Материалы для сварки и наплавки
Для наплавки кроме флюсов (см. гл. 3) необходимы еще сварочная проволока и наплавочный материал.
Правильный выбор марки электродной проволоки для наплавки — один из важных элементов технологии наплавки. Химический состав приволоки определяет состав наплавленного металла и обусловливает его свойства. Для наплавки в большинстве случаев приходится использовать проволоку, отличную по составу от основного металла с целью повышения механических, антикоррозионных и других свойств поверхности детали. В процессе наплавки взаимодействие наплавленного металла с защитной средой (шлак, газ) также влияет на химический состав этого металла и это еле-
дует учитывать при выборе наплавочных материалов. Кроме тоіо, в процессе наплавки изменяются механические и другие свойства наплавленного металла по сравнению со свойствами основного металла.
С развитием техники условия эксплуатации изделий изменяются, а следовательно, изменяются и требования к наплавленным изделиям. Это влечет за собой необходимость применения новых наплавочных материалов, новых технологий наплавки. При современном уровне техники и разнообразии изделий, изготовляемых из разных сталей и сплавов, цветных металлов, для их наплавки приходится использовать большое количество электродных проволок, а также легирующих порошков или крупки. Для многоэлектродной наплавки могут быть использованы как сварочные, так и наплавочные проволоки н сочетании с подачей легирующей крупки.
Сварочные проволоки выпускают по ГОСТ 2246—70. Их маркируют буквами Св, например, Св-ЮХ17Т — сварочная проволока, содержащая в среднем 0.1 % Сг 17% Сг, 0,3% Ті, не более С,025% S и 0,035% Р. Наплавочную проволоку (ГОСТ І0543—82) дополнительно маркируют буквами Нп. Цифры, следующие за индексом Нп, указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Например, Нп-20Х14 — наплавочная проволока, содержащая 0,2% С и ~14% Сг. Гранулированные порошки из сплавов для наплавки обозначают индексом ПГ (порошок гранулированный) и следующими за ними цифрами и буквами, указывающими среднее содержание элементов сплава, из кото^ рого изготовлен порошок.
По ГОСТ 2246—70 предусмотрено 77 марок сварочной проволоки диаметром Су3—12 мм различного состава, из них 6 марок низколегированной проволоки (Св-0,8, Св-0,8А и др.), 30 — легированной проволоки (Св-08ГС, Св-08ГСМТ и др.), 41—высоколегированной проволоки (Св-13Х25Т, Св-06Х19Н9Т и др.). В легированной проволоке содержится легирующих элементов 2,5—10%, а в высоколегированной — более 10%.
Наплавочную проволоку по ГОСТ 10543—82 изготовляют диаметром 0,3—8 мм. Стандартом предусмотрено девять марок углеродистой проволоки (Нп-25, Ііп-30, . Нп-85), 11 марок легированной (Нп-40Г, . Пп-30Х5, . Нп-50Х6ФМС и др.) и 10 марок высоколегированной (Нп-20Х14, Нп-40Х2В8Т, Нп-Х20Н80Т
и др.). Проволоку подбирают в зависимости от назна чения и требуемой твердости металла. Минимальная твердость металла получается при использовании проволоки Нп-25, максимальная — Нп-40Х13. Обычно наплавку проволокой выполняют под флюсом или в среде защитных газов.
Порошковая проволока согласно ГОСТ 26101—84 представляет собой оболочку, свернутую из мягкой ленты, заполненную легирующими элементами в порошкообразном состоянии. Лорошковаи проволока успешно заменяет высоколегированную, будучи значительно дешевле и проще в изготовлении. Порошковой проволокой наплавляют изделия под флюсом, в защитных газах и открытой дугой. В настоящее время разрабо - тано большое количество марок порошковой проволоки (например, ПП-АН120, ПП-АН121, ПП-2АН122) для наплавки под флюсом деталей машин из углеродистых сталей: ПП-АН-105 — для наплавки высокомарганцовистых сталей, ПП-АН-170 — дл* наплавки высоко хромистых сталей.
Ферросплавы для составления наплавочных смесей, выпускаемые по ГОСТам,— это феррохром, ферромарганец, ферросилиций, ферровольфрам, ферротитан* феррованадий и др. В шихту добавляют также графит,
кремнефтористый натрий и г. п. Все ферросплавы вы пускают в кусках различных размеров, для получения порошков их подвергают размолу в шаровых мельницах или просто в мельницах, где вместо шаров используют куски размалываемых ферросплавов. Для изготовления качественной порошкообразной шихты лучшим является помол до размера частиц 0,1—0,3 мм. Такие порошки можно длительно хранить без снижения качества (более мелкие фракции при длительном хранении окисляются). Г
При наличии набора порошков ферросплавов можно легки и оперативно приготовить практически любую шихту путем их смешении в необходимых пропорциях в смесителях различных типов. В шихту добавляют порошки исходных обогащенных руд. Так, вместо порошка вольфрама используют его руду, вместо никеля — монооксид никеля, вместо титана — монооксид титана. В процессе наплавки эти оксиды восстанавливаются графитом, а полученные при этом элементы легируют металл слоя. Поэтому при расчете состава
шихты необходимо специально рассчитывать долю графита, идущую на восстановление оксидоь.
Материалы для износостойкой механизированной наплавки
В случае, когда необходимо лишь восстановить первоначальные размеры детали, можно использовать как обычную сварочную проволоку необходимого состава, которая обеспечивает получение наплавленного металла небольшой твердости (табл. 1), так и специальные наплавочные материалы, часть которых позволяют получить наплавленный металл с повышенной твердостью (табл. 2).
Таблица 1. Проволока стальная сварочная (ГОСТ 2246-70), применяемая для наплавки
Таблица 2. Марки наплавочных проволок (ГОСТ 10543-98) и основные области их применения
Используя цельнотянутые проволоки, можно обеспечить высокую степень однородности наплавленного металла в широком диапазоне параметров режима наплавки. В сочетании с плавленными флюсами необходимого состава это наилучший способ легирования металла, однако он не может обеспечить получение наплавленного металла любого заданного состава. Это достигается только в комбинации порошковой проволоки с плавленным флюсом или же при использовании самозащитной порошковой проволоки (табл. 3, 4).
Таблица 3. Порошковые проволоки для наплавки под флюсом
3* Закалка и отпуск.
Таблица 4. Самозащитные порошковые проволоки для наплавки углеродистых сталей
4* Фирма AIR-LIQUIDE-Group, Швейцария.
В этом случае показатель качества наплавленного металла (переход легирующих элементов, однородность их распределения) немного хуже по сравнению с предыдущим способом.
Сами же плавленные флюсы для наплавки выбираются исходя из тех же соображений, что и для сварки. Преимущество отдается флюсам пемзовидной фракции, обеспечивающим меньший провар основного металла.
Расход порошковой проволоки при наплавке под флюсом составляет 1,05…1,15 кг на 1 кг наплавленного металла, а при использовании самозащитной проволоки 1,1…1,3 кг/кг.
2. Электродные ленты
Для уменьшения доли участия основного металла в наплавленном слое и получения более гладкой наплавленной поверхности используют сварочные электродные ленты различной конструкции (табл. 5…5.7); при этом заданный состав наплавленного металла можно получить уже в первом слое, а допуск на механическую обработку составит не более 1…1,5 мм. По сравнению с электродной проволокой, это весьма производительный способ наплавки, особенно плоских и цилиндрических поверхностей изделий большого диаметра.
Таблица 5. Электродные ленты сварочные
Примечание. 1. Размер электродных лент: 50×0,7; 65×0,7; 100×0,7 мм.
2. Коэффициент расхода материала — 1,05.
Таблица 6. Порошковые электродные ленты
Примечание. Коэффициент расхода материала 1,05…1,15.
Таблица 7. Электродные ленты спеченные по ГОСТ 22366-93
Примечание. 1. Размеры ленты: 30×0,8…1,2, 60×0,8…1,2; 80×0,8…1,2 мм.
3. Флюсы, порошкообразные материалы и литые прутки
3.1 Плавленные флюсы
Все плавленные флюсы, разработанные для сварки сталей, пригодны и для проведения наплавочных работ. Учитывая специфику наплавки — получение в наплавленном металле минимальной доли основного металла, специальные наплавочные флюсы, как правило, пемзовидные (табл. 8).
Таблица 8. Плавленные флюсы для наплавки
3.2 Керамические флюсы
Легирование наплавленного металла через керамические флюсы менее эффективно, чем порошковой проволокой, требуемое качество наплавленного металла достигается еще в меньшем диапазоне параметров режима. Кроме того, содержание металлических компонентов в нем не может превышать 25…30% вследствие шунтирования дуги и нарушения устойчивости дугового разряда; тем не менее в некоторых случаях этот метод может быть более доступным для использования (табл. 9).
Таблица 9. Керамические флюсы для наплавки
Примечание. Флюсы ФК-45/5Х10В5ВФМ, ЖСН-5, АНК-40 рекомендуются для наплавки постоянным током обратной полярности, флюсы АНК-18, АНК-19 — для наплавки постоянным током обратной полярности и переменным током.
3.3 Наплавочные порошки, их смеси и литые прутки
В некоторых случаях для наплавки эффективно использовать специальные литые прутки из высоколегированных сплавов (табл. 12).
Таблица 10. Порошки гранулированные для наплавки
2. И — индукционная наплавка, П — плазменная, Г — газопорошковая, Д — дуговая неплавящимся электродом. Для газопорошковой используют порошки класса ОМ, для плазменной — класса М, индукционной — К, С, дуговой — С, М, ОМ.
Таблица 11. Смеси порошков для наплавки
с умеренными ударными нагрузками
(дробильное и размольное оборудование, ножи бульдозеров и грейдеров,
Примечание. Д — дуговая наплавка неплавящимся электродом; И — индукционная. Дуговую наплавку рекомендуется выполнять однослойной при толщине слоя порошка 6…9 мм.
Таблица 12. Литые прутки для газовой и дуговой наплавки неплавящимся электродом (ГОСТ 21449-75)
Прутки изготовляют диаметром 4 мм, длиной 300 и 350 мм; диаметром 5 и 6 мм, длиной 350 и 400 мм; диаметром 8 мм,
Материалы для наплавки
Основными материалами при автоматической наплавке под слоем флюса являются сварочная и наплавочная проволока и специальные флюсы.
Проволока. Правильный выбор марки электродной проволоки для наплавки − один из важных элементов технологии наплавки. Химический состав проволоки определяет состав наплавленного металла и обусловливает его свойства. Для наплавки в большинстве случаев приходится использовать проволоку, отличную по составу от основного металла с целью повышения механических, антикоррозионных и других свойств поверхности детали. В процессе наплавки взаимодействие наплавленного металла с защитной средой (шлак, газ) также влияет на химический состав основного металла и это следует учитывать при выборе наплавочных материалов. Кроме того, в процессе наплавки изменяются механические и другие свойства наплавленного металла по сравнению со свойствами основного металла.
При современном уровне техники и разнообразии изделий, изготовляемых из разных сталей и сплавов, цветных металлов, для их наплавки приходится использовать большое количество электродных проволок, а также легирующих порошков или крупки. Для наплавки могут быть использованы как сварочные, так и наплавочные проволоки в сочетании с подачей легирующей крупки.
Для автоматической наплавки под флюсом применяют сварочные проволоки диаметром 1-6 мм в матках от 1,5 до 40 кг. По химическому составу ее подразделяют на углеродистую, легированную и высоколегированную. Стандартом предусмотрено условное обозначение проволоки, например: «Проволока 4 Св. 08АП ГОСТ 2246-70». Цифра 4 - диаметр проволоки в миллиметрах, индекс Св. означает, что проволока сварочная, число 08 означает содержание углерода в сотых долях процента. А - высококачественная по чистоте сталь, П - повышенной точности (в обозначении проволоки нормальной точности индекс не указывают). Проволоку, предназначенную только для наплавки с целью наращивания и упрочнения рабочих поверхностей деталей, обозначают так: Нп. 30ХГСА, Нп. 65Г и т.д. Индекс Нп. означает, что проволока наплавочная, число - наличие углерода в сотых долях процента, а буквы - наличие легирующих элементов. Если после букв не имеется цифр, то предполагается, что наличие данного химического элемента в стали приблизительно до полутора процента, цифра после буквы означает содержание данного элемента в процентах.
Для наплавки используют также электродную ленту, порошковую проволоку, порошковую электродную и спеченную ленты.
Электродные ленты это стандартные стальные холоднокатаные ленты толщиной 0,4−1,0 мм и шириной 20−100 мм. Применение узких лент не обеспечивает высокой производительность, а очень широкие ленты образуют большую сварочную ванну, причем поверхность наплавки при этом получается, как правило, неровной. Наиболее часто применяют ленту шириной 60 мм.
Ленты выпускаются шириной 30−60 мм и толщиной 1,5−3,0 мм. Наиболее часто используют порошковые ленты ПЛ−У30Х30Г3ТЮ, ПЛ−АН101 (ПЛ−У300Х25Н3С3), ПЛ-АН102 (ПЛ-30Х25Н4С4) и др.
Спеченную ленту изготовляют по стандарту методом порошковой металлургии путем холодной прокатки и последующего спекания в защитной атмосфере из смеси металлических порошков, ферросплавов, графита и других материалов. Благодаря пористости спеченная лента обладает повышенным электросопротивлением, обусловливающим усиленный нагрев вылета электрода в процессе наплавки. Это обеспечивает повышение производительности наплавки на 25−30% по сравнению с холоднокатаной лентой аналогичного состава. Равномерное распределение составляющих частиц по сечению спеченной ленты обеспечивает получение более однородного по химическому составу наплавленного металла, чем при использовании порошковой ленты. Еще одно преимущество спеченной ленты − возможность изготовления ее из особо чистых порошков, например, с минимальным содержанием углерода, что чрезвычайно важно при наплавке аустенитных хромоникелевых сплавов с высокими требованиями к стойкости против межкристаллитной коррозии.
Флюсы. Флюсы обеспечивают устойчивое горение дуги и требуемый химический состав металла шва. При наплавке, они позволяют легирование расплавленного металла, раскисление и защиту от окружающей среды. Шлаковая корка флюса уменьшает скорость охлаждения металла. По способу изготовления флюсы бывают плавленые (AH-20, АН-348А, АН-60 и др.) и керамические (АНК-18, АНК-19, АНК-3, АНК-40 и др.). Плавленые флюсы получают путем расплавления компонентов с последующим охлаждением, грануляцией и сортировкой. Керамические, изготовляют смешиванием порошков минералов и ферросплавов с жидким стеклом с последующим прокаливанием. Каждое зерно этого флюса содержит все необходимые компоненты. По внешнему виду флюсы бывают стекловидные и пемзовидные. При использовании керамических флюсов можно получить легированный наплавленный слой, применяя низкоуглеродистую сварочную проволоку. Легирование − это введение в состав стали, кроме постоянных примесей (углерода, марганца, кремния), легирующих – хрома, никеля, вольфрама, ванадия, молибдена и др. или увеличение содержания углерода, кремния, марганца. Процесс наплавки часто ставит своей целью нанесение на поверхность изделия слоя, обладающего иными свойствами, чем материал изделия.
Сварочные операции: Наплавка
Для наплавки широко применяют способы дуговой сварки. Требования, предъявляемые к наплавленному металлу, в ряде случаев могут быть обеспечены только при достаточно высоком содержании легирующих элементов. При сварке под флюсом такое легирование можно получить одним из способов, показанных на рис. Преимуществами наплавки под флюсом являются непрерывность процесса, высокая производительность, малые потери электродного металла, отсутствие излучения дуги. Самая малая глубина проплавления и минимальное перемешивание основного и наплавленного металла достигаются колебанием электрода поперек шва, применением многодуговой, многоэлектродной наплавки и наплавки ленточным электродом шириной до 200 мм. При наплавке тонкими (толщиной менее 0,5 мм) стальными лентами и лентами из цветного металла (меди, алюминия и др.) для увеличения жесткости ленты на участке между подающими роликами и токоподводяшими роликами, а также на вылете электрода применяют изогнутые ленты. Изгиб осуществляется роликами.
Широко применяется дуговая наплавка порошковыми проволоками и порошковыми лентами, в состав сердечника которых кроме газо- и шлакообразующих веществ входят и легирующие компоненты. Наплавка порошковыми лентами больших поверхностей дает значительное повышение производительности труда.
Для наплавки цилиндрических деталей малого диаметра применяют вибродуговую наплавку. Сущность способа состоит в том, что деталь наплавляется проволокой, которой вибратор сообщает колебания, причем в зону сварки подается струя жидкости. Достоинством этого метода является минимальное коробление восстанавливаемой детали при толщине наплавляемого слоя 0,5 . 0,2 мм, сохранение структуры металла вблизи наплавки, возможность наплавки деталей малых диаметров (15 . 20 мм), внутренних отверстий и деталей со шлицевым соединением плоскостей. Однако большие скорости охлаждения и отсутствие надежной защиты зоны сварки могут приводить к появлению трещин и ухудшению механических свойств. Поэтому при восстановлении ответственных деталей, работающих в тяжелых условиях переменных нагрузок, способ вибро дуговой наплавки с подачей жидкости не всегда пригоден. Стремление сохранить хорошие качества наплавки, получаемой под слоем флюса, при всемерном уменьшении остаточных деформаций привело к использованию вибрации электрода при наплавке под флюсом, что обеспечивает надежное зажигание и горение дуги при весьма низких режимах. В сочетании с охлаждением наплавляемой детали такой способ дает существенное снижение остаточных деформаций при высоких механических свойствах. Флюсоудерживающее приспособление крепится к сварочной головке и перемещается вместе с ней. Металлические щетки прижимаются к детали и задерживают флюс. Снятие шлака производится резцом. Для лучшего отделения шлака и охлаждения наплавляемой детали устанавливают охладитель, подающий сжатый воздух.
Наиболее дешев и прост способ легирования через порошковую шихту из ферросплавов, вводимую в слой флюса с помощью дозатора с щелью, регулируемой гайкой с помощью заслонки, соединенной с указателем. Дозатор крепится к мундштуку головки автомата и представляет собой трубку с боковым вырезом. Устранение сепарации при введении неоднородных компонентов можно обеспечить применением многоканальных дозаторов.
В некоторых случаях весьма эффективно можно использовать наплавку под слоем флюса легированных сплавов лежачим пластинчатым электродом, имеющим легирующую обмазку. При ширине пластины до 200 мм производительность процесса составляет до 0,5 м 2 /ч.
Высокую производительность (до 30 кг/ч) обеспечивает плазменная наплавка с подачей в ванну двух плавящихся электродов, подключенных последовательно к источнику питания и нагреваемых почти до температуры плавления. Защитный газ подается через сопло.
При плазменной порошковой наплавке горелка имеет три сопла: для формирования плазменной струи, для подачи присадочного порошка, для подачи защитного газа. Один источник тока служит для зажигания дуги осциллятором между электродом и соплом, а другой источник тока формирует плазменную дугу прямого действия, которая оплавляет поверхность изделия и плавит порошок, подающийся из бункера потоком газа. Изменяя ток обеих дуг устройствами, можно регулировать количество теплоты, идущей на плавление основного металла и присадочного порошка и, следовательно, долю металла в наплавленном слое.
На рис. приведена конструкция порошкового питателя с дозирующим устройством черпающего типа. Ступенчатое изменение расхода порошка производят сменой черпающих дисков, отличающихся по толщине. К тройнику подается инертный газ, который заполняет бункер с порошком и облегчает транспортирование порошка в сварочную ванну. Из корпуса дозирующего устройства порошок поступает в инжектор, а затем в зону сварочной ванны.
При индукционной наплавке нагрев поверхности изделия осуществляется индуктором. Электродная проволока, расплавляющаяся в индукторе, поступает к месту наплавки. Такой способ нашел применение при наплавке клапанов двигателей внутреннего сгорания и других деталей.
Газопорошковая наплавка позволяет упрочнять детали сложной конфигурации слоем минимальной толщины (0,1 . 0,3 мм) почти без разбавления основным металлом. Для наплавки используют специальные горелки. Порошок из бункера под действием силы тяжести и инжектирующего действия кислородной струи поступает в пламя и на наплавляемую поверхность. Наплавку ведут гранулированным самофлюсующимся порошком системы хром—бор—никель. Газопорошковую наплавку применяют в основном при ремонтных работах, для восстановления и упрочнения автотракторных деталей, штампов, матриц и др. Большие возможности предоставляет электрошлаковая наплавка.
Для многократного использования расплавленного шлака разработан процесс непрерывной горизонтальной электрошлаковой наплавки деталей с постоянной шлаковой ванной. Электрод подается в шлаковую ванну и, расплавляясь, заполняет углубление, образованное заготовкой и стенками формирующих устройств (кристаллизаторов). Шлаковик неподвижен, а детали в формах периодически перемещаются.
Наплавка с совмещенной шлаковой ванной осуществляется при окунаний изделия в расплав металла, находящийся в кристаллизаторе под шлаковой ванной. Кольцевой греющий электрод поддерживает шлак в расплавленном состоянии в шлаковике. После наплавки одной детали в шлаковую ванну опускается плавящийся электрод, который обеспечивает наличие расплавленного металла в кристаллизаторе. На рис. представлена наплавка с шлаковым котлом, в котором расплавленный шлак поддерживается в форме. При опускании электрода вниз часть шлака переливается в соседнюю форму, изолированную прокладкой, где осуществляется расплавление электрода. После накопления металла электрод удаляется и в форму опускается наплавляемая деталь. Аналогично наплавке деталей, осуществляется электрошлаковая отливка деталей.
Для покрытия поверхности заготовок сплавом другого состава используют наплавку окунанием в расплав. Предварительно детали нагревают индуктором в расплавленном флюсе для растворения пленки окислов на детали. Затем детали переносят и окунают в расплавленный сплав, находящийся во втором тигле. При погружении заготовки в сплав пленка флюса отделяется от поверхности и всплывает, а сплав намораживается на заготовку.
При индукционно-шлаковой наплавке расплавление присадочного металла осуществляется индуктором. Разогрев шлака происходит при протекании тока между графитовым тиглем и графитовым электродом. Наплавляемая поверхность детали облицовывается жидким металлом.
Электроконтактная наплавка проволокой применяется для ремонта цилиндрических деталей с гладкой поверхностью и по заранее проточенной резьбе. Канавки на изношенной поверхности детали можно получить электромеханической высадкой резцом, присоединенным к трансформатору, с одновременной приваркой проволоки, придавливаемой роликом. Электроконтактным способом можно наплавлять детали и порошком. Электроконтактная наплавка используется при изготовлении фрез и ленточных пил, у которых наплавляется режущая кромка.
Напыление позволяет восстанавливать изношенную поверхность при минимальном термическом воздействии на деталь. Расплавление проволок или порошка осуществляется дугой, плазмой или газовым пламенем. Для более прочного сцепления металлизированного слоя с основным металлом иногда на поверхности цилиндрических деталей нарезают резьбу, а по краям наплавки делают замки. На рис. показана схема газопорошкового напыления. После напыления порошка слоем 0,1 . 5,0 мм производят оплавление покрытия, которое получается гладким и беспористым.
Возможны варианты ремонта и изготовления различных деталей наплавкой. Заплавка изношенных отверстий соединительных муфт производится сваркой под флюсом на остающейся подкладке. Тормозной шкив из стали 35Л перед наплавкой по краям облицовывается прутками для предупреждения отекания металла и флюса. Первый слой наплавляется сплошной проволокой для выравнивания изношенной поверхности. Второй слой, наплавленный порошковой проволокой, обеспечивает нужную твердость. Третий слой, наплавленный сплошной проволокой, - позволяет легко обработать поверхность шкива.
При наплавке зубчатых колес применяют сплошную наплавку слоя после срезки изношенных зубьев или наплавляют каждый зуб, применяя стальные вставки. Для крепления колес при наплавке можно применить конусные гайки, перемещающиеся на винте.
Для наплавки контактной поверхности большого конуса доменной печи успешно применяется печная наплавка композиционного сплава. В зазор между технологическим кольцом и телом конуса засыпают зерна релита, сверху в контейнер укладывают припой и герметизируют внутреннее пространство приваркой крышки. При нагреве в печи при температуре 1150°С внутреннее пространство вакуумируется, припой плавится, пропитывает зерна релита и соединяет их с основным металлом. После наплавки кольцо и контейнер удаляют при механической обработке.
Конус большого размера армируют предварительно наплавленными композиционными плитами, укрепляя их болтами и обваривая по периметру. Поверхность швов облицовывают композиционными сплавами.
Для деталей загрузочных устройств доменной печи, имеющих сложную конфигурацию, применяют армирование рабочей поверхности плоскими трубами 2, предварительно наплавленными композиционным сплавом в печи методом пропитки. Внутреннюю полость труб предварительно заполняют металло-керамическим дробленым сплавом и пропитывают припоем в печи. Трубы на поверхности уложены с зазором 20 мм в направлении, перпендикулярном движению шихтовых материалов, и приварены швами, поверхность которых облицована композиционным сплавом.
Наплавка жидким присадочным металлом высокопроизводительна. Нагретая до высокой температуры деталь помещается в литейную форму и заливается жидким металлом. Поверхность детали перед наплавкой зачищается и покрывается тонким слоем флюса.
Для формирования жидкого металла при однопроходной групповой наплавке лопастей бетоносмесителя порошковой лентой устанавлен медный водоохлаждаемый кокиль. После наплавки детали разбивают по местам соприкосновения. Аналогично наплавляют зубья ковша экскаватора. Упрочнение тарельчатых ножей торфяных машин производится электроконтактной наплавкой высоколегированного металлического порошка на поверхность ножей. Режущая кромка получается трехслойной : слой 1 определяет износостойкость; закаленный слой 2 — прочность и исходный слой 3 — вязкость металла ножа.
Широко применяется наплавка клапанов двигателей внутреннего сгорания плазменной дугой, индукционным способом и дугой в вакууме.
При расплавлении индуктором кольца, установленного на клапане через прослойку флюса, жидкий металл "намораживается" при охлаждении клапана струями воды, подаваемой из резервуара. При наплавке в вакууме дуга расплавляет кольцо. Жидкий металл удерживается медной формой.
Наплавка внутренних поверхностей втулок может быть выполнена центробежным способом при расплавлении порошка индуктором или дугой, горящей между угольными электродами.
При наплавке используются различные материалы: проволока наплавочная и порошковая, электроды, флюсы и т. д.
Для наплавки выпускается специальная стальная наплавочная проволока диаметром от 0,3 до 8 мм тридцати марок:
— девять марок углеродистой проволоки — НП-25; ШІ-30; НП-35; НП-40; НП-45; НП-50; НП-65; НП-80; НП-85;
— одиннадцать марок легированной проволоки — НП-40Г; НП-50Г; НП-65Г; НП-ЗОХГСА; НП-30Х5; НП-40ХЗГ2МФ; НП-40Х2Г2М; НП-50ХНМ; НП-50ХФА; НП-50Х6ФМС; НП-105Х;
— десять марок легированной проволоки — НП-20Х14; ІШ-30Х13; НП-30Х10П0Т; НП-40Х13; ИП-45Х4ВЗФ; НП-45Х2В8Т; НП-60ХЗВ1-Ф; НП-ГВ; НП-Х15Н60; НП — Х20Н80Т.
Наплавочная проволока подбирается в зависимости от назначения и требуемых свойств металла наплавки (табл. 56). Одно из главных требований — твердость металла наплавки.
Максимальная твердость может быть получена при использовании высоколегированной проволоки марки НП-40Х13 (твердость по шкале HRC — 45-52), мини-
Некоторые данные наплавочных проволок
Марки проволоки, иредназначен- аые для
Ориентировочная твердость наплавленного металла по шкале HRC
Ни8Коуглеродн — стые стали (менее 0,4% С)
НП-25, НП-ЗО, НП-35, НП-40, НП-40Г
Оси, ПІПИВДЄ — ли, колеача-
Низкоуглеродистые стали (с содержанием более 0,4% С)
НП-45, НП-50, НП-65, НП-80, НП-50Г, НП-65Г, НП-ЗОХГСА и др.
Колеса кранов, оси опорные тракторов И т. д.
Вцсокомарган — ковыв аустенитные стали
Зубья экскаваторных ковшей, щеки дробилок, железнодорожные коестовины
Хромовольфрамовые теплоустойчивые стали
Штампы для горячей штамповки, ножи для резки горячего металла
Задвижки для пара и воды (некоторые поверхности) и т — д.
мальвая — при использовании углеродистой проволоки марки НП-25 (HRC 40).
Наплавка проволокой производится покрытыми электродами вручную, под флюсом на автоматах и т. д.
По ГОСТ 10051-75 предусматривается 44 типа покрытых электродов, которые могут быть использованы для наплавки. Достигаемая твердость наплавленного слоя от 28 до 66 HRC.
В табл. 57 даны некоторые примеры использования наплавки покрытыми электродами.
Для наплавки применяются те же флюсы, что и для сварки. Наибольшее распространение получили плавленые флюсы марок АН-348А, АН-60, АН-20, АН-25, АН-18, ОСЦ-45 и т. п. Флюсы выбираются в зависимости от свойств металла и других условий.
При наплавке используются и керамические флюсы — АНК-18, АНК-Юит. д.
Прутки для наплавки
При наплавке газокислородным пламенем или в защитной среде аргона применяются литые прутки диаметром 6—8 мм и длиной до 400 мм. Химический состав тонких прутков приведен в табл. 58.
Литые прутки используются также при изготовлении покрытых электродов для ручной дуговой наплавки. Так, например, прутки марки ВЗК идут на изготовление электродов ЦН-2, применяемых для наплавки арматуры котлов высоких параметров.
При наплавке применяется также порошковая проволока. Выпускается много различных марок, например, ІГО-АН105 для наплавки высокомарганцовистых сталей, ПП-АН120, ПП-АН121 — для наплавки под флюсом различных деталей из углеродистых сталей.
Читайте также: