Наплавочная порошковая проволока для восстановления и упрочнения поверхностей
Наплавочная порошковая проволока это электродный материал непрерывного сечения, предназначенный для дуговой наплавки износостойких, коррозионностойких и жаростойких покрытий на детали горнодобывающего, металлургического, цементного и энергетического оборудования. В отличие от сплошной проволоки, сердечник содержит легирующие компоненты, шлакообразующие и газозащитные составляющие, что обеспечивает стабильность дуги и формирование заданного химического состава наплавленного металла.
Классификация по типу сердечника и условиям эксплуатации
По конструкции сердечника различают проволоки рутилового, основного и металлического типов. Рутиловые составы обеспечивают устойчивое горение дуги при переменном токе и применяются для наплавки в нижнем и горизонтальном положениях. Основные сердечники рекомендуются для ответственных соединений, работающих при ударно-абразивном изнашивании и динамических нагрузках. Металлический сердечник с карбидообразующими элементами используется для получения композитных покрытий с высокой твердостью.
По условиям эксплуатации наплавленного слоя выделяют следующие группы:
- высоколегированные мартенситные стали для абразивного изнашивания с умеренными ударными нагрузками;
- аустенитные стали с карбидами хрома для интенсивного абразивного воздействия;
- высокохромистые сплавы с бором для работы при повышенных температурах до +600 C;
- никель-хромовые композиции для коррозионно-эрозионного изнашивания в химических производствах;
- инструментальные стали для восстановления штампов, ножей и валков.
Технологические параметры наплавки
Наплавка выполняется механизированным способом в среде углекислого газа или самозащитными проволоками без дополнительной газовой защиты. Диаметр проволоки от 1,2 до 4,0 мм определяет плотность тока и скорость осаждения. Сварочный ток варьируется от 150 до 450 А в зависимости от диаметра и пространственного положения. Напряжение дуги поддерживается в диапазоне от 22 до 32 В. Скорость подачи проволоки регулируется от 1,5 до 8,0 м/мин, что позволяет контролировать толщину наплавленного слоя за один проход от 2 до 6 мм.
Твердость наплавленного металла после естественного охлаждения достигает от 45 до 65 HRC. Для многослойной наплавки требуется контроль температуры межваликового охлаждения, обычно не выше +250 C, чтобы избежать образования трещин и отслоений. Предварительный подогрев деталей до температуры от +150 до +400 C обязателен для высокоуглеродистых и легированных сталей.
Применение в промышленности
Наплавочная порошковая проволока используется для восстановления геометрии и упрочнения рабочих органов машин, подверженных интенсивному изнашиванию. Основные области применения:
- горнодобывающая отрасль зубья ковшей экскаваторов, брони дробилок, футеровки мельниц;
- цементная промышленность валки прессов, лопасти смесителей, конусы классификаторов;
- металлургия ролики рольгангов, валки прокатных станов, ковши для шлака;
- энергетика лопатки дымососов, улитки углеразмольных мельниц, тракты золоудаления;
- строительная техника ножи грейдеров, режущие кромки бульдозеров, фрезы грунторезных машин.
Сравнение типов наплавленного металла
| Тип сплава | Твердость, HRC | Рабочая температура, C | Ударная вязкость | Основное назначение |
|---|---|---|---|---|
| Мартенситный | от 45 до 55 | до +450 | умеренная | абразивный износ с ударами |
| Аустенитный с карбидами | от 50 до 60 | до +550 | высокая | интенсивное абразивное воздействие |
| Высокохромистый с бором | от 58 до 65 | до +600 | низкая | высокотемпературная эрозия |
Требования к подготовке поверхности и режимам
Перед наплавкой поверхность детали очищается от окалины, масла и влаги до металлического блеска. Трещины и раковины удаляются механическим способом с последующей заваркой. Для толстостенных деталей рекомендуется снятие усталостного слоя на глубину от 2 до 3 мм. Оптимальная толщина однослойного покрытия составляет от 3 до 5 мм, многослойного до 15 мм. Скорость наплавки поддерживается в пределах от 20 до 60 м/ч в зависимости от требуемой геометрии валика.
Хранение проволоки осуществляется в сухих отапливаемых помещениях при относительной влажности не более 60 %. Перед использованием кассеты с проволокой выдерживаются при комнатной температуре не менее 24 часов. Допустимый срок хранения в заводской упаковке до 24 месяцев с даты изготовления.
Вопросы и ответы (FAQ)
Чем наплавочная порошковая проволока отличается от сплошной?
Порошковая проволока содержит в сердечнике легирующие элементы и шлакообразующие компоненты, что позволяет получать покрытия с заданным химическим составом без использования дополнительных флюсов. Сплошная проволока требует отдельного легирования через сварочную ванну и ограничена по составу.
Какая твердость достигается при наплавке?
Твердость наплавленного металла зависит от марки проволоки и составляет от 45 до 65 HRC. Для условий интенсивного абразивного изнашивания применяются составы с твердостью от 58 до 65 HRC, для ударно-абразивного от 45 до 55 HRC.
Требуется ли предварительный подогрев детали?
Для низкоуглеродистых и низколегированных сталей подогрев не обязателен. Высокоуглеродистые, закаливающиеся и легированные стали требуют подогрева от +150 до +400 C для предотвращения образования холодных трещин в зоне термического влияния.
Какая защита сварочной ванны используется?
Применяются два варианта: самозащитные проволоки, где газообразование обеспечивается компонентами сердечника, и проволоки для наплавки в среде углекислого газа. Выбор определяется условиями выполнения работ и требованиями к качеству покрытия.
