Многоэлектродная наплавка

Наплавка деталей горного оборудования

На горных предприятиях расходуется большое коли­чество зубьев ковшей экскаваторов. Зубья изготовляют из дорогой и дефицитной марганцевой стали 110Г13Л, отличающейся высокой ударной вязкостью и износо­стойкостью в наклепанном состоянии. Однако условия работы зубьев ковша экскаватора таковы, что в про­цессе работы материал зубьев не наклепывается и, следовательно, по своей износостойкости не имеет серьезных їіреимущсс'іЗ перед уїлеродистьіми сталями такой же твердости. Поэтому в настоящее время вопросы повышения стойкости зубьев в основном реша­ются электронаплавкой.

Сталь 110Г13Л и износостойкие сплавы, которыми наплавляют зубья, относятся к числу плохо сваривае­мых. Наплавка е несколько проходов или слоев приво­дит к появлению в зоне переходе хрупких структур, которые вызывают выкрашивание покрытия в процессе работы.

Способ многоэлектродной наплавки с его минималь­ным тепловым воздействием и возможностью нанесения износостойкого слоя за один проход является наиболее перспективным для этих целей. Для обеспечения макси­мальной износостойкости зубья наплавляли с двух сторон. В качестве износостойкого сплава был принят сплав У56Х12Г10С, хорошо зарекомендовавший себя при наплавке деталей, работающих в подобных усло­виях.

Сущность технологии заключается в следующем. Поверхности зуба, подлежащие наплавке, и место токо - подвода зачищают. Подготовленный зуб краном по­дается на установку и выставляется так, чтобы наплав­ляемая поверхность располагалась горизонтально. На зуб устанавливают флюсоудерживающую оснастку, дозируют шихту и засыпают флюс. Электроды устанав­ливают на расстоянии не менее 10 мм от кромок В начале наплавки делается выдержка в течение 8—15 с для накопления ванны, после чего включают продольное перемещение наплавочного аппарата вдоль зуба. В конце наплавки аналогичная выдержка делается для заварки кратера. Наплавленный зуб вы­водят из флюсоудерживающей оснастки и переворачи­вают на 180°, после чего наплавляют другую грань.

Слой износостойкого сплава имеет толщину 9—10 мм, ширину 150—200 мм в зависимости от ширины зуба, длину 200 мм. Наплавку ведут тринадцатью электро­дами марки Св-08 диаметром 3 мм.

В качестве шихтовых материалов используют сва­рочный флюс АН-60 или АН-348А, можно применять флюсы АН-20 или АН 28; крупку из феррохрома и ферромарганца с размером гранул 0,15—0,5 мм и элек­тродный бой (огарки графыовых электродов). Указан­ные материалы смешивают в следующем соотноше­нии, %: феррохром — 60, ферромарганец— 30, элек­тродный бой — 10. Нормы расхода материалов на один зуб, кг: электродная проволока — 2; флюс—1; ферро - м арганец — 0,6; феррохром — 1,2; электродн ый бой — 0,2. 1

Металлографические исследования наплавленного слоя показали его равномерную твердость по длине, толщине и ширине, отсутствие дефектов в виде пор, шлаковых включений и т. п. В слое наблюдалось мини­мальное количество трещин (три-четыре) и те распо­лагались в зоне кратера. Трещины заканчивались в на­плавленном слое и не переходили в основной металл.

/ — наплавляемый зуб в кондукторе; 2 — рама установки; 3— кассеты с проволокой; 4 — головка с мундштуком: 5 — емкость для сбора флюса;

6 — рама основания

так как была принята схема ведения наплавки от носа к утолщенной части зуба.

Специализированная установка для наплавки зубьев коліна экскаватора (рис. 41) состоит из рамы 2, головки с мундштуком 4, кассет с проволокой 3 и кон­дуктора для закрепления наплаеляемого зуба /. Производиі ельность такой установки четыре зуба в час.

Эксплуатация таких установок на горнообогати­тельных комбинатах показала повышение износостой­кости наплавленных зубьев в 3 раза. Производитель­ность экскаваторов, оснащенных наплавленными зубьями, повысилась на 25%, а усилие внедрения ков­ша в породу уменьшилось на 50—60%. Кроме тоги, за счет сокращения простоя экскаватора из-за смены зубьев его производительность увеличилась по самым скромьым подсчетам на 3%. Сократился расход доро­гой и дефицитной высокомарганцовисіой Стали при­мерно в 1,5 раза с учетом различных поломок зубьев из-за дефектов литья.