СВАРКА И НАПЛАВКА АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ
Основные требования к созданию промышленной технологии наплавки поршней
На основе выполненных исследований по разработке наплавочных материалов и технологических параметров процесса наплавки были созданы предпосылки для создания промышленной технологии восстановительной (ремонтной) и изготовительной наплавки поршней для двигателей различного класса и назначения. При разработке промышленной технологии наплавки поршней необходимо было учесть многочисленные требования к технологическому процессу, оборудованию, охране природной среды и т. д. Важнейшими из них являются следующие:
процесс наплавки должен быть высокопроизводительным с минимальными материале - и энергозатратами и минимальным тепловложением в поршень;
процесс должен обеспечить возможность легкого регулирования химического состава наплавленного металла в широком диапазоне;
необходимо обеспечить надежное сплавление наплавленного металла с основным при отсутствии несплошностей, особенно в зоне расположения первого компрессионного кольца;
процесс должен обеспечить получение наплавленного металла с хорошей обрабатываемостью на металлорежущих станках;
необходимо обеспечить минимальное содержание вредных выделений в зоне нахождения сварщика и вредных выбросов в атмосферу.
Исходя из этих условий, необходимо отметить, что многие из существующих в настоящее время способов восстановления не могут быть рекомендованы в качестве промышленных из-за ряда недостатков. Так, например, механические способы восстановления не обеспечивают надежности сцепления с основным металлом, что снижает ресурс работы таких поршней. Не обеспечивают требуемой работоспособности сопряжения кольцо-канавка различного вида напыление и покрытия. Кроме того, они требуют сложной технологии, оборудования и дефицитных материалов.
Использование некоторых известных методов наплавки также является малоэффективным из-за несоответствия указанным требованиям. Так, плазменная наплавка не обеспечивает точности наплавки, поскольку плазма является источником тепла с повышенным тепловложением в основной металл, приводящим к разупрочнению его в ЗТВ. Электронно-лучевая наплавка не обладает возможностью металлургической обработки наплавленного металла и требует сложного, специализированного оборудования.
В наибольшей степени всем перечисленным требованиям отвечает процесс импульсно-дуговой наплавки плавящимся порошковым электродом. Небольшие размеры электрода в виде ленты (6,0x1,5 мм) позволяют вести процесс наплавки с локальным вводом тепла, что снижает общее тепловложение и не приводит к подплавлению и разупрочнению металла в зоне расположения соседних канавок.
Порошковая лента позволяет регулировать химический состав наплавленного металла в широких пределах, что создает возможность получения наплавленного слоя с высокими эксплуатационными свойствами.
Таким образом, в качестве базового процесса наплавки поршней в промышленных условиях рекомендуется импульсно-дуговая наплавка порошковой лентой (плющенкой) вереде аргона.