СВАРКА, ПАЙКА, СКЛЕЙКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ И ПЛАСТМАСС
НАПЛАВКА (A S-)
Определение
-Наплавка представляет собой разновидность сварки, заключающуюся в локальном - нанесении методом сварки материала на основное изделие для защиты его от корро - - Инии износа или для наращивания и увеличения его объема. Различаются следующие виды наплавки: восстановление материала, защита материала и плакирование.
Восстановление — наплавка слоя из того же или аналогичного основному металлу материала.
Защита (наплавка твердыми сплавами) — наплавка износостойкого (и жаростойкого) металла для повышения механической и термической стойкости основного металла.
Плакирование —наплавка коррозионностойкого или жаропрочного металла для защиты основного металла от химического или термического воздействия.
Износ — нежелательное изменение поверхности эксплуатируемого изделия вследствие отрыва мелких частиц под влиянием механического воздействия TGL0— 50320.
Методы наплавки и металлизации распылением (табл. 1.52).
Выбор присадочных материалов и способов наплавки
Последовательность операций:
1. Определить цель нанесения покрытия: восстановление; защита; плакирование.
2. Определить тип легирующих добавок: по характеру износа (в соответствии $ табл. 1.53) и по табл. 1.55.
3. Определить способ наплавки по табл. 1.54.
4. Определить присадочный материал с учетом операций 2 и 3 по 1.4.2,
ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ОТДЕЛЬНЫХ СПОСОБОВ НАПЛАВКИ ПО КРЕЧМАРУ
|
Недостатки |
|
Преимущества |
Способ наплавки
|
Газовая |
наплавка
Ручная дуговая наплавка покрытыми электродами
Ручная дуговая наплавка g графитовым электродом и сварочными настами
Атом новодородн а я наплавка
Дуговая наплавка неплавящимися электродами в инертном ващитном газе
Дуговая наплавка плавящимся электродом в инертном защитном газе Наплавка в углекислом газе
Наплавка под флюсом с проволокой
С помощью специальной технологии можно получить минимальный провар основного материала; науглероживание наплавленного материала при использовании газового пламени с избытком газа; высокая моделирующая способность; меньшая опасность образования трещин из-за неизбежного прогрева материала; минимальная покупная стоимость сварочных приспособлений Низкая покупная стоимость сварочных приспособлений
Минимальный провар
основного материала; относительно высокая производительность наплавки; низкая покупная стоимость сварочных принадлежностей Может быть получен минимальный провар основного материала; высокая моделирующая способность Можно получить относительно малый провар основного материала; высокая моделирующая способность; низкая покупная стоимость сварочных принадлежностей, возможна автоматизация Средние затраты энергии на плавление; возможна
высокая степень автоматизации
Средние затраты энергии на плавление; возможна
высокая степень автоматизации
Высокие затраты энергии на плавление; возможна
высокая степень механизации
Повышенная продолжительность процесса вследствие нагрева поверхности свариваемого изделия; высокая тепловая нагрузка; невысокие затраты мощности при плавлении; невысокая степень автоматизации
Относительно большой провар основного материала; невысокие затраты мощности при плавлении; невысокая степень автоматизации Высокая тепловая нагрузка и невысокая степень механизации
Выгорание углерода; невысокая степень автоматизации; низкая мощность плавления
Низкие затраты мощности на плавление
Повышение затрат мощности на плавление ограничено стоком шлаковой ванны
Не рекомендуется для высоколегированных материалов
Применяется только для изделий большого диаметра и с большой поверхностью; большой провар основного материала; иногда требуется защита сварочного флюса
|
Преимущества |
|
Недостатки |
Способ наплавки
Наплавка под флю - овн ленточными gpjjgXT родами или gggpKa иод флюсом несколькими последовательными электродами
йаплавка под флюсом с использованием легирующих порошков Электрошлаковая наплавка
Наплавка сжатой дугой
Плазменное
распыление
Термитная наплавка
Металлизация распылением
Газовое распыление
Электродуговое распыление
Высокие затраты энергии на плавление; возможна высокая степень механизации
Высокие затраты энергии на плавление; возможна высокая степень механизации
Высокие затраты энергии на плавление, возможна высокая степень механизации
Для тонких слоев наплавленного металла; минимальный провар основного материала; возможна высокая степень автоматизации Можно наносить материалы, не поддающиеся напылению другим способом Очень короткий процесс наплавки; низкая покупная стоимость сварочных приспособлений
Для тонких покрытий, паяных соединений; низкая покупная стоимость
Отсутствует опасность коробления материала и воздействие на структуру; можно наносить любые материалы; затраты на оборудование невелики Отсутствует опасность коробления материала и воздействие на структуру; можно наносить любые материалы; более высокая степень сцепления
Применяется только для изделий большого диаметра и с большой поверхностью; большой провар основного материала; иногда требуется защита сварочного флюса
Опасность неравномерного распределения легирующих элементов в сварном шве
Применяется, если необходим большой объем наплавки; требуется защита ванны расплавленного шлака. При использовании порошковых электродных проволок нужно иметь небольшую ванну расплавленного шлака Большие затраты на оборудование; невозможны ручные работы
Высокая стоимость оборудования
Значительная неровность поверхности наплавленного материала с дефектными местами; зачастую очень большое время на подготовительные работы; невысокая степень механизации Необходимы две рабочие операции: распыление материала и нанесение его на обра - батываехмую поверхность; невысокая степень механизации
Соединение между напыленным слоє? уі и основным материалом не допускает ударных нагрузок
Более высокие затраты на оборудование
|
ВИДЫ ИЗНОСА
|
|
* Основной материал — металл. ** Среда, обеспечивающая контакт. |
|
ТАБЛИЦА /. 5 v ХАРАКТЕРИСТИКА СПОСОБОВ НАПЛАВКИ ПО КРЕЧМАРУ
|
|
Способ |
|
Наилавка под флюсом (лентой) *ялавка под флюсом (леги - анный порошок) ктрошлаковая ^волокой) .............................. ^ктрошлаковая наплавка їдентой) ........................................ диектрошлаковая наплавка Штиной)........................... авка сжатой дугой. . . Термитная наплавка Металлизация распылением Газовое распыление......................... Электродуговое распыление Плазменное распыление. . . |
|
•1 Качество поверхности Последовательная наплавка под флюсом у = 10 %. ** При электрошлаковой наплавке зависит от напряжения дуги U$ от объема ванны. |
|
цдавке |
|
Качество поверхности *1 |
Провар основного материала, % |
Требуемая высота наплавки, мм |
Эффективная скорость наплавки, кг/ч |
|
|
2—3 |
5-15 |
6 |
5—20 |
|
|
со I см |
30-50 |
10 |
3—8 |
|
|
2—3 |
30 |
30 |
СП 1 ОО о |
|
|
со 1 |
30 *2 |
30 |
15-30 |
|
|
3—4 |
30 *2 |
30 |
15—30 |
|
|
1-2 |
5-20 |
0,5 |
15-30 |
|
|
3—4 |
30 *2 |
10 |
||
|
1 |
0,1-2 |
0,5 |
||
|
1—2 |
0 |
0,1-1,5 |
Нет данных |
|
|
1—2 |
0-0,1 |
0,1-1,5 |
||
|
1-2 |
0-0,1 |
0,1-1,0 |
||
|
, . 1 |
2 |
3 4 |
||
|
...... |
0,5 |
0,5—1,0 |
1-2 >2 |
|
наплавка |
|
при термитной на» |
ТАБЛИЦА 1.55
ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ЛЕГИРУЮЩИХ ДОБАВОК
|
Свойства |
|
Материал |
Примеры использования
|
Ж с н т г Н, F к |
|
сталь |
Рельсы, рабочие колеса, неподвижные и скользящие детали подшипников, уголки цепного барабана, звенья цепей Валки, штампы, ножницы, прессштемпели, лрессформы, зубья ковшей экскаваторов, молотковые мельницы, режущие инструменты по дереву и металлу Режущие инструменты (резцы, фрезы), гильотинные ножи
Детали вентилей, плунжеры, детали печей, валки, прессформы, режущие инструменты, уплотнительные поверхности на арматуре, затворы доменных печей Дробильные плиты, болты, рельсовые разветвления, шаровые и молотковые мельницы Разводные стрелки, рельсы, детали паровых турбин
Плакирование днищ котлов, арматуры химической промышленности, жаропрочные валки рольгангов, поршни высокого давления
Углеродистая и низколегированная сталь
Жаропрочная
Быстрорежущая сталь Хромистая сталь
Высокомарганцовистая сталь X ромони кел ьм а рга н - цовистая сталь Нержавеющая хромоникелевая сталь
|
Свойства |
Примеры использования |
Материал |
|
т |
Уплотнительные поверхности арматуры для подачи пара и газа, била угольных мельниц, зубья ковшей экскаваторов, детали смесителей, кромки ковшей, брикетные прессы, прессовые шнеки |
Сплав Сг—С—Fe |
|
н |
Арматура для подачи пара и кислот, седла |
Стеллит Сг—W—Со |
|
к |
клапанов, валы насосов, ножи для листовых |
|
|
т |
ножниц, штампы холодной штамповки, ли |
|
|
стовые штампы, зубья ковшей экскаваторов |
Карбид металла |
|
|
— |
Покрытия прессовых шнеков, мелющие ко |
|
|
леса, пескоструйные сопла Буровые коронки |
(твердый сплав) |
|
|
к |
Сплав Ni—Сг— В |
|
|
н |
Валы насосов, седла клапанов, шаблоны, |
Никелевый сплав |
|
к, т |
стеклянные формы |
|
|
к |
Защита арматуры до рабочей температуры 1200 °С, штампы, ножи горячей резки, инструменты горячей обработки |
Бронза |
|
Обозначения: Т теплоустойчивая; С — с сохранением режущих свойстг; Ж — жаростойкая; Н — нержавеющая; Г — нагартованная; К — коррозионноустойчива;,
|
|
Материал |
Ориентировочный химический состав, ' |
% (по массе) |
||
|
Ni |
Мо |
W |
Со |
|
|
Углеродистая и низколегированная сталь.............................. |
0,4 |
0,8 |
||
|
Жаропрочная сталь..... |
— |
0,6 (до 7) |
1,3—10 |
— |
|
быстрорежущая сталь.... |
— |
2,5—6 |
8—16,5 |
2,5—15 |
|
Хромистая сталь........................ |
6 |
0,7 (до 4) |
— |
— |
|
Высокомарганцовистая сталь |
3—3,5 |
— |
— |
-- ! |
|
Хромони кел ьмарганцовистая аустенитная сталь....................... Нержавеющая хромоникелевая сталь............................................. |
9 |
_ |
_ |
-- |
|
9—22 |
4 |
_ |
2 |
|
|
Сплав Сг—С—Fe...... |
6 |
— |
— |
— |
|
Стеллит Cr—W—Со................... |
22 |
— |
(0) 4-25 |
(0) 33—65 |
|
Карбид металла (твердый сплав) ..................................................... |
._ |
20 |
47-55 |
_ |
|
— |
2 |
90—95 |
—- |
|
|
Сплав Ni—Cr-— В...... |
70 |
— |
— |
— |
|
Никелевый сплав....................... |
60—70 |
10—28 |
17 |
— |
|
Бронза........................................ |
2,5-5,5 |
Остальное Си |
