Acero AR para equipos de construcción: aplicaciones de cucharones, cuchillas y tolvas

Por qué los equipos de construcción utilizan acero resistente a la abrasión

Los equipos de construcción trabajan en una combinación difícil de abrasión, impacto, vibración y carga cíclica. Los cucharones de excavadora raspan rocas y tierra. Las hojas topadoras empujan el agregado abrasivo. Los toboganes reciben impactos repetidos y flujo deslizante. Las hormigoneras combinan arena dura, piedra, humedad y rotación continua. En cada caso, el desafío no es sólo elegir una placa dura; se trata de colocar la placa de desgaste correcta en la zona correcta sin crear un conjunto demasiado-rígido, propenso a agrietarse-o innecesariamente costoso.

El acero AR -, a menudo llamado acero resistente a la abrasión, placa de desgaste, AR400, AR500, NM400 o NM500 -, se utiliza para proteger las superficies de los equipos que, de otro modo, se adelgazarían rápidamente. La regla de selección básica es sencilla: aumentar la dureza donde domina la abrasión por deslizamiento, preservar la tenacidad donde dominan el impacto y la deformación estructural y utilizar componentes de desgaste reemplazables donde sea posible el acceso para mantenimiento.

Comience con el mecanismo de desgaste, no con el nombre del grado

El diseñador del equipo debe mapear tanto la ruta del material como la ruta de la carga.Camino materialIdentifica dónde la roca, la arena, el mineral, el suelo o el concreto se deslizan e impactan. La ruta de carga identifica dónde el cucharón, la hoja, el conducto o el tambor transfieren la fuerza al marco. Una placa que es ideal para el flujo de material puede ser deficiente para una conexión estructural sensible a las grietas-. El mejor diseño a menudo combina acero estructural, placa resistente clase AR400, revestimientos más duros clase AR500, piezas de borde reemplazables y revestimiento duro aplicado localmente.

Cucharón de acero para excavadora: ¿Qué zonas necesitan AR400 frente a AR500?

El cucharón de una excavadora no se desgasta de manera uniforme. El piso, el talón, las paredes laterales, el labio y los cortadores laterales experimentan diferentes combinaciones de fuerza de penetración, impacto y abrasión por deslizamiento. Seleccionar un grado para cada componente es fácil de adquirir, pero rara vez optimiza el costo del ciclo de vida-.

Para movimientos de tierras en general, unPiso del cubo NM400puede ser el mejor compromiso porque conserva buena tenacidad y flexibilidad de fabricación. Para servicio de cantera, roca dura-o arena con alto contenido de sílice-, un revestimiento NM500 en la zona de deslizamiento principal puede ofrecer un intervalo de reemplazo más largo. Sin embargo, pasar a una calidad más dura sin revisar la carga de impacto puede provocar grietas en las uniones, esquinas y soldaduras muy restringidas. En aplicaciones de roca dura-, los revestimientos resistentes más gruesos, los protectores de talón y las tiras de desgaste reemplazables pueden superar a una placa dura delgada que no puede absorber el impacto.

Hojas topadoras y bordes cortantes: separe la vertedera del borde de desgaste

Una hoja topadora contiene varias funciones diferentes. La vertedera soporta carga estructural y da forma al flujo del suelo. El filo y las puntas sufren una abrasión extrema y pueden diseñarse como componentes de desgaste reemplazables, atornillados o diseñados específicamente-. Las alas laterales y los revestimientos locales también pueden sufrir un desgaste severo por deslizamiento.

• No asuma que una placa AR500 genérica puede reemplazar un filo OEM. Los bordes cortantes deben cumplir con los requisitos de geometría, patrón de pernos, módulo de sección, carga de fijación y perfil de desgaste.
• Utilice una placa de clase AR400 o AR450 cuando un revestimiento de cuchilla o una tira de desgaste local necesite una combinación de soldabilidad y resistencia a la abrasión.
• Utilice una placa de mayor-dureza selectivamente en zonas de-desgaste deslizante, sujeto al nivel de impacto y al procedimiento de soldadura aprobado.
• Mantenga las soldaduras estructurales fuera de la ruta principal de flujo-del suelo siempre que sea posible. Un cordón de soldadura orgulloso en la dirección del flujo se convierte en un iniciador de desgaste y puede crear turbulencias o acumulación de material-.
• Diseñe cantoneras, segmentos de borde y placas de sacrificio para su reemplazo. El reemplazo planificado suele ser más económico que reconstruir una vertedera agrietada en el campo.

Revestimientos de conductos: haga coincidir el grado y el espesor con el impacto y el flujo deslizante

Los conductos son una aplicación clásica de placa de desgaste-porque el recorrido del material es visible y el revestimiento a menudo se puede reemplazar. La distinción crítica es entre la zona de impacto y la zona de deslizamiento aguas abajo. La caja de impacto necesita absorción de energía y un soporte robusto; la sección deslizante inferior necesita una alta resistencia a la abrasión y un flujo suave.

Para los conductos que transportan rocas de alto-impacto, una placa más resistente puede superar a otra más dura si la placa dura se agrieta, se abolla o pierde soporte. Para el deslizamiento de partículas-finas aguas abajo,NM500puede ofrecer una vida útil más larga sin necesidad de fabricar todo el conducto con material de 500 HBW. El mejor diseño suele utilizar un paquete de revestimiento zonificado con puntos de inspección y piezas de repuesto estandarizadas.

Revestimientos para hormigoneras: abrasión por arena, piedra y rotación repetida

Las hormigoneras se desgastan porque el agregado se desliza y cae repetidamente a través del tambor, las cuchillas, las zonas de descarga y las áreas locales de alto-contacto. El efecto abrasivo se intensifica con arena dura, piedra, agregado reciclado y variaciones en la humedad de la mezcla. Los sistemas de revestimiento también deben tener en cuenta el método de fijación, el acceso de limpieza-, el equilibrio y las consecuencias de que un revestimiento se desprenda dentro de un tambor giratorio.

Grado y espesor recomendados por aplicación: referencia rápida

Cómo elegir el grosor adecuado

La dureza mejora la resistencia a la abrasión por deslizamiento, pero el espesor determina el margen de desgaste disponible antes de que se deba reemplazar un revestimiento. Por lo tanto, seleccionar el espesor requiere tanto una estimación de la tasa de desgaste- como una revisión estructural. Un revestimiento delgado y muy duro puede tener un excelente comportamiento de desgaste inicial pero fallar antes de tiempo debido a un impacto, un soporte deficiente o una grieta en la unión. Un revestimiento más grueso y con una dureza ligeramente menor-puede ser más duradero cuando el impacto es el mecanismo de daño que gobierna.

1. Mida el desgaste actual, no sólo la dureza teórica del material. Inspeccione los revestimientos usados ​​para identificar las bandas reales de alto-desgaste y calcule la pérdida de espesor por hora de operación, por ciclo o por tonelada manipulada.

2. Separe la placa estructural de la placa de desgaste de sacrificio. No confíe en que la estructura principal proporcione todo el margen de desgaste si un revestimiento reemplazable puede protegerlo.

3. Verifique el espaciado de los soportes y el método de fijación. Los revestimientos anchos sin soporte pueden flexionarse, agrietarse o soltarse los sujetadores incluso cuando la placa en sí es lo suficientemente dura.

4. Considere la instalación y el reemplazo. Un revestimiento perfecto que no se puede quitar de forma segura en el campo no es una solución práctica contra el desgaste.

5. Utilice un cambio-planificado de grosor. Reemplácelo antes de que el revestimiento llegue a la estructura, las cabezas de los sujetadores o el área crítica de soldadura.

Notas sobre fabricación y soldadura para placas AR en equipos

• Mantenga las costuras de soldadura fuera de las principales rutas de desgaste por deslizamiento siempre que sea posible. Utilice la geometría del revestimiento y la dirección de superposición para evitar exponer un borde delantero al flujo de material.
• Utilice un aprobadoProcedimiento de soldadura de placas AR-con precalentamiento controlado, entrada de calor, temperatura entre pasadas, consumibles con bajo-hidrógeno y gestión de retención.
• Evite esquinas internas afiladas y cambios bruscos en el espesor de la placa. Concentran el estrés y a menudo se convierten en puntos de inicio del crack.
• Para el revestimiento duro, utilice una capa amortiguadora resistente cuando lo requiera el sistema de consumibles. No trate el revestimiento duro como un sustituto de la reparación estructural.
• Conserve la trazabilidad de las placas hasta que las piezas se corten y marquen. Para componentes de desgaste de alto-valor, conserve las referencias de MTC en el paquete de fabricación.

De la selección de placas a un menor tiempo de inactividad

El objetivo no es especificar la placa más dura en todas partes. El objetivo es crear un sistema de desgaste: la carga estructural se transporta de forma segura, las zonas de alta-abrasión reciben la dureza y el espesor adecuados, las zonas de alto-impacto retienen la dureza y el soporte, y las piezas más sacrificadas se pueden reemplazar antes de que dañen las costosas estructuras principales. Con ese enfoque, NM400, NM500, AR400, AR500, las piezas de borde diseñadas, el revestimiento duro y el acero estructural tienen cada uno una función definida.

Para una cotización o revisión del diseño del revestimiento-, prepare el modelo de la máquina, el material operativo, el tamaño de las partículas, la altura del impacto, el espesor actual del revestimiento, las fotografías de desgaste, la vida útil esperada, las dimensiones del dibujo y las limitaciones de acceso para mantenimiento. Estos detalles permiten recomendar un grado y un espesor de placa basados ​​en el mecanismo de desgaste en lugar de un nombre de grado genérico.

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