه نشانه کیفیت و الزامی است.
چون سختی این الکترود بسیار بالاست، هیچگونه انعطافی ندارد. اگر این ترکهای ریز ایجاد نشود، تنش پسماند باعث میشود کل لایه جوش از روی قطعه کنده شود. این ترکها تنش را آزاد میکنند اما چون عمود بر جهت سایش هستند، تاثیری در کاهش عمر قطعه ندارند.
انواع الکترود کروم کاربید (کدام مدل مناسب شماست؟)
همه الکترودهای کروم کاربید یکسان نیستند. بسته به آلیاژهای افزودنی، به دو دسته اصلی تقسیم میشوند:
(۱) الکترود کروم کاربید استاندارد (Standard Fe-Cr-C)
این مدل پرمصرفترین نوع است.
- ترکیب: آهن، کربن بالا، کروم بالا.
- کاربرد: سایش شدید معدنی، شن و ماسه، ذغال سنگ.
- نمونه قطعات: باکت لودر، شاول میکسر، لوله انتقال مواد.
(۲) الکترود کروم کاربید پیچیده (Complex Carbides)
در این مدل علاوه بر کروم، عناصر گرانقیمتی مثل نیوبیوم (Nb)، وانادیوم (V)، تنگستن (W) یا مولیبدن (Mo) اضافه شده است.
- مزیت: ساختار دانهبندی ریزتر، مقاومت به سایش بیشتر و تحمل دمای بالاتر (تا ۸۰۰ درجه).
- کاربرد: سینتر سازی فولاد، فنهای مکنده داغ، خردایش کلینکر داغ.
جدول مشخصات فنی و کاربردها
در جدول زیر میتوانید خلاصه ویژگیهای فنی را مشاهده کنید:
| مشخصه فنی | کروم کاربید استاندارد | کروم کاربید کمپلکس (Complex) |
|---|
| سختی نهایی |
۵۵ تا ۶۰ راکول |
۶۰ تا ۶۵ راکول |
| مقاومت به سایش |
عالی |
فوقالعاده |
| مقاومت به ضربه |
ضعیف تا متوسط |
متوسط |
| مقاومت حرارتی |
تا ۴۰۰ درجه سانتیگراد |
تا ۶۰۰ الی ۸۰۰ درجه سانتیگراد |
| قابلیت ماشینکاری |
فقط با سنگزنی |
فقط با سنگزنی |
| صنایع هدف |
سیمان، معدن، شن و ماسه |
فولاد، شیشه، نیروگاه |
۳ نکته طلایی در اجرای جوشکاری (WPS)
برای گرفتن بهترین نتیجه از الکترودهای کروم کاربید توان پایش، رعایت نکات زیر ضروری است:
- ۱. محدودیت تعداد لایه: پیشنهاد میشود حداکثر ۲ یا ۳ لایه جوشکاری کنید. اگر ضخامت بیشتری نیاز دارید، لایههای زیرین را با الکترودهای معمولی یا بافر پر کنید و فقط ۲ لایه آخر را هاردفیسینگ بزنید. ضخامت زیاد باعث شکستن جوش میشود.
- ۲. استفاده از لایه بافر: اگر جنس قطعه اصلی شما فولاد پرکربن یا چدن است، حتماً ابتدا یک لایه الکترود استیل (مثل ۳۰۷ یا ۳۰۹) یا الکترود بافر مخصوص بزنید تا از کنده شدن روکش جلوگیری شود.
- ۳. دمای پیشگرم: برای قطعات ضخیم و حساس، پیشگرم کردن قطعه تا حدود ۱۵۰ درجه سانتیگراد به چسبندگی بهتر کمک میکند.
نتیجهگیری و مشاوره خرید
الکترود کروم کاربید ارزان نیست، اما استفاده از آن سرمایهگذاری است. جوشکاری یک لایه از این الکترود روی تیغه میکسر یا ماردون، میتواند نیاز به تعویض قطعه را ماهها به تعویق بیندازد و خط تولید شما را روشن نگه دارد.
پیشنهاد ما: قبل از خرید، عکس قطعه و شرایط کاری (دما، نوع ماده ساینده و میزان ضربه) را برای کارشناسان فنی توان پایش ارسال کنید تا دقیقاً بگوییم کدام گرید (استاندارد یا کمپلکس) مناسب کار شماست.