Порошковая проволока ППс-ТМВ5: состав, режимы наплавки и область применения
Порошковая проволока ППс-ТМВ5 — трубчатый электродный материал с металлопорошковым сердечником, предназначенный для автоматической и полуавтоматической наплавки в среде защитных газов. Маркировка расшифровывается как проволока порошковая сварочная, тип ТМВ — тепломеханический высокохромистый, индекс 5 указывает на порядковый номер регламентированного состава. Наплавленный слой соответствует системе легирования Fe–Cr–Mo–V–W с карбидным упрочнением и сохраняет работоспособность при абразивном износе в сочетании с умеренными ударными нагрузками.
Конструкция и металлургические особенности
Оболочка изготовлена из низкоуглеродистой стали 08кп или 10кп толщиной 0,4–0,5 мм, сердечник заполнен порошковой шихтой на основе феррохрома, ферромолибдена, феррованадия и графита. Коэффициент заполнения — 45–55 %. При горении дуги шлакообразующие компоненты формируют легкоплавкую оболочку, защищающую сварочную ванну от азотирования и насыщения кислородом. Легирующие элементы переходят в наплавленный металл с коэффициентом усвоения 85–92 %.
Кристаллизация валика протекает с образованием первичных карбидов хрома типа MC и эвтектической составляющей, что обеспечивает твёрдость 52–58 HRC без термической обработки. Введение ванадия и вольфрама повышает температуру отпуска карбидной фазы до 550–600 C, поэтому наплавка пригодна для узлов, работающих в условиях теплонапряжённого абразивного контакта.
Технические параметры
| Параметр | Значение | Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Диаметр | 1,6–3,0 мм | Твёрдость слоя | 52–58 HRC | без ТО |
| Ток наплавки | 220–420 А | Напряжение дуги | 24–32 В | постоянный ток |
| Защитный газ | CO или Ar+CO | Расход газа | 14–20 л/мин | при полуавтомате |
| Ток сварки | 300–550 А | Скорость подачи | 3,5–7,0 м/мин | автомат |
| Температура эксплуатации | до 600 C | Толщина слоя | 3–8 мм | за 2–3 прохода |
Режимы наплавки и подготовка поверхности
Наплавку ведут на постоянном токе обратной полярности с вылетом электрода 20–30 мм. Перед нанесением основного слоя выполняют буферный подслой проволокой с низким содержанием углерода для предотвращения отрыва карбидной зоны при циклических нагрузках. Деталь предварительно подогревают до 200–300 C при наплавке массивных заготовок массой свыше 50 кг. После наплавки рекомендуется замедленное охлаждение под теплоизолирующим покрытием в течение 2–4 часов.
Поверхность обрабатывают механически: удаляют окалину, следы масла и коррозии до чистоты не ниже степени 2 по ГОСТ 2789. Кромки разделывают под углом 10–15 для компенсации усадки наплавленного металла. Трещины и раковины в основном металле вырубают до здорового слоя.
Области применения
- Рабочие органы дробильно-размольного оборудования: била молотковых мельниц, броня конусных дробилок, ножи агломерационных установок.
- Шнеки и корпуса шнековых конвейеров цементного и керамического производств.
- Зубья ковшей экскаваторов, ножи бульдозеров, режущие кромки грейферов.
- Валки и ролики прокатных станов, направляющие линейки сортовых станов.
- Детали мельниц-вентиляторов, дымососов и пылевых затворов тепловых электростанций.
- Уплотнительные поверхности арматуры, работающей в абразивных пульпах.
Нормативная база и аналоги
Проволока поставляется по техническим условиям изготовителя, согласованным с ГОСТ 26101. Химический состав наплавленного металла контролируют по ГОСТ 7122, механические свойства — по ГОСТ 6996. Зарубежные аналоги: проволоки типа DIN 8555 MF 10-GF-60-GP и AWS A5.21 EFeCr-A. Для сварки ответственных соединений применяют проволоки с регламентированным содержанием водорода — не более 5 мл на 100 г наплавленного металла.
Вопросы и ответы
Требуется ли предварительный подогрев при наплавке ППс-ТМВ5?
Да, для деталей массой свыше 50 кг и толщиной стенки более 40 мм подогрев до 200–300 C обязателен. Это снижает градиент температур и предотвращает образование холодных трещин в зоне сплавления.
Какой защитный газ оптимален для полуавтоматической наплавки?
Используют углекислый газ по ГОСТ 8050 или смесь Ar + 15–20 % CO. Смесь обеспечивает более стабильный перенос металла и меньший разбрызгивание, но увеличивает стоимость процесса.
Можно ли наплавлять ППс-ТМВ5 на аустенитные стали?
Прямая наплавка не рекомендуется из-за высокого содержания углерода и склонности к образованию хрупких прослоек. Требуется буферный слой из низкоуглеродистой или аустенитной проволоки толщиной 2–3 мм.
Какова максимальная толщина наплавленного слоя за один проход?
За один проход формируется слой 2,5–4,0 мм. Для получения 6–8 мм выполняют два-три прохода с перекрытием валиков на 30–40 % и зачисткой шлака между проходами.
Допускается ли механическая обработка наплавленного слоя?
Да, твёрдость 52–58 HRC позволяет обрабатывать слой твердосплавным инструментом или абразивным кругом. Точение резцами с пластинами из кубического нитрида бора обеспечивает шероховатость Ra 2,5–6,3 мкм.
