Порошковая проволока ППс-ТМВ57: состав, свойства и применение
Порошковая проволока ППс-ТМВ57 — самозащитная порошковая проволока рутилового типа, предназначенная для дуговой наплавки деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного изнашивания с умеренными ударными нагрузками. Индекс «ППс» указывает на самозащитный вариант исполнения, не требующий подачи защитного газа, что делает технологию пригодной для полевых условий и монтажных работ. Обозначение ТМВ57 регламентирует легирующую систему на основе хрома и бора, формирующую в наплавленном металле высокотвердые карбидоборидные фазы.
Химический состав и структура наплавленного металла
Сердечник ППс-ТМВ57 содержит шихту, обеспечивающую переход в наплавленный металл хрома в диапазоне 4,5–6,5% и бора в количестве 1,2–2,0%. Дополнительно в состав вводятся кремний и марганец как раскислители и модификаторы структуры. Металл наплавки имеет структуру ледебуритного типа с равномерно распределенными карбидами хрома CrC и боридами FeB. Твердость наплавленного слоя в состоянии после наплавки составляет 52–58 HRC, что обеспечивает стойкость к абразивному изнашиванию при контакте с рудой, песком, золой и другими сыпучими материалами.
Технологические параметры наплавки
Сварка проволокой ППс-ТМВ57 выполняется на постоянном токе обратной полярности. Рекомендуемый сварочный ток для диаметра 2,8 мм — 280–350 А при напряжении дуги 26–30 В. Вылет электрода составляет 35–45 мм. Коэффициент наплавки достигает 12–14 кг/(Ач), что обеспечивает высокую производительность процесса. Проволока стабильно горит при длине дуги до 30 мм, допускает наплавку в нижнем и горизонтальном положениях. Перед наплавкой поверхность детали очищается от окалины, масла и влаги; подогрев требуется только для высокоуглеродистых и закаливающихся сталей.
Промышленное применение
ППс-ТМВ57 применяется для восстановления и упрочнения деталей горнодобывающего, цементного и металлургического оборудования. Основные узлы, подвергаемые наплавке:
- ковши экскаваторов и драглайнов, работающие на вскрышных породах;
- зубья ковшей погрузчиков и гидромолотов;
- била и роторы дробилок ударного действия;
- шнеки и корпуса шнековых питателей;
- направляющие и плиты бункерных устройств;
- рабочие органы земснарядов и грунтонасосов.
Наплавка выполняется в один-два слоя без применения подогрева для деталей из низкоуглеродистых и низколегированных сталей. При восстановлении деталей из среднеуглеродистых сталей типа 40Х, 35ГЛ рекомендуется предварительный подогрев до 200–300 C для предотвращения образования трещин в зоне термического влияния. Максимальная рабочая температура наплавленного слоя ограничена 450 C — при превышении происходит падение твердости вследствие коагуляции карбидной фазы.
Сравнительные характеристики наплавленного слоя
| Параметр | ППс-ТМВ57 | ПП-ТН-14 | ПП-АН-170 | ППс-ТМВ-60 |
|---|---|---|---|---|
| Твердость, HRC | 52–58 | 50–56 | 38–44 | 56–62 |
| Содержание Cr, % | 4,5–6,5 | 3,5–5,0 | 4,0–6,0 | 8,0–10,0 |
| Содержание B, % | 1,2–2,0 | 0,8–1,5 | — | 1,5–2,5 |
| Ударная вязкость, Дж/см | 12–18 | 15–22 | 30–45 | 8–12 |
| Тип структуры | ледебуритный | ледебуритный | мартенситный | карбидный |
По сравнению с мартенситными наплавочными материалами ППс-ТМВ57 обеспечивает в 2–3 раза более высокую стойкость к низкотемпературному абразивному изнашиванию, однако уступает им по сопротивлению ударным нагрузкам. При выборе между ППс-ТМВ57 и высокохромистыми составами типа ППс-ТМВ-60 следует учитывать, что последние предпочтительны для условий чистого абразивного износа без ударов, тогда как ТМВ57 сохраняет работоспособность при умеренных динамических воздействиях.
Форма поставки и условия хранения
Проволока поставляется в кассетах типа К-300 или намотанной на катушки по 15–20 кг. Диаметры — 2,4 и 2,8 мм. Наплавка выполняется полуавтоматами и сварочными тракторами, оснащенными подающими механизмами с роликами под порошковую проволоку. Хранение осуществляется в сухих отапливаемых помещениях при относительной влажности не более 60%. Допустимый срок хранения в заводской упаковке — 24 месяца. Перед использованием проволока, подвергавшаяся воздействию влаги, просушивается при температуре 150–200 C в течение 1–2 часов.
Вопросы и ответы
Можно ли выполнять наплавку ППс-ТМВ57 без защитного газа?
Да, проволока относится к самозащитному типу (индекс «ППс»). Газозащита не требуется благодаря газообразующим компонентам в шихте, что позволяет вести наплавку на открытых площадках и в полевых условиях.
Какая максимальная толщина наплавленного слоя допускается?
Рекомендуемая толщина — 3–6 мм в два-три слоя. При большей толщине возрастает риск отслоения из-за высоких внутренних напряжений. Для толстослойной наплавки применяются промежуточные подогревы и замедленное охлаждение.
Требуется ли термическая обработка после наплавки?
Нет, твердость 52–58 HRC достигается непосредственно в процессе наплавки. Последующая термообработка не предусмотрена и может привести к снижению твердости из-за коагуляции карбидных частиц.
Каким оборудованием выполняется наплавка?
Используются полуавтоматы для порошковой проволоки с тянуще-толкающим механизмом подачи, а также сварочные тракторы типа АДФ и АБС. Источник питания — выпрямитель с жесткой внешней характеристикой.
