Наплавочная проволока ПП-Нп-40Х4Г2СМНТФ — порошковая проволока для износостойкой наплавки
ПП-Нп-40Х4Г2СМНТФ — порошковая наплавочная проволока самозащитного типа, предназначенная для дуговой наплавки деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного изнашивания с умеренными ударными нагрузками. Материал формирует наплавленный металл мартенситного класса с карбидным упрочнением, легированный хромом, марганцем, кремнием, молибденом, никелем, титаном и ванадием. Химический состав проволоки оптимизирован для получения структуры, сочетающей высокую твёрдость с сопротивлением сколообразованию при циклических и ударных воздействиях.
Наплавка выполняется открытой дугой без подачи защитного газа — шлакообразующие и газозащитные компоненты введены в шихту сердечника. Это упрощает технологию восстановления крупногабаритных деталей в полевых и цеховых условиях, исключая зависимость от баллонной обвязки и присадочных флюсов. Проволока стабильно горит на постоянном токе обратной полярности, обеспечивая равномерное формирование валика и минимальное разбрызгивание.
Химический состав и структура наплавленного металла
Легирующая система 40Х4Г2СМНТФ обеспечивает после наплавки структуру отпущенного мартенсита с дисперсными карбидами и карбонитридами титана и ванадия. Хром (около 4%) повышает прокаливаемость и формирует карбиды CrC; марганец и кремний раскисляют ванну и упрочняют твёрдый раствор; молибден и никель повышают прочность межузельных связей и сопротивление усталостному разрушению. Титан и ванадий измельчают зерно и связывают углерод в стабильные тугоплавкие фазы, снижая склонность к трещинообразованию при многослойной наплавке.
Твёрдость наплавленного металла в состоянии после наплавки без термообработки составляет 48–54 HRC. При необходимости снижения твёрдости для последующей механической обработки применяется высокий отпуск при 550–600 C, после которого твёрдость снижается до 38–44 HRC, а ударная вязкость возрастает.
Технологические параметры наплавки
Проволока диаметром 2,8 мм рассчитана на работу в диапазоне сварочных токов 280–450 А при напряжении дуги 26–32 В. Вылет электрода — 35–50 мм. Рекомендуемый предварительный подогрев для высокоуглеродистых и закаливающихся сталей — 200–300 C. Наплавка ведётся с погонной энергией, обеспечивающей скорость охлаждения не выше критической для мартенситного превращения, что предотвращает образование закалочных трещин в зоне термического влияния.
Типичные режимы для автоматической наплавки под флюсом не применяются — проволока позиционируется как самозащитная, что делает её пригодной для механизированной наплавки в среде CO также не требуется. Допускается наплавка на постоянном токе прямой полярности с пониженным током для тонкослойных покрытий.
Применение в промышленности
ПП-Нп-40Х4Г2СМНТФ используется для восстановления и упрочнения деталей горнодобывающего, цементного и металлургического оборудования, работающих в контакте с абразивными средами:
- зубья ковшей экскаваторов и драглайнов;
- ножи и роторы дробилок ударно-отражательного действия;
- била молотковых мельниц и шнековые конвейеры;
- рабочие органы грунтонасосов и шламовых насосов;
- направляющие и ролики рольгангов прокатных станов;
- восстановление посадочных поверхностей валов и осей.
Наплавленный слой эффективно сопротивляется абразивному изнашиванию при трении скольжения о породу, руду, клинкер и шлаки. Ограничением является работа при температурах выше 400 C, где происходит отпуск мартенсита и падение твёрдости, а также интенсивные ударные нагрузки с раскалывающим действием, для которых предпочтительны аустенитные наплавочные материалы.
Сравнение с аналогами
| Марка проволоки | Твёрдость, HRC | Легирующая система | Ударные нагрузки | Абразивная стойкость |
|---|---|---|---|---|
| ПП-Нп-40Х4Г2СМНТФ | 48–54 | Cr–Mn–Si–Mo–Ni–Ti–V | Умеренные | Высокая |
| ПП-Нп-35В9Х3СФ | 52–58 | W–Cr–Si–V | Низкие | Очень высокая |
| ПП-Нп-25Х5ФМС | 42–48 | Cr–V–Mo–Si | Высокие | Средняя |
По сравнению с высоковольфрамовыми составами ПП-Нп-40Х4Г2СМНТФ обеспечивает лучшую сопротивляемость ударно-абразивному изнашиванию за счёт более вязкой мартенситной матрицы, при этом стоимость проволоки существенно ниже из-за отсутствия дорогостоящего вольфрама. Относительно низколегированных марок типа 25Х5ФМС она даёт прирост твёрдости на 6–10 HRC при сохранении приемлемой трещиностойкости.
Условия эксплуатации наплавленных деталей
Работоспособность наплавленного слоя сохраняется при температурах до 350–400 C. При нагреве выше этих значений наблюдается отпуск мартенсита с падением твёрдости до 35–40 HRC, что снижает абразивную стойкость. Для деталей, работающих при криогенных температурах до –60 C, применение ограничено из-за склонности мартенсита к хладноломкости.
Оптимальная область применения — узлы оборудования, испытывающие трение о частицы породы с размером до 100 мм при скоростях соударения до 15 м/с. При более крупных фракциях и высоких скоростях соударения рекомендуется комбинированная наплавка: первый слой — вязким аустенитным материалом, второй — ПП-Нп-40Х4Г2СМНТФ.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость достигается после наплавки ПП-Нп-40Х4Г2СМНТФ?
В состоянии после наплавки твёрдость составляет 48–54 HRC. После высокого отпуска при 550–600 C снижается до 38–44 HRC для облегчения механической обработки.
Требуется ли защитный газ при наплавке?
Нет, проволока самозащитная. Газошлакообразующие компоненты содержатся в шихте сердечника, что позволяет вести наплавку открытой дугой на открытых площадках.
Какие режимы наплавки рекомендуются для диаметра 2,8 мм?
Сварочный ток 280–450 А, напряжение дуги 26–32 В, вылет электрода 35–50 мм. Ток постоянный, обратной полярности. Для толстостенных деталей требуется предварительный подогрев до 200–300 C.
Для каких деталей оптимально подходит эта проволока?
Для зубьев ковшей, бил дробилок, ножей шнеков, рабочих органов грунтонасосов и других деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания с умеренными ударными нагрузками.
