Техника наплавки алюминия бронзы на сталь
Технологические особенности различных способов нанесения антифрикционного покрытия
При выборе рационального способа получения биметаллического соединения для конкретного изделия необходимо знать технологические возможности различных способов нанесения покрытий и их характерные особенности [2].
Гальванические покрытия находят широкое применение при изготовлении биметаллических соединений [3]. Они имеют ряд преимуществ
и
перед наплавкой: позволяют наносить тонкие покрытия равномерной толщины с различной твёрдостью и износостойкостью без нарушения структуры основного металла, поскольку он в процессе наращивания получения плакирующего слоя остаётся практически холодным.
В то же время этим способам присущи такие недостатки, как сложность и низкая скорость процесса (0,1 мм/ч - медь) снижение сопротивления усталости деталей, загрязнение окружающей среды отходами производства. Широкое применение эти способы находят при нанесении плакирующих слоёв менее 0,3 мм.
Электроконтактная наплавка — высокопроизводительный способ нанесения плакирующих покрытий на наружные поверхности цилиндрических деталей. Возможно наплавлять материалы различной формы, с различными физико-механическими свойствами (стальные ленты, порошки, проволоки). Толщину наплавленного слоя можно регулировать в пределах 0,2... 1,5 мм, при этом припуск на механическую обработку составляет 0,2...0,5 мм. К недостаткам данного способа следует отнести несплавление в отдельных местах с основным металлом и смежными валиками. Для наплавки медных сплавов данный способ не используется [4].
Вибродуговая наплавка характеризуется возможностью нанесения слоёв требуемой твёрдости толщиной 0,5...3 мм на наружные и внутренние поверхности стальных и чугунных деталей диаметром 12... 100 мм. Однако качество наплавки невысокое: получаемые покрытия имеют большую
пористость, с неравномерной твёрдостью и неоднородной структурой, что способствует возникновению значительных растягивающих напряжений и, как следствие, снижению усталостной прочности на 30...40 %.
Наплавка под слоем флюса - высокопроизводительный процесс получения слоёв с необходимыми физико-механическими свойствами. Возможно получение наплавленных слоёв толщиной 0,8... 10 Ым. В процессе наплавки происходит высокий нагрев детали и значительное перемешивание основного и присадочного металлов. Нанесение слоёв возможно на
цилиндрические детали диаметром более 55 мм, при этом возникает необходимость в применении флюсоудерживающих устройств.
Наплавка порошковыми проволоками применяется при наплавке под
слоем флюса, а также при наплавке открытой дугой без дополнительной защиты. Этот способ широко применяется при восстановлении и ремонте деталей.
Наплавка в среде защитных газов, так же, как и вибродуговая наплавка, позволяет наносить на детали широкого диапазона диаметров 20 ... 400 мм слои толщиной 0,5 ... 3,0 мм, но более высокого качества при более высокой производительности. Наплавка плавящимся электродом характеризуется повышенным разбрызгиванием металла (до 15%) и значительным перемешиванием основного и присадочного металлов, по отношению к наплавке неплавящимся электродом. Использование аргонодуговой наплавки неплавящимся электродом с подачей присадочной проволоки позволяет получить меньшее термическое влияние, чем при вибродуговой наплавке [5].
Газопламенное и плазменное напыление и металлизация наиболее эффективно применяется при нанесении тонких слоев. Аппараты, использующие напыляемый материал в виде проволоки - металлизаторы, а в виде порошка-установки порошкового напыления. Толщина наносимых слоев 0,02...0,3 мм. Твердость покрытия ниже твёрдости исходного металла, что объясняется наличием окисных прослоек между частицами и неоднородностью покрытия. Пористость покрытия является характерным дефектом [6, 7].
Плазменная наплавка характеризуется высокой производительностью процесса, при этом в зависимости от выбранной схемы ведения процесса возможно получение меньшей глубины проплавления, чем при дуговых способах наплавки. Однако, при этом способе значительный расход плазмообразующего газа [8].
