Наплавочные материалы для восстановления и упрочнения поверхностей
Наплавочные материалы применяются для восстановления геометрии изношенных деталей и формирования износостойких покрытий на рабочих поверхностях. В зависимости от условий эксплуатации подбираются порошковые проволоки, электроды и прутки с различным химическим составом, обеспечивающим требуемую твердость, теплостойкость и коррозионную стойкость наплавленного металла.
Классификация по типу износа
Выбор наплавочного материала определяется преобладающим механизмом разрушения поверхности. Для абразивного изнашивания при умеренных ударных нагрузках применяются материалы с карбидной фазой. Для металлического трения без абразива аустенитные и мартенситные составы. Для условий высокотемпературной эрозии сплавы на основе кобальта или никеля.
- Порошковые проволоки открытой и закрытой дуги для автоматической и механизированной наплавки
- Покрытые электроды для ручной дуговой наплавки в монтажных и ремонтных условиях
- Сплошные и порошковые прутки для аргонодуговой и плазменной наплавки
- Самозащитные порошковые проволоки для работ на открытых площадках
Химический состав и структура наплавленного металла
Основные легирующие элементы хром, марганец, молибден, ванадий, вольфрам. Содержание углерода варьируется от 0,1% до 5,5% и определяет твердость и трещиностойкость. Высокоуглеродистые составы формируют карбиды хрома и ванадия, обеспечивающие твердость до 65 HRC. Низкоуглеродистые аустенитные составы сохраняют вязкость при ударных нагрузках и допускают многослойную наплавку без образования трещин.
| Марка | Твердость, HRC | Ток, А | Основной компонент | Применение |
|---|---|---|---|---|
| ПП-Нп-35В9Х3СФТ | от 54 до 58 | от 250 до 350 | Cr, V, W | Ножи дробилок, зубья ковшей |
| ПП-Нп-25Х5ФМС | от 42 до 48 | от 300 до 400 | Cr, Mo, V | Валки прокатных станов |
| ПП-Нп-10Х14Г12 | от 22 до 28 | от 280 до 380 | Cr, Mn | Железнодорожные крестовины |
Режимы наплавки и технологические особенности
Сила тока, напряжение дуги и скорость подачи проволоки подбираются под конкретный диаметр и тип материала. Для порошковых проволок диаметром от 2,0 до 3,6 мм рекомендуемый ток составляет от 250 до 450 А при напряжении от 26 до 32 В. Предварительный подогрев до температуры от 150 до 350C обязателен для высокоуглеродистых и легированных составов с целью предотвращения холодных трещин. После наплавки рекомендуется замедленное охлаждение в термостате или под слоем асбеста.
Применение в промышленности
Наплавочные материалы востребованы в горнодобывающей отрасли для восстановления рабочих органов экскаваторов, дробилок и мельниц. В цементной промышленности наплавляют валки прессов и лопасти вентиляторов. В металлургии восстанавливают ролики рольгангов, ковши и желоба. На предприятиях энергетики наплавка применяется для упрочнения лопаток дымососов и мельничных вентиляторов, работающих в условиях абразивной эрозии при температуре до 450C.
Критерии выбора
При подборе материала учитываются твердость в исходном и рабочем состоянии, ударная вязкость, теплостойкость, коэффициент линейного расширения и совместимость с основным металлом. Для деталей, работающих при знакопеременных нагрузках, предпочтительны составы с пониженным содержанием углерода. Для условий интенсивного абразивного износа без ударов высокохромистые сплавы с карбидной структурой.
Вопросы и ответы (FAQ)
Какая твердость наплавленного металла достигается при использовании порошковых проволок?
В зависимости от марки и химического состава твердость составляет от 22 до 65 HRC. Высокоуглеродистые составы с карбидами хрома и ванадия обеспечивают максимальные значения, аустенитные марганцовистые минимальные при высокой вязкости.
Требуется ли предварительный подогрев перед наплавкой?
Для низкоуглеродистых аустенитных составов подогрев не обязателен. Для мартенситных и высокоуглеродистых материалов нагрев до температуры от 150 до 350C обязателен для предотвращения трещинообразования в зоне термического влияния.
Каким способом наносится наплавка в полевых условиях?
Для монтажных и ремонтных работ применяются покрытые электроды ручной дуговой наплавки и самозащитные порошковые проволоки, не требующие подачи защитного газа. Это позволяет выполнять работы на открытых площадках при ветре и отрицательных температурах.
Сколько слоев наплавки допускается наносить?
Количество слоев ограничено склонностью к трещинообразованию. Аустенитные составы допускают многослойную наплавку без ограничений. Высокоуглеродистые материалы обычно наносятся в один-два слоя, при необходимости многослойной наплавки применяются подкладочные вязкие слои.
