Наплавочные электроды ЭЛЗ-НВ-4: состав, свойства и применение
Электроды ЭЛЗ-НВ-4 — специализированный тип наплавочных электродов, предназначенных для восстановления и упрочнения деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного износа и умеренных ударных нагрузок. Наплавленный металл формирует структуру, близкую к высокохромистому чугуну, что обеспечивает высокую твердость и износостойкость рабочего слоя. ЭЛЗ-НВ-4 применяются преимущественно в горнодобывающей, цементной и металлургической отраслях для восстановления узлов дробильно-размольного оборудования и транспортных систем.
Характеристики наплавленного слоя
Наплавка электродами ЭЛЗ-НВ-4 формирует металл с содержанием хрома в пределах 25–32% и углерода 3,5–5,0%. Такая концентрация легирующих элементов обеспечивает образование карбидной фазы типа MC, которая равномерно распределяется в металлической матрице. Твердость наплавленного металла в состоянии после наплавки составляет 55–62 HRC, что позволяет эксплуатировать восстановленные детали без дополнительной термической обработки.
Структура наплавленного слоя характеризуется наличием первичных карбидов хрома, ориентированных перпендикулярно поверхности наплавки. Такая ориентация карбидов обеспечивает максимальную стойкость к абразивному изнашиванию при движении абразивных частиц вдоль рабочей поверхности. Коэффициент сопротивления абразивному износу в 3–5 раз превышает показатели конструкционных сталей средней твердости.
Технология наплавки
Наплавку электродами ЭЛЗ-НВ-4 выполняют на постоянном токе обратной полярности (DC+). Рекомендуемый диапазон сварочного тока зависит от диаметра электрода и составляет 180–350 А. Наплавку производят короткой дугой без поперечных колебаний, ширина одного валика не должна превышать трех диаметров электрода. Для снижения доли основного металла в наплавленном слое применяют предварительный подогрев изделия до температуры 150–250 C, особенно при наплавке на высокоуглеродистые и легированные стали.
Охлаждение наплавленных деталей должно быть замедленным — рекомендуется укрытие асбестовым полотном или выдержка в термостате. Быстрое охлаждение может привести к образованию трещин в наплавленном слое из-за высокого уровня остаточных напряжений. Многослойную наплавку выполняют с промежуточным охлаждением каждого слоя до температуры не выше 100 C.
Применение электродов ЭЛЗ-НВ-4
Электроды ЭЛЗ-НВ-4 ориентированы на восстановление деталей, подверженных интенсивному абразивному изнашиванию без значительных ударных нагрузок. Основные области применения включают:
- восстановление бил и бронеплит молотковых дробилок в цементной промышленности;
- наплавка ковшей экскаваторов и зубьев ковшей в горнодобывающем производстве;
- ремонт шнеков и корпусов бетоносмесителей на предприятиях стройиндустрии;
- восстановление рабочих органов земснарядов и драг при добыче нерудных материалов;
- наплавка лопаток дымососов и вентиляторов, транспортирующих абразивные газовые потоки;
- восстановление направляющих и втулок насосов для перекачки гидросмесей.
Режимы наплавки
| Диаметр электрода, мм | Сварочный ток, А | Напряжение дуги, В | Скорость наплавки, м/ч | Твердость, HRC |
|---|---|---|---|---|
| 3,0 | 120–160 | 22–26 | 8–12 | 55–58 |
| 4,0 | 180–240 | 24–28 | 10–14 | 56–60 |
| 5,0 | 260–350 | 26–30 | 12–16 | 58–62 |
Прокалка электродов перед применением обязательна: выдержка при температуре 300–350 C в течение 1,5–2 часов. Электроды, подвергшиеся увлажнению, требуют повторной прокалки. Не допускается использование электродов с поврежденным покрытием или признаками коррозии стержня.
Особенности эксплуатации наплавленных деталей
Детали, восстановленные электродами ЭЛЗ-НВ-4, сохраняют работоспособность при температурах до 450 C. При превышении этого порога наблюдается снижение твердости вследствие коагуляции карбидной фазы. Наплавленный слой плохо поддается механической обработке резанием, поэтому финишные операции выполняют шлифованием абразивными кругами на эльборовой или алмазной связке.
При наплавке на детали из низкоуглеродистых сталей необходимо учитывать разницу коэффициентов термического расширения основного и наплавленного металла. Для ответственных узлов рекомендуется выполнять наплавку с предварительным нанесением подслоя из аустенитных электродов, что снижает вероятность отслоения рабочего слоя при циклических тепловых нагрузках.
Вопросы и ответы
Какие токи применяются при наплавке электродами ЭЛЗ-НВ-4?
Наплавка выполняется на постоянном токе обратной полярности (DC+). Для электродов диаметром 3,0 мм рекомендуемый ток составляет 120–160 А, для диаметра 4,0 мм — 180–240 А, для диаметра 5,0 мм — 260–350 А.
Требуется ли предварительный подогрев при наплавке ЭЛЗ-НВ-4?
Для деталей из высокоуглеродистых и легированных сталей рекомендуется подогрев до 150–250 C. При наплавке на низкоуглеродистые стали подогрев не обязателен, но желателен для снижения остаточных напряжений.
Какая твердость достигается после наплавки ЭЛЗ-НВ-4?
Твердость наплавленного металла составляет 55–62 HRC в зависимости от режима наплавки и диаметра электрода. Максимальные значения достигаются при использовании электродов диаметром 5,0 мм на повышенных токах.
Можно ли обрабатывать наплавленный слой механическим способом?
Наплавленный металл имеет высокую твердость и плохо поддается обработке резанием. Финишную обработку выполняют шлифованием кругами на эльборовой или алмазной связке.
