Реферат электроды для наплавки

Обновлено: 06.07.2024

В группу электродов для наплавки входят электроды, предназначенные для ручной дуговой наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами (кроме электродов для наплавки слоев из цветных металлов). Электроды изготавливают в соответствии с ГОСТ 9466-75 и ГОСТ 10051-75. Для наплавочных работ в некоторых случаях также используют сварочные электроды, например, электроды, предназначенные для сварки высоколегированных коррозионно-стойких, жаростойких и жаропрочных сталей.

Согласно ГОСТ 10051-75 электроды для наплавки поверхностных слоев по химическому составу наплавленного металла и твердости при нормальной температуре классифицированы на 44 типа (например, электроды типа Э-16Г2ХМ, Э-110Х14В13Ф2, Э-13Х16Н8М5С5Г46). Наплавленный металл многих электродов регламентируется техническими условиями предприятий-изготовителей.

В зависимости от принятой системы легирования и условий работы получаемого наплавленного металла электроды для наплавки условно разделены на 6 групп:

Электроды, обеспечивающие получение низкоуглеродистого низколегированного наплавленного металла с высокой стойкостью в условиях трения металла о металл и ударных нагрузок (по назначению к этой группе относятся некоторые марки электродов 3-ей группы).
Электроды, обеспечивающие получение среднеуглеродистого низколегированного наплавленного металла с высокой стойкостью в условиях трения металла о металл и ударных нагрузок при нормальной и повышенной температурах (600-650 о С).
Электроды, обеспечивающие получение углеродистого, легированного (или высоколегированного) наплавленного металла с высокой стойкостью в условиях абразивного изнашивания и ударных нагрузок.
Электроды, обеспечивающие получение углеродистого высоколегированного наплавленного металла с высокой стойкостью в условиях больших давлений и высоких температур (650-850 о С).
Электроды, обеспечивающие получение высоколегированного аустенитного наплавленного метала с высокой стойкостью в условиях коррозионно-эрозионного изнашивания и трения металла о металл при повышенных температурах (570-600 о С).
Электроды, обеспечивающие получение дисперсноупрочняемого высоколегированного наплавленного металла с высокой стойкостью в тяжелых температурно-деформационных условиях (950-1100 гр С).

Выполнение наплавочных работ требует применения специальной технологии, которая (в зависимости от химического состава и состояния основного и наплавляемого металлов)- может включать обязательное выполнение таких операций, как предварительный и сопутствующий подогрев, термообработку для получения заданных эксплуатационных свойств наплавляемой поверхности.

Группа электродов для наплавки представлена марками, которые предназначены для ручной наплавки поверхностных слоев изношенных деталей. Такой наплавляемый слой обладает особыми свойствами (кроме марок электродов предназначенных для наплавки деталей из цветных металлов). Наплавляющие электроды изготавливаются и поставляются в соответствии с требованиями ГОСТов 9466-75 и 10051-75.

В некоторых случаях для наплавочных работ используют также сварочные электроды, такие марки, например, которые предназначены для сваривания коррозионностойких, высоколегированных, жаропрочных и жаростойких сталей.

Наплавочные электроды для восстановления поверхностных слоев согласно ГОСТу 10051-75 по твердости и химическому составу наплавляемого металла при нормальной температуре распределяются на 44 типа (например, Э-13Х16Н8М5С5Г46, Э-110Х14В13Ф2, Э-16Г2ХМ). Предприятия изготовители многие марки регламентируют наплавленный металл техническими условиями.

Условное деление на группы

В зависимости от условий работы и принятой системы легирования получаемого наплавляемого металла наплавочные электроды (электроды для наплавки) условно разделяются на 6 следующих групп (для примера ниже написаны марки/типы электродов (типы металла), ссылки на все эти марки есть дальше, на этой странице):

1-я группа электродов, обеспечивает получение низколегированного, низкоуглеродистого наплавленного металла со свойствами высокой стойкости к ударным нагрузкам в условиях трения. (ОЗН-300М /11Г3С, ОЗН-400М /15Г4С, НР-70 /Э-30Г2ХМ, ЦНИИН-4 /Э-65Х25Г13Н3)
2-я группа электродов, обеспечивает получение низколегированного среднеуглеродистого наплавленного металла со свойствами высокой стойкости к ударным нагрузкам в условиях трения при нормальных и повышенных температурах эксплуатации (до 600-650 гр С). (ЭН-60М /Э-70Х3СМТ, ЦН-14, 13КН/ЛИВТ /Э-80Х4С, ОЗШ-3 /Э-37Х9С2, ОЗИ-3 /Э-90Х4М4ВФ)
3-я группа электродов, обеспечивает получение легированного или высоколегированного углеродистого наплавленного металла со свойствами высокой стойкости к ударным нагрузкам в условиях абразивного трения. (ОЗН-6 /90Х4Г2С3Р, ОЗН-7 /75Х5Г4С3РФ, ВСН-6 /Э-110X14В13Ф2, Т-590 /Э-320Х25С2ГР)
4- группа электродов, обеспечивает получение высоколегированного углеродистого наплавленного металла со свойствами высокой стойкости к большим давлениям и высоких температур эксплуатации (до 650-850 гр С). (ОЗШ-6 /10Х33Н11М3СГ, УОНИ-13/Н1-БК /Э-09Х31Н8АМ2, ОЗИ-5 /Э-10К18В11М10Х3СФ)
5-я группа электродов, обеспечивает получение аустенитного высоколегированного наплавленного металла со свойствами высокой стойкости к условиям эрозионно-коррозионного изнашивания и трения при повышенных температурах эксплуатации (до 570-600 гр С). (ЦН-6Л /Э-08Х17Н8С6Г)
6-я группа электродов, обеспечивает получение высоколегированного дисперсноупрочняемого наплавленного металла со свойствами высокой стойкости к тяжелым температурно-деформационным условиям (до 950-1100 гр С). (ОЗШ-6 /10Х33Н11М3СГ, ОЗШ-8 /11Х31Н11ГСМ3ЮФ)

Электроды для наплавки, стойкие к абразивному износу

Наплавка – это метод нанесения слоя расплавленного металла, присадочного, на основной. Электроды для наплавления, стойкие к абразивному воздействию, создают на деталях новый слой с отличными механическими свойствами и характеристиками. За счет их использования можно:

привести изделие в первоначальный вид,
вернуть ему геометрические размеры,
придать новые ценные качества,
увеличить износостойкость, способность противостоять воздействию температур.

Электроды для наплавки, стойкие к абразивному износу, используются при ремонте самого разного оборудования. Это могут быть зубчатые барабаны, крестовины, валы, звездочки, оси, отражательные плиты, крестовины стрелочных переходов, шнеки, дробилки. В таком случае рекомендуется применить наплавочные электроды марки ОЗН-400М, ЦНИИН-4, ОЗН-7М.

Выполняя земляные работы, абразивному истиранию подвергаются звенья цепей гусениц, ковши экскаваторов, ножи бульдозеров, наконечники рыхлителей. Защитить от нагрузок и разрушения эти детали необходимо применяя марку электрода Т-590 и Т-620, OK Weartrode 35. Их пруток сделан из углеродистой стали, обмазка содержит ферробор, карбид бора, феррохром, ферротитан.

Электроды для наплавки, стойкие к ударным нагрузкам

Электроды для выполнения работ по наплавке, стойкие к ударным нагрузкам, используются при ремонте дробильного оборудования, например, клещей, била, брони и роликов, конусов, корпусов. Применяются такие марки как OK 13Mn, раньше ее называли OK 86.08, OK Weartrode 55, Т-590Н, Т-590 и Т-620. С их помощью можно наплавить четыре и больше слоев. Т-590Н разработан для тех, кто решил отремонтировать деталь и надолго забыть о ней.

Марки Т-590 и Т-620 наплавляют слой не подверженный образованию трещин при ударе. Они износостойкие, хорошо соединяются с основным металлом, помогают продлить ресурс работы изделий в несколько раз.

Электроды типа ОМГ-Н, ЦНИИН-4, ОЗН-7М, ОЗН-400М, ОЗН-300М создают твердый наплавляемый металл. Значение 45-65 HRC будет во втором слое.

Для наплавки деталей, сделанных из нержавейки, используется марка ЦН-6Л, ЦН-12М-67.

При работе с медью нужен Комсомолец-100. Наплавка бронзой выполняется ОЗБ-2М.

Твердосплавные электроды для наплавки

Твердосплавные электроды, используемые для наплавки, помогают восстановить геометрию многих видов деталей. Хорошо подходят марки UTP BMC, UTP 690 и ESAB OK 84.42 (сняты с производства) для нелегированной стали. Произвести наплавку изделий, сделанных из твердосплавных сталей, подвергающихся абразивному и ударному воздействию, можно используя Hilco Hardmelt 600, UTP PUR 600, ESAB OK 83.53 (сняты с производства). Они подходят и для восстановления режущего измерительного инструмента, механизмов, работающих при высоком износе.

Не подлежит механической обработке слой металла, наплавленный при использовании электрода тубулярного марки HRT 60/ХРТ 60. С твердыми сплавами позволяет успешно работать HB 61 B/ХБ 61 Б, HBA/ХБА. С их помощью ремонтируются поверхности гусениц, резцы, ковши. У них высокая твердость 55-63 HRC. Они бывают диаметром 3,2-12 миллиметров.

Особенности сварки некоторыми марками

Т-620 – часто применяется для работы в нижнем и наклонном положениях. Выпускается диаметром 4-5 мм. Применяется при работе с быстро изнашиваемыми металлическими и чугунными деталями, работающими и при ударных воздействиях, поэтому их можно назвать электродами для износостойкой наплавки. В некоторых случаях требует прокалки при +180-+200 градусов в течение 2-3 часов. Не стоит с его помощью создавать более двух слоев на металле и одного на чугуне. Электрод плавиться под переменным током, постоянным прямой полярности. (Узнать больше про наплавочные электроды Т 620).

ЦНИИН-4 – часто применяется для наплавки крестовин, при устранении дефектов литья. Работать им рекомендуется в нижнем положении. Выпускается диаметром 4 миллиметра. Иногда требуется прокалка перед сваркой при +160-+200°С в течение часа. (Узнать больше про электроды для наплавки крестовин ЦНИИН-4)

ЦС-2 – позволяет производить последующую закалку детали для повышения твердости. Им можно работать переменным и постоянным током, короткой дугой. Допускается создать слой до 4 мм, после чего его можно обработать, удалив 1-1,5 мм. Это марка железо-хромистых электродов, литой твердый сплав стеллит, типа сормайт. Им можно ремонтировать закаленные детали. (Узнать больше про электрод наплавочный ЦС-2).

ОЗШ-6 – выпускается диаметром 2,5-4 миллиметра. Используется для работы в нижнем положении. Твердость 52-50 HRC. Применяется при работе с металлургическим, станочным оборудованием, эксплуатируемым при термической усталости +950 градусов. (Подробнее про наплавочные электроды ОЗШ-6).

ZELLER L61. Посмотрите также ролик, где продемонстрирована наплавка электродом ZELLER L61.

Основные моменты по наплавке электродами

ВАЖНО! Наплавляемый слой металла по химическим свойствам, состав электрода, должен практически полностью совпадать с характеристиками стали ремонтируемой детали. Это важно учесть при выборе марки, вида.

Принцип действия метода наплавки основан на плавлении электрода под воздействием сварочной дуги, на создании одного или нескольких слоев. Сколько их будет, нужно определить, обратив внимание на свойства детали, в зависимости от предъявляемых требований.

Хорошие качественные характеристики создаваемого сварщиком слоя достигаются в зависимости от глубины проплавления металла. Этот показатель должен быть минимальным. Это важно учесть, нужно достичь насколько возможно меньшего перемешивание наплавляемой стали с основной. Сварщик должен стараться получить минимальное остаточное напряжение и избегать деформации обрабатываемой им детали. Это требование можно выполнить, только соблюдая два предшествующих, правильно выбрав электрод и минимальным провариванием.

Важно снизить до установленных нормой значения припуска, допустимые при последующей после сварки обработки деталей, не превышать их.

Чтобы исключить коробление, наплавление лучше всего производить отдельными участками, а укладку каждого последующего валика советуется начинать с противоположной стороны по отношению к предыдущему.

Только благодаря соблюдению этих простых правил достигается защита наплавляемого металла от разрушающего воздействия газов. Получается плотный, не имеющий пор, любых видов трещин и посторонних включений слой. Важно учесть и то, что поверхность ремонтируемой детали перед началом выполнения работ по наплавке необходимо тщательно очистить от масла, следов коррозии, ржавчины и любых других видов загрязнений.

Видео

Посмотрите ролик, где умелец наплавляет лемеха:

Где купить

Выбирайте производителей и продавцов сварочных электродов, перейдя по ссылке ниже на страницу нашего каталога фирм.

ОК 67.70

Электроды ESAB OK 67.70 для сварки разнородных сталей, наплавки переходных слоев и сварки сталей с ограниченной свариваемостью. ГОСТ.

Castolin 690SF

Электрод на основе высоколегированного CrNi-сплава с рутиловым покрытием. Предназначен для применения в ремонтных и профилактических.

Cromarod 309L

Область применения Электроды Cromarod 309L предназначен для сварки аустенитных, ферритных и ферритно-мартенситных нержавеющих.

GeKa LASER B47

Описание Электроды GeKa LASER B47 с низким содержанием водорода, обладают сварочной производительностью равной примерно 120%. Область.

ZELLER 480

Описание ZELLER 480 – алюминиевый электрод с 12% содержанием кремния и улучшенным покрытием для сварки и наплавки алюминево-кремниевых.

ZELLER L61

Описание ZELLER L61 – высокопроизводительный электрод, применяющийся для наплавки качественного износостойкого слоя, устойчивого к.

UTP DUR 350

Описание Электроды UTP DUR 350 предназначены для наплавки, ремонта и восстановления поверхностей, подверженных большим сдавливающим и.

UTP 68 TiMo

Описание UTP 68 TiMo – синтетические электроды, характеризующиеся высокой производительностью. Область применения Электроды UTP 68 TiMo.

UTP 611

Описание UTP 611 – электрод с толстой обмазкой, в которой присутствуют добавки, способствующие лучшей смачиваемости металла.

UTP 2535 Nb

Область применения Электроды UTP 2535 Nb подходят для соединительной сварки и наплавки поверхностей жаропрочных CrNi-литейных сталей (части.

Где купить электроды

Лекции

Лабораторные

Справочники

Эссе

Вопросы

Стандарты

Программы

Дипломные

Курсовые

Помогалки

Графические

Доступные файлы (1):

1 Наплавка покрытий	3
1.1 Определение и общая характеристика способа	3
1.2 Подготовка материалов и заготовок к наплавке	4
1.3 Классификация и применение электродуговой наплавки	4
1.4. Технологические особенности и расчеты электродуговой наплавки	5
1.5 Ручная электродуговая наплавка	8
1.6 Электродуговая наплавка под слоем флюса	9

1 Наплавка покрытий

1.1 Определение и общая характеристика способа
Наплавка покрытий - это процесс нанесения покрытия из расплавленного материала на разогретую до температуры плавления поверхность восстанавливаемой детали.

Покрытия, полученные наплавкой, характеризуются отсутствием пор, высокими значениями модуля упругости и прочности на разрыв. Прочность соединения этих покрытий с основой соизмерима с прочностью материала детали.

Если в машиностроительном производстве наплавку применяют для повышения износостойкости трущихся поверхностей, то в ремонтном производстве - в основном для проведения последующих работ по восстановлению расположения, формы и размеров изношенных элементов. Восстановительная наплавка при этом обеспечивает также получение новых свойств поверхностей: коррозионной, эрозионной, кавитационной износо-, жаростойкости и др.

Доля трудоемкости сварки и наплавки составляет ~ 70 % всех способов создания ремонтных заготовок при восстановлении деталей. Наплавка изношенных поверхностей занимает ведущее место вследствие своей универсальности.

Способы наплавки делят на группы в зависимости от видов применяемых источников тепла, характера легирования и способа защиты формируемого покрытия от влияния кислорода и азота воздуха. Наибольшее распространение в ремонте при нанесении покрытий получили способы электродуговой наплавки: под флюсом, в среде защитных газов и вибродуговая (табл. 1).

^ 1.2 Подготовка материалов и заготовок к наплавке
Перед наплавкой очищают и прокаливают наплавочные материалы, обрабатывают поверхности деталей и при необходимости предварительно нагревают их.

Для получения высококачественного покрытия поверхности электродов и детали перед наплавкой очищают, чтобы полностью удалить загрязнения (влагу, масло, пыль, ржавчину). Поверхности очищают растворами ТМС и органическими растворителями (ацетон). Для удаления ржавчины и мелких трещин применяют дисковые и ленточные инструменты из абразивных материалов или проводят дробеструйную обработку.

С помощью предварительной обработки удаляют трещины, следы изнашивания, упрочненные слои и др.

Наплавочные материалы прокаливают (табл. 2) для удаления влаги, которая может быть источником водорода, диффундирующего в наплавленный слой и зону термического влияния, где вследствие водородной хрупкости возникают холодные трещины.

Порошковая проволока, содержащая:

- уровень механизации (ручная, полуавтоматическая, автоматическая);

- вид применяемого тока (постоянный, переменный, импульсный, специальной характеристики);

- вид электрода (плавящийся, неплавящийся);

- полярность электрода при постоянном токе (прямая, обратная);

- вид дуги (прямая, косвенная);

- режим (стационарный, нестационарный);

- способ защиты зоны наплавки от воздушной атмосферы (в среде защитных газов, водяных паров, жидкости, под слоем флюса, комбинированный);

- способ легирования наплавляемого металла (покрытием электрода, флюсом, электродным материалом, комбинированный).

Электродуговая наплавка получила наибольшее распространение в ремонте машин среди способов нанесения покрытий. Этот способ по сравнению с другими способами создания ремонтных заготовок дает возможность получать слои с высокой производительностью практически любой толщины, различного химического состава и с высокими физико-механическими свойствами. Наплавочные покрытия наносят на цилиндрические поверхности диаметром > 12 мм.
^ 1.4. Технологические особенности и расчеты электродуговой наплавки
Технологические особенности электродуговой наплавки используют целях ослабления нежелательных сопутствующих явлений, таких как окисление металла, поглощение азота, выгорание легирующих примесей и нагрев материала детали выше температуры фазовых превращений. Эти явления приводят к снижению прочности сварочного шва, нарушению термообработки материала, объемным, структурным и фазовым изменениям и короблению детали. Перемешивание материалов основы и покрытия ухудшает его свойства.

При электродуговой наплавке применяют главным образом плавящиеся электроды. Неплавящиеся угольные электроды с введением присадочного материала в дугу используют при сварке тонколистовой стали и свинца и при наплавке твердыми сплавами почворежущих деталей. Сварка неплавящимся вольфрамовым электродом применяется при аргонодуговой наплавке.

При наплавке между покрытием и основой образуется металлическая связь, поэтому особое значение имеет свариваемость материалов, которая определяется как свойство создавать прочное сварное соединение без трещин, пор и других дефектов.

Проблемой наплавки являются трещины двух видов: горячие и холодные (замедленного разрушения).

Материал детали, прилегающей к наплавленному слою, характеризуется максимальной твердостью и склонностью к образованию трещин замедленного разрушения. Для предотвращения трещинообразования обычно применяют следующие меры:

- предварительный и сопутствующий подогрев во время наплавки поддержания заданной температуры основного металла;

- наплавку после удаления с поверхности детали слоя, содержащего дефекты или отличающейся повышенной твердостью;

- подогрев изделия после наплавки и замедленное охлаждение наплавленного металла;

- последующую термическую обработку;

- наплавку эластичного подслоя на поверхность основного метал обладающего удовлетворительной свариваемостью;

- уменьшение числа слоев при многослойной износостойкой плавке;

- выбор для износостойкой наплавки способов, при использовании которых возникают меньшие термические напряжения в изделиях;

- выбор наплавочного материала для первого слоя коррозионно-стойкой наплавки с учетом влияния основного металла на состав наплавленного слоя.

При наплавке углеродистых и низколегированных сталей вероятность образования трещин увеличивается с повышением углеродного эквивалента С_э, который служит показателем свариваемости:
С_Э = С+ l/16Mn+ l/24Si+ l/40Ni+ l/5Cr+ l/4Mo+ 1/14V
Между углеродным эквивалентом и максимальной твердостью HV 0,1 _max зоны термического влияния существует линейная зависимость:
HV 0,1 _max =(660С_э+40)±40
Если максимальная твердость в зоне термического влияния выше 325 HV, то рекомендуется предварительный подогрев до 530 К, соответственно, при твердости 250. 325 HV - подогрев ~ 430 К, а при твердости 200. 250 HV подогрев осуществляется только в случае необходимости.

Горячие трещины возникают во время кристаллизации наплавленного металла. В это время на границе зерен образуется легкоплавкий расплав (эвтектика), разрушающийся под влиянием усадочной деформации. Для оценки склонности к горячим трещинам рассчитывают показатель Уилкинсона - H.C.S. по уравнению

При H.C.S. > 1,7 горячие трещины не возникают. Технологические расчеты электродуговой наплавки выполняются в такой последовательности
Назначают диаметр электрода в зависимости от толщины стенки детали или толщины покрытий. При восстановительных работах чаще назначают диаметр электрода d_з = 1,6. 2,5 мм. Принимают плотность тока j: при ручной духовой наплавке 30 А/мм 2 , при автоматической наплавке под слоем флюса то 200 А/мм 2 , а при наплавке в среде защитного газа > 200 А/мм 2 .

Напряжение дуги U (в вольтах) зависит от силы сварочного тока. При наплавке под слоем флюса, например, напряжение дуги равно
U = 21 + 0,04I. (3.12)
Масса наплавленного металла т_ч за 1 ч (в г/ч) равна
т_ч=α_нI
где α_н - коэффициент наплавки, определяющий массу наплавленного

металла при силе тока 1 А за 1 ч, г/(Ач).

Коэффициент наплавки на постоянном токе [в г/(Ач)] при ручной наплавке тонкообмазанными электродами равен 7,8. 8,5, толстообмазанными электродами 10. 14, под слоем флюса 14. 16, электрошлаковой наплавке 20. 25, ленточными электродами под слоем флюса 15. 20, при вибродуговой наплавке 8. 10, в среде диоксида углерода 12. 14. В среднем на 1 кг наплавленного металла при ручной дуговой наплавке на переменном токе затрачивается 3,5. 4,5 кВт-ч электроэнергии, а на постоянном токе 7. 8 кВт-ч.

Масса подаваемой в зону наплавки проволоки за 1 ч (в г/ч) равна "Эссе наплавленного за это время металла

С ростом тока (при постоянных скорости наплавки и напряжении) возрастают объем жидкой ванны и площадь проплавления металла, что приводит к увеличению высоты наплавленного валика. Однако при дальнейшем повышении тока ухудшается формирование наплавленного шва. Шаг наплавки определяется шириной наплавленного валика В. Обычно его устанавливают с таким расчетом, чтобы перекрытие составляло 1/3. 1/2 ширины валика. Ширина валика примерно в 2. 3 раза больше его высоты.

Вылет электрода влияет на распределение тепла, расходуемого на нагрев электродной проволоки и материала детали. Эта величина вместе с другими параметрами отвечает за образование высококачественного покрытия. При использовании наплавочной проволоки диаметром 1,2. 1,5 мм вылет составляет 10. 20 мм, при диаметре 1,6. 2,0 мм он равен 20. 25 мм, а для стальной ленты 30. 35 мм.

Режимы наплавки покрытий уточняют после расчета величины по гонной энергии сварочной дуги W. Эта величина равна количеству тепла, введенного в единицу длины шва:
W = 0,24/U_и /_и, (3.22)
где _и - коэффициент использования тепла, для наплавки под слоем флюса составляющий 0,8. 0,9.

Для получения покрытий хорошего качества значение W должно быть в пределах 630. 1590 кДж/м. Чем больше диаметр электродной проволоки и габаритные размеры деталей, тем больше должна быть W.

^ 1.5 Ручная электродуговая наплавка
Ручная электродуговая наплавка выполняется в основном электродами с толстым покрытием и в тех случаях, когда применение механизированных способов невозможно или нецелесообразно.

Для получения минимальной глубины проплавления основного металла электрод наклоняют в сторону, обратную направлению наплавки. Наплавку выполняют электродами диаметром 2. 6 мм на постоянном

токе 80. 300 А обратной полярности с производительностью 0,8. 3,0 кг/ч.

Требуется высокая квалификация сварщиков, потому что наплавку необходимо вести на минимально возможных токе и напряжении с целью уменьшения доли основного металла в наплавленном слое, при этом необходимо обеспечить сплавление основного и наплавленного металлов.

Температуру предварительного подогрева деталей при дуговой на плавке покрытыми электродами выбирают из табл. 3.

Наплавка металла электродом представляет собой укрепление сварного шва или его восстановление. Суть этого метода заключается в формировании на поверхности соединения нового слоя. При необходимости это может быть несколько слоев, для чего применяются наплавочные электроды. Наплавка и сварка имеют разную технологию.

Сущность наплавки

Наплавка электродом осуществляется следующим образом. Под действием пламени сварочной дуги расплавляется внутренний стержень электрода, после чего с его помощью накладываются поверхностные валики в необходимом количестве.

Качественные характеристики зависят от глубины проплавления поверхности. Чем меньше будет глубина, тем более качественной окажется проплавка. Это объясняется тем, что при этом перемешивание основного металла с наплавленным сведется к минимуму. Для избежания деформации деталей желательно, чтобы остаточные напряжения в металле были бы незначительными. Это возможно при тщательном соблюдении технологии процесса.

Электроды для наплавки имеют основное покрытие. Такая обмазка обеспечивает стойкость к образованию трещин, особенно в том случае, когда производится работа с изделиями из сталей, имеющих повышенное содержание углерода.

Электроды для наплавки валов обеспечивают жесткость соединения ответственных конструкций. Для работы с высоколегированными, жаростойкими и жаропрочными сталями применяются электроды для наплавки, стойкие к абразивному износу.

Электроды для наплавки стали применяются для осуществления наплавки рельсов, таких изделий в автомобильной и железнодорожной промышленности, как валы и крестовины.

Разновидности

Дуговая наплавка заключается в использовании теплоты для расправления присадочного материала и последующего его соединения с основным металлом изделия. В результате имеется возможность получить наплавленный слой различного химического состава, обладающего разнообразными свойствами различных толщин.

В зависимости от поставленных целей и методов использования наплавные электроды разделяются на шесть основных групп согласно области применения и имеющимся функциональным особенностям. Перед тем, как наплавить металл электродом, следует сделать правильный выбор в зависимости от конкретной работы. К первой группе относятся твердосплавные электроды для наплавки. Одними из наиболее часто применяемых расходных элементов этого типа являются электроды ЦНИИН-4.

Они имеют основной вид покрытия. Главные элементы химического состава - хром и марганец. Электроды выпускаются диаметром четыре миллиметра. Сферой использования является наплавка изделий из сталей с высоким содержанием марганца. Примером такой марки является 110Г13л. Применяются для ликвидации дефектов в железнодорожных крестовинах и иных изделий из сталей с высоким содержанием марганца.

Для наплавки также из этой серии применяются электроды ЦН. В частности, электроды ЦН-6Л используются для наплавки ручным способом уплотнительных поверхностей частей арматуры, которые эксплуатируются при температуре не более 570 градусов. Давление при этом не должно превышать 78 Мпа. Наплавка этими электродами осуществляется в нижнем положении. Используется постоянный ток. Выпускаются с двумя видами диаметров - 4 и 5 миллиметра.

Твердосплавные электроды способны восстанавливать геометрию деталей, которая была утрачена после длительной эксплуатации. К твердосплавному виду относятся Сталинит электроды, которые находят применение для наплавления деталей, которые при эксплуатации подвергаются грубому износу, в частности, их рабочих частей.

Во вторую группу входят расходные элементы, которые обеспечивают наплавленный металл со средним количеством углерода и средним легированием. Металл обладает повышенной стойкостью, когда происходит трение металла о металл, а также происходят сильные ударные нагрузки на изделие, в том числе при высокой температуре. Находят применение для ремонта деталей, подвергающихся быстрому износу в горно-металлургической промышленности, а также для различного станочного оборудования.

Третью группу составляют электроды, которые обеспечивают наплавленный металл, имеющий высокую стойкость при изнашивании металла абразивного характера и при ударных нагрузках умеренного или повышенного характера.

Электроды четвертой группы обеспечивают высоколегированное углеродистое наплавление, обладающее большой стойкостью. Изделия с такой наплавкой могут эксплуатироваться при больших давлениях и высоких температурах. Применяются для конструкций, которым предстоит работать в сверхтяжелых условиях. Могут использоваться для укрепления ножей, предназначенных для горячей резки металлов, штампов и бойков ковочных машин.

Пятую группу составляют электроды, которые обеспечивают наплавленный аустенитный металл высокого легирования, который является стойким при изнашивании вследствие образования большого слоя коррозии, а также при постоянном трении металлических деталей друг о друга при высокой температуре. Могут применяться для наплавки арматуры для работы в паровой и водяной среде.

Шестая группа включает в себя электроды для образования слоя металла с высоким легированием при температуре, доходящей до 1100 градусов. Используются в химическом машиностроении и атомной энергетике, а также оснастки кузнечно-штампового типа.

Электроды всех шести групп имеют основное покрытие. Это гарантирует минимальное образование трещин. Всего имеется сорок четыре вида электродов для осуществления наплавки, что регламентируется ГОСТом 10051-75. Небольшие различия состоят в химическом составе полученного наплавленного металла и значения их твердости. Каждое предприятие производит их изготовление согласно своим техническим условиям.

Процесс наплавки

Во время технологического процесса, которым является наплавка дополнительного слоя, положение является нижним, или, в некоторых случаях, наклонным, вертикальным и полувертикальным, ограниченно-потолочным. Имеются различные схемы наплавки, как плоских, так и фасонных поверхностей.

В качестве наплавочных материалов помимо плавящихся электродов используются:

порошковая проволока;
порошковая лента;
флюс;
газ, состоящий из кислорода и ацетилена.

При рекомендуемом расходе инертных газов, выполняющих роль защиты, образуется металл шва высокого качества, в котором не имеется различных включений.

Материалами для наплавки являются:

Проволока стальная наплавочная, имеющая сплошное сечение. Главным требованием является твердость. Сталь применяется углеродистая, легированная и высоколегированная.
Покрытые электроды сорока четырех типов, изготовленные согласно требованиям ГОСТа 100051-75.
Литые прутки для наплавки.
Порошковая проволока, выпускаемая различных марок.
Зернистые порошкообразные сплавы, которые используются в виде порошковых смесей. Так, например, Сталинит М применяется для наплавки ножей бульдозеров и козырьков ковшей экскаваторов, а марка Вакар - для наплавки при ремонте и изготовлении бурового инструмента.
Порошковые ленты, которые служат для наплавки роликов, колес, ножей бульдозеров, чаш аппаратов доменных печей. К достоинствам применения порошковых лент относятся высокая эффективность плавления, большая осваиваемая площадь за каждый проход, возможность работы при высоком значении тока.

Имеются различные способы наплавки. Наибольшим распространением пользуется наплавка дуговым методом. Это считается универсальным способом, который находит применение в промышленности и бытовой сфере. Популярность метода обусловлена его простотой, удобством и отсутствием необходимости иметь дополнительных приспособлений.

Работа с плоскими поверхностями может применяться созданием узких или широких валиков. К недостаткам относятся невысокая производительность и большая глубина проплавления.

Тип наплавочного электрода выбирается в зависимости от химического состава основного материала, а диаметр зависит от толщины и формы заготовок. От используемых марок электродов зависит необходимость предварительного подогрева. Перед началом процесса наплавки металла необходима предварительная очистка поверхностей изделия от загрязнений, пятен жира и краски.

Интересное видео

Читайте также: