СВАРКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ

Твердые сплавы

Для повышения твердости и износоустойчивости трущихся по­верхностей деталей и рабочих кромок режущего инструмента их наплавляют твердыми сплавами или специальными электродами. Наплавка производится электрической дугой или пламенем сва­рочной горелки.

Применяются следующие виды твердых сплавов:

1) литые — в виде стержней: сормайт, смена, стеллит и др.;

2) зернистые — в виде крупки 1—3 мм: сталинит, вокар, вис - хом и др.;

3) металлокерамические — в виде пластин, например победит и др.;

4) наплавочные электроды.

Составы некоторых литых и зернистых твердых сплавов приве­дены в табл. 55.

Сормайт № 1 не требует термообработки после наплавки и может обрабатываться резцом. Твердость наплавки 40—50 единиц по Роквеллу[13]. Сормайт № 2 менее хрупок, чем сормайт № 1, После отжига он может обрабатываться резцом. После закалки приобре­тает высокую твердость.

Наличие вольфрама и кобальта в стеллитах удорожает их, и поэтому стеллиты применяются реже сормайта.

Сталинит — дешевый сплав, нашедший широкое применение в промышленности. Твердость наплавки 56—57 единиц по Роквеллу.

Вокар обеспечивает твердость наплавки 60—63 единицы по Рок­веллу. Вокар — дорогой сплав, поэтому применяется в основном для наплавки рабочей части бурового инструмента.

Висхом — дешевый сплав, не содержащий фол'ьфрама, находит широкое применение для наплавки деталей сельскохозяйственных машин (лемехов, плугов, дисков, зубьев борон и пр.).

Широко используют для наплавки специальные электроды с по­крытиями, обеспечивающими получение наплавленного металла с требуемыми показателями по твердости и износоустойчивости. Наиболее простыми из этих покрытий являются:

1. Хромистое — содержащее 70% феррохрома, 15% графита и 15% меди.

2. Марганцовистое — содержащее 75% ферромарганца, 15% графита и 10% меди. Покрытие замешивают на водном растворе жид­кого стекла, который берется в количестве 9 л на 1 кг сухой смеси. Отношение количества жидкого стекла к количеству воды в раство­ре для хромистого покрытия равно 1 : 3, а для марганцовистого 1 : 2.

3. Сталинитовое — содержащее 72% сталинита, 10% плави­кового шпата, 6% полевого шпата, 12% мела. Отношение дикого стекла к воде в растворе равно: при машинном способе нанесения покрытия 1 : 1, при ручном 2 : 3. Толщина слоя покрытия 0,8— 1 мм.

Получили распространение наплавочные электроды из малоугле­родистой проволоки с легирующими покрытиями, предложенными инженером Б. М. Конторовым. Состав покрытий для электродов Конторова приведен в табл. 56. Электроды Т-268, Т-590 и Т-600 относятся к группе самозакаливающихся и дают при наплавке твер­дый металл. Электроды Т-540 дают наплавленный металл, твердость которого может быть снижена путем отжига. После обработки ре­жущим инструментом твердость наплавки можно повысить закал­кой и отпуском. Электроды Т-590 и Т-600 применяются для наплав­ки только в нижнем положении, а Т-268 и Т-540 — для наплавки также и на вертикальной поверхности.

Применяется большое количество типов электродов со стержнем из легированной стали и защитным покрытием, назначением кото­рого является уменьшение выгорания легирующих элементов при наплавке. К ним, например, относятся электроды ЦНИИТМАШ марки ЦШ-4 со стержнем из стали ШХ15 и покрытием, содержащим: 60% мрамора, 35% плавикового шпата, 5% гранита, 30—35% жид­кого стекла (к весу сухой части покрытия).

В других типах электродов покрытие служит также для легиро­вания металла наплавки, как например в электродах ЦНИИТМАШ марки ЦШ-2 со стержнем из стали 45 и покрытием, имеющим состав: 45% мрамора, 18% плавикового шпата, 5% гранита, 12% ферро­марганца, 3% феррохрома, 14% ферротитана, 3% ферромолибде­на, 30—35% жидкого стекла (к весу сухой части покрытия).

Для наплавки рельсов, крестовин, штампов для холодной штам­повки и др. используются электроды ЦН-350, ОМГ и ОЗН-400 с покрытиями состава (в %):

В качестве стержня применяется проволока Св-08, Св-08А и Св'08ГА. Твердость наплавки равна 250—400 единиц по Бринеллю.

Электроды ОМГ служат для наплавки стрелок и крестовин из марганцовистой стали Г-13.

Для наплавки арматуры паровых котлов ЦНИИТМАШ разрабо­тал электроды ЦН-3, состоящие из проволоки нержавеющей стали 0Х18Н9 с покрытием, содержащим 15% мрамора, 9% плавикового шпата, 5% графита, 2% ферромарганца Мн-1, 69% феррохрома Хр-2 и 20—30% жидкого стекла к весу сухого покрытия. Вес пок­рытия составляет 115—120% от веса стержня. Металл, наплавлен­ный этими электродами, представляет сплав типа сормайт, твердость его 44—55 единиц по Роквеллу. Лучшие результаты достигаются при наплавке электродами ЦН-3 в один слой с максимальной ско­ростью. При многослойной наплавке возможно получение хрупких участков и выкрашивание.