ЗАЩИТНЫЕ И УПРОЧНЯЮЩИЕ ПОКРЫТИЯ

ЭЛЕКТРОДУГОВАЯ НАПЛАВКА ЛЕНТОЧНЫМ ЭЛЕКТРОДОМ

В настоящее время широко используется электродуговая наплавка ленточным электродом под флюсом. Она находит применение в энергомашиностроении для защиты от коррозии реакторов, труб и различных резервуаров атомных электро­станций.

В качестве рабочей среды здесь служит вода с незначительными добавками и водородным показателем (рН) от 6,5 до 7,0. Достаточно высокую коррозионную стойкость при температурах до 350°С имеет коррозионностойкая хромоникеле­вая сталь.

Необходимый химический состав наплавленного металла достигается путем наплавки в два слоя.

Наплавленный металл в целях предотвращения горячих трещин должен со­держать минимум 2% феррита. При изготовлении сварочных резервуаров из толстостенных поковок с целью снятия напряжений следует производить от­пуск

Целесообразно использовать лен - точный электрод с незначительным содержанием углерода. В США и Японии наиболее распространен ленточный электрод содержанием углерода менее чем 0,025%.

Электродуговая наплавка под флюсом коррозионностойкой стали ленточным электродом находит широкое практическое применение, как в энергетическом, так и в химическом машиностроении. В большинстве случаев используют хо - лоднокатанную ленту размером 60*0,5 мм, обеспечивающую безупречное фор­мообразование наплавленного слоя. Производительность наплавки при этом со­ставляет от 10 до 15 кг/с. Чтобы повысить данную производительность, в последнее время наплавка проволочным электродом была заменена наплавкой ленточным электродом.

Благодаря наплавке ленточным электродом производственный цикл можно сократить на 2/3, а количество дефектов по сравнению с наплавкой проволоч­ным электродом можно уменьшить на 65%.

Особенно эффективной является наплавка ленточным электродом при изго­товлении теплообменников. Использование ленточных электродов вместо тра­диционной трехэлектродной наплавки позволило сократить продолжитель­ность наплавки на 25%, а качество повысить.

Наплавка под флюсом холоднокатанной лентой применяется при изготовлении реакторов для синтеза карбомида. Ленты из высоколегированных сталей обычно очень дорогие.

Спеченная лента толщиной от 0,8 мм до 1,0 мм может также хорошо исполь­зоваться в качестве электрода при наплавке износостойкого металла, если дол­жен быть наплавлен широкий слой легированной стали.

Вместе с пемзообразным сварочным флюсом лента успешно используется при наплавке в массовом производстве, например, пружинных опор грузовых ав­томобилей, отвалов бульдозеров, отстойников самоходных колесных скреперов и т. д.

Наплавка порошковой лентой позволяет применять сварочный ток до 155 А без ухудшения процесса наплавки и формирования наплавленного слоя. При этом производительность процесса наплавки увеличивается на 25-40%.

Электродуговая наплавка самозащитной порошковой проволокой

Порошковая проволока предназначена для легирования наплавленного ме­талла при сварке под флюсом, а также для раскисления и внесения газообразую­щих материалов, препятствующих возникновению пор

Наплавка самозащитной проволокой эффективна в армату-ростроении, на­пример, при изготовлении трубной арматуры диаметром от 40 мм до 150 мм, использующейся при давлениях до 10 МПа и при температурах до 400°С. При этих условиях наиболее подходящими явились коррозионностойкие хромовые стали

Наплавка ленточным электро - дом

В зависимости от вида изделия ширина, ленты находится в пределах от 30 мм до 100 мм.

Для наплавки простых деталей применяются серийные наплавочные аппа­раты, а для закрепления и поворота изделия манипуляторы с пневматически­ми захватами.

Наплавка сложных деталей, например, подрессорных опор грузовых авто­мобилей, осуществляется на специальных установках, обеспечивающих автома­тическое перемещение обрабатываемой детали, а также подачу ленточного электрода.

Данный метод полностью оправдал себя в крупносерийном производстве. На­пример, на КАМАЗе в 1986 году было наплавлено свыше 300 тысяч пружин­ных опор для грузовых автомобилей. Толщина наплавленного слоя составляет 3 мм, твердость миним. 53,5 HRC3, что обеспечивает средний ресурс пробега 350 тыс. км, т. е. в 3 раза больше, чем у термически улучшенных заготовок из стали 45.

Наплавленный таким образом слой особенно хорошо противостоит эрозион­ному воздействию кавитации, например, на рабочей поверхности плунжеров на гидравлическом прессе. В эксплуатации наплавленные плунжеры проявляют вы­сокую работоспособность и длительный срок службы.

В настоящее время изготовляются главным образом флюсо-ременные подушки (порошковые ленты) с поперечным сечением 20 мм х 4 мм. Масса, наполняющей ленточный электрод порошковой смеси, может составлять до 70% всей массы. Это позволит включить в ее состав как легированные, так и шлакообразующие материалы. Одновременно существует возможность наплавки открытой элек­трической дугой при помощи самозащитного порошкового ленточного электрода. Необходимая ширина наплавленного слоя достигается путем поперечного маят­никового движения электрода или посредством наплавки ряда валиков.

Для уплотнительных поверхностей затвора рекомендуется ленточный элек­трод с никелевым покрытием Наплавленный слой обладает очень высокой из­носостойкостью при высоких температурах.

Применение наплавки удлинило срок службы устройства для загрузки колош­ника вдвое, что исключает изготовление колошниковых затворов без упрочняю­щей наплавки. По описанной технологии наплавляются элементы затвора множе­ства доменных печей, подвергающиеся повышенному давлению и значительной абразивности колошниковой пылью.

За рубежом используют наплавку под флюсом холоднокатанным ленточным электродом

Наплавку под флюсом порошковым ленточным электродом используют для уп­лотнительных поверхностей задвижек больших размеров с номинальными внут­ренними диаметрами 700 мм, 1000 мм и 1200 мм, применяющихся в водопрово­дах, нефтепроводах, газопроводах и т. д. при температурах от 40 до 50°С и давлении до 6,4 МПа.

Применяемая ранее наплавка руч - ным способом недавно была вытеснена механической наплавкой порошковым ленточным электродом. Раньше канавка шириной 70 мм и глубиной 10 мм сваривалась штучными электродами с пред­варительным нагревом во избежание возможных трещин. В общей сложности, процесс наплавки гнезда для задвижки с номинальным внутренним диаметром 1000 мм длится порядка 3-х часов. При наплавке ленточным электродом сварку канавки и предварительный нагрев можно не производить. Производственные затраты благодаря применению новой технологии могут быть уменьшены в 8-10 раз, при этом эксплуатационное качество и надежность арматуры значительно улучшаются.

Наплавка деталей, например, пружинных опор грузовых автомобилей, должна осуществляться на специальных установках, обеспечивающих автоматическую регулировку обрабатываемой детали, а также подвод ленточного электрода.

Доля основного металла в массиве наплавочного шва не должна превышать 20%. Продолжительность наплавки одной заготовки должна составлять 55 с.

Индукционная наплавка порошковыми сплавами должна производиться при свободном, принудительном и центробежном формировании слоя. В первом слу­чае форма поверхности наплавки определяется действием сил гравитации, по­верхностного натяжения и смачивания. В определенных условиях существенное влияние может оказать электромагнитное поле индуктора. Принудительное фор­мирование следует использовать для наплавки слоев большой толщины или де­талей специальной формы. В качестве формирующих устройств рекомендуется использовать огнеупорные материалы.

Пример. Механизированная износостойкая наплавка спеченной электродной лентой ножей дорожно-строительных машин внедрена на заводе "Дормаш". Обеспечивается при 2-х сменной работе наплавка более 40 тыс. ножей бульдозеров и грейдеров.

Наплавка производится лентой под флюсом на форсированном режиме. Технология обеспечивает требуемое качество наплавленного слоя. Производи­тельность наплавки - до 30 кг наплавленного металла в час.

Однослойная наплавка лентой на заготовки ножей обеспечивает требуемый состав и свойства наплавленного металла. Стойкость ножей в результате луч­шего качества и большей толщины износостойкого слоя возросла по сравнению с наплавленным сталинитом более чем втрое, а производительность нанлавки - в 6-8 раз.

Пример. В качестве наплавочных материалов для упрочнения формующих барабанов целесо-|

образно использовать электродную ленту и высокоосновный

пемзовидный флюс. Они обеспечивают хорошее фор

мирование наплавляемых валиков и легкое отделение шлаковой корки от их поверхности.

Пример. Технология износостойкой наплавки деталей механизмов топлив­ных установок тепловых электростанций.

Для наплавки применяется электрод большого сечения -порошковая лента, позволяющий вести процесс открытой дугой с колебательными движениями. Так, при сечении порошковой ленты 20 х 4 мм сварочный ток можно повысить до 1500 А. Колебательные движения электрода обеспечивают щадящий термический режим наплавочного цикла, что способствует предупреждению термических трещин.

Наплавляемые поверхности необходимо очистить от окалины, пригара и дру­гих загрязнений.

Наплавка производится в специальном поворотном устройстве.

Режим наплавки следующий: величина тока, А 900-1000

напряжение дуги, В 30-32

Наплавка производится порошковой лентой на постоянном токе обратной по­лярности.

Наплавка порошковой лентой позволяет применять сварочный ток до 1500 А без ухудшения процесса наплавки и формирования наплавленного слоя. При этом производительность процесса наплавки увеличивается на 25-40%.

Наплавка самозащитной проволокой очень эффектно проявила себя в произ­водстве тепловой арматуры, например, при изготовлении тепловых трубопро­водов диаметром 40-150 мм, эксплуатируемых при давлениях энергопередающей среды до 10 МПа и при температурах до 400°С. При этих условиях наиболее под­ходящими явились нержавеющие хромовые стали.

На многих автомобильных и тракторных заводах применяются вырубные штампы. При их использовании на кромках очень часто появляются зазубри­ны. При наплавка самозащитной порошковой проволокой достигается высокая твердость наплавленного слоя, лишенного трещин при достаточной ударной вязкости.

Восстановление вырубных штампов самозащитной порошковой проволокой показало на основании опыта производства прессов на Волжском автомобиль­ном заводе (ВАЗ), что их стойкость возросла в 2,5-4,4 раза по сравнению с на­плавкой электродами

Наплавленный самозащитной порошковой проволокой диаметром 2,8 мм ме­талл обладал высокой износостойкостью к абразивному износу и краскостойко - стыо.

Наплавка самозащитной проволокой используется в металлургическом ма­шиностроении Чехии для упрочнения загрузочных устройств доменных печей, а также эксгаустеров на агломерационных фабриках, подвергающихся газоабра­зивному изнашиванию.

Пример. Многоэлектродная наплавка крестовин стрелочных переводов осу­ществляется самозащитной проволокой

Производительность наплавки составляет 3,5-4 кг/ч.

Длина слоев, наплавленных за один проход, до 150 мм, высота 4-5 мм. При многослойной наплавке обязательная проковка каждого слоя.

Разработаны наплавочные материа - лы, позволяющие повысить износо­стойкость деталей, работающих в различных условиях нагружения.