Дугове наплавлення металів . Будівельний довідник . матеріали

13.07.2015

Дугове наплавлення металів

Наплавлення металу за допомогою дугового зварювання застосовують для відновлення зношених деталей. Для цього на поверхню виробу наносять метал, накладаючи його шарами, що володіють необхідними фізико-механічними властивостями. Для цього застосовують різні види зварювання, в тому числі і ручне дугове з плавким або неплавким електродом.

Дугове наплавлення металів . Будівельний довідник . матеріали

Основні способи наплавлення плавленням :

А — вугільним електродом (1), розплавленням сипучого наплавочного сплаву (2);

Б — покритим електродом (1) або легуючим покриттям (2);

Е — стрічкою плавким (1) в захисному газі (під флюсом);

Ж — струменем плазмотрона (1) з накладеним або спеченим із порошків наплавочного матеріалу (2);

З —плавким електродом (1) з переміщуваним мідним повзуном (2), рулонна деталь (3); наплавлений шар (4)

Основною перевагою ручної дугової наплавки є простота і універсальність методу, можливість виконання складних наплавочних робіт у важкодоступних місцях. До недоліків відносять низьку продуктивність, загазованість у місці виробництва робіт, складність отримання необхідної якості наплавленной поверхні.

Наплавлення плавким електродом ведуть за тією ж технологією, що і звичайну зварювання. Перед наплавленням поверхню ретельно зачищають, стежачи особливо за тим, щоб не залишилося жирових плям і корозії. Електроди підбирають, виходячи з умов експлуатації наплавлюваного поверхні. Для цього застосовують як звичайні зварювальні електроди, призначені для зварювання легованих сталей, так і спеціальні зварювальні електроди, що володіють заданими властивостями. Для наплавлення зносостійких поверхонь застосовують порошкові дроту з заданим хімічним складом. В якості джерел живлення зварювальної дуги використовують серійні випрямлячі та зварювальні трансформатори.

Для наплавлення на поверхню металу наносять зварювальні валики, покриваючи всю площину шаром наплавленого металу. Валики наносять почергово, перекриваючи попередній ? його ширини. Для того щоб збільшити ширину валиків, їх можна накладати поперечними коливаннями, так само як це роблять для збільшення зварювального шва. Валики можна накладати і з деякими проміжками один від іншого, з подальшою наплавленням валиків в проміжках. Проміжні валики накладають після зняття шлаку з раніше накладених валиків і ретельної їх зачистки.

На відміну від сполучної зварювання, наплавлення має деякі особливості, пов’язані з тим, що хімічний склад наплавленого металу істотно відрізняється від хімічного складу основного металу. Виходом зі сформованої ситуації може служити ретельний підбір складу плавящихся електродів, які здатні створити необхідну структуру і хімічний склад наплавленого шару. Якщо це зробити не вдається, то вдаються до інших методів наплавлення: наплавленні неплавким електродом з розплавленням шару сипкого наплавляемого сплаву, нанесення легуючих домішок у вигляді порошків, паст або брикетів, наплавленням в середовищі захисних газів і т. д. Для цього застосовують методи наплавлення на автоматичному і напівавтоматичному зварювальному обладнанні, на особливості якого ми зупинимося у відповідних розділах цієї книги.

При наплавленні будь-яким із зазначених методів важливо, щоб основний метал проплавлялся мінімально, щоб були зведені до мінімуму залишкові напруги, деформації і припуск на подальшу обробку.

Дугове наплавлення металів . Будівельний довідник . матеріали

Дугове наплавлення металів . Будівельний довідник . матеріали

Дугове наплавлення металів . Будівельний довідник . матеріали

Наплавлення твердих сплавів

Матеріали для наплавлення

Наплавленням називають процес наплавлення на поверхні виробу шару металу для зміни розмірів або додання спеціальних властивостей (твердості, антикорозійності, зносостійкості тощо). Наплавка може виконуватися штучними металевими електродами, сталевий наплавочного дротом (стрічкою) і твердими сплавами.

Твердими сплавами називають сплави карбідо — і боридообразующих металів —хрому, марганцю, титану, вольфраму та інших з вуглецем, бором, залізом, кобальтом, нікелем і ін. Вони можуть бути литими і порошковими.

До литим твердим сплавам відноситься прутковий сормайт, поставляється у вигляді стрижнів діаметром 6-7 мм і довжиною 400-450 мм, що містить 25-31% хрому, 3-5% нікелю, 2,5-3,3% вуглецю, 2,8—3,5% кремнію, до 1,5% марганцю, до 0,07% сірки 0,08% фосфору, решта — залізо, а також інші сплави. Литі тверді сплави застосовують для наплавлення штампів, вимірювального інструменту, деталей верстатів і механізмів, що працюють в умовах інтенсивного зношування. Наплавлення ведуть ацетилено-кисневим полум’ям, вугільним електродом, а також вольфрамовим електродом в середовищі аргону.

До порошкоподібною твердих сплавів належать сталініт і сормайт. Порошкоподібний сталініт містить 24-26% хрому, 6-8,5% марганцю, 7-10% вуглецю, до 3% кремнію, до 0,5% сірки і фосфору, решта — залізо.

Металеві електроди для дугового наплавлення виготовляють за ГОСТ 10051-75, згідно з яким електроди класифікуються в залежності від хімічного складу та твердості наплавленого металу.

Види наплавлення

В даний час в промисловості використовується велика кількість різних видів наплавлення.

Ручна дугова наплавка. Наплавка виконуєте плавкими металевими поодинокими електродами, пучком електродів, лежачими пластинчастими електродами, трубчастими електродами, дугою прямого і непрямого дії і трифазною дугою.

Наплавлення електродами можна виконувати у всіх просторових положеннях. Вона виконується шляхом послідовного накладання валиків, наплавляються при розплавлюванні електрода на поверхню виробу. Рулонна поверхня при цьому повинна бути чистою (зачищена до металевого блиску). Поверхня кожного накладеного валика і місце для накладення такого валика також ретельно зачищають від шлаку, окалини і бризок. Для отримання суцільного монолітного шару наплавленого металу кожен наступний валик повинен перекривати попередній на 1/3 — 1/2своей ширини.

Товщина одношарової наплавлення становить 3-6 мм. Якщо необхідно наплавить шар завтовшки більше 6 мм, перпендикулярно першому наплавляють другий шар валиків. При цьому перший шар валиків повинен бути ретельно очищений від бризок, окалини, шлакових включень і інших забруднень.

Дугове наплавлення під флюсом

За способом виконання може бути автоматичним або напівавтоматичним, а за кількістю застосовуваних дротів — одноэлектродной і многоэлектродной. Застосовуються для наплавлення під флюсом зварювальні дроту по конструкції поділяють на суцільні та порошкові, а за формою — на круглі і стрічкові.

Дугове наплавлення в захисних газах вольфрамовим (неплавким) і дротовим металевим (плавким) електродом. Для захисту дуги використовують аргон, азот, водень і вуглекислий газ. Продуктивність праці при наплавленні оцінюють масою або площею (розмірами) наплавленого металу.

Вибродуговая наплавлення

Ця наплавлення є різновидом електричного дугового наплавлення плавким електродом і виконується шляхом вібрації електрода. Амплітуда вібрації знаходиться в межах від 0,75 до 1,0 діаметра електродного дроту.

Електрошлакове наплавлення

Відмінною особливістю цього способу наплавлення є висока продуктивність, при якій можуть бути досягнуті не тільки десятки, а сотні кілограмів наплавленого металу в годину. Наплавка проводиться з примусовим формуванням металу за один прохід. Електроди застосовуються практично будь-якого перетину: прутки, пластини і т. п. Глибину проплавлення основного металу можна регулювати в широких межах.

Наплавлення відкритою дугою

Для цієї мети застосовують порошковий дріт з внутрішнім захистом, яка дозволяє розширити область застосування механізованої зносостійкої наплавки. При наплавленні цієї дротом застосування флюсу або захисного газу не потрібно, тому спосіб відрізняється простотою і маневреністю і створюється можливість відновлення деталей складної форми, глибоких внутрішніх поверхонь, деталей малих діаметрів та ін В даний час є різні конструкції апаратури, а також розроблена технологія зміцнення деталей широкої номенклатури. Витрата дроту становить 1,15—1,35 кг на 1 кг наплавленого металу. Продуктивність при напівавтоматичного наплавленні підвищується в 2-3 рази в порівнянні з наплавленням штучними електродами.

Плазмове наплавлення

При плазмовому наплавленні джерелом тепла є високотемпературна стисла дуга, одержувана в спеціальних пальниках. Велике застосування одержали плазмові пальники з дугою прямої дії, що горить між неплавким вольфрамовим електродом і наплавляється виробом. Іноді застосовують пальники комбінованого типу, у яких від одного електрода одночасно горять дві дуги —прямого і непрямого дії.

Присадним матеріалом при цьому способі наплавлення служить дріт, стрічка, порошок та ін. Практичний інтерес представляє перш за все наплавлення з присадкою дрібнозернистого порошку. У цьому випадку застосовується плазмовий пальник комбінованого типу. Порошок за допомогою транспортуючого газу подається з живильника в пальник і там вдувається в дугу. За час перебування в дузі велика частина порошку встигає розтанути, так що на наплавляемую поверхню потрапляють вже крапельки рідкого присадочного матеріалу.

Технологія наплавлення

Перед початком наплавлення встановлюють висоту наплавочного шару. Перед наплавленням, як і перед зварюванням, поверхню, що підлягає наплавленні, повинна бути очищена від бруду, іржі, окалини, масла і вологи. При накладенні першого шару наплавлення прагнуть кожен попередній валик перекривати на 25-30% його ширини, зберігаючи при цьому сталість його висоти.

При необхідності збільшити висоту наплавочного валика, виробляють наплавлення наступного валика, очистивши перед наплавленням наплавлений шар від неметалічних включень і шлаку, утворених при накладенні попереднього шару.

В залежності від марки металу наплавлення може проводитися без підігріву виробу і з попереднім підігрівом. Основними вимогами, що пред’являються до якості наплавлення, є: надійне сплавлення основного металу з наплавленим; відсутність дефектів в наплавленому металі; ідентичність властивостей наплавленого металу.

Надійне сплавлення наплавлення з основним металом забезпечується підбором сили струму, що для наплавочних установок з постійною швидкістю подачі електрода відповідає підбору швидкості подачі дроту або стрічки.

Короткий опис статті: лиття пластмас в домашніх умовах Наплавлення металу за допомогою дугового зварювання застосовують для відновлення зношених деталей. Для цього на поверхню виробу наносять метал, накладаючи його шарами, що володіють необхідними фізико-механічними властивостями. Для цього застосовують різні види зварювання, в тому числі і ручне дугове з плавким або неплавким електродом.

Джерело: Дугове наплавлення металів | Будівельний довідник | матеріали — конструкції — технології

Також ви можете прочитати