Порошок наплавочный ПР-НХ15СР2: состав и назначение
Порошок наплавочный ПР-НХ15СР2 — самофлюсующийся сплав на никель-хромовой основе, легированный кремнием и бором. Материал предназначен для газопламенной, плазменно-порошковой и лазерной наплавки, а также для напыления с последующим оплавлением. Химический состав ПР-НХ15СР2 регламентируется ТУ 14-1-3765-84 и обеспечивает формирование плотного, беспористого наплавленного слоя с высокой твёрдостью и износостойкостью в условиях абразивного и ударно-абразивного изнашивания.
Базовый состав сплава: никель — основа, хром 14–16%, кремний 1,5–2,5%, бор 1,5–2,2%, углерод до 0,5%, железо до 5%. Такое сочетание легирующих элементов формирует в структуре наплавленного металла бориды и карбиды хрома, обеспечивающие твёрдость на уровне 38–44 HRC. Самофлюсующие свойства достигаются за счёт кремния и бора, которые связывают оксиды на поверхности основного металла в легкоплавкие силикатные шлаки, что исключает необходимость применения дополнительных флюсов при наплавке.
Технологические особенности наплавки
ПР-НХ15СР2 поставляется в виде порошка с фракционным составом, оптимизированным под конкретный способ нанесения. Для плазменно-порошковой наплавки применяется фракция 40–160 мкм, для газопламенной — 40–100 мкм, для лазерной — 20–80 мкм. Температура плавления сплава находится в диапазоне 1050–1150 C, что позволяет наносить покрытие на детали из углеродистых и низколегированных сталей без их структурных изменений.
Наплавленный слой характеризуется высокой адгезией к основному металлу и минимальным проплавлением подложки. Коэффициент термического расширения сплава близок к параметрам сталей перлитного класса, что снижает риск образования трещин при охлаждении. Рекомендуемый подогрев деталей перед наплавкой — 200–300 C для массивных изделий и деталей сложной конфигурации. Оплавление напылённого покрытия выполняется при 1000–1050 C с выдержкой 5–10 минут.
Эксплуатационные характеристики покрытий
Покрытия из ПР-НХ15СР2 сохраняют работоспособность при температурах до 600 C в окислительной атмосфере и до 800 C в среде нейтральных газов. Сплав устойчив к воздействию разбавленных минеральных кислот, щелочных растворов и морской воды. Высокое содержание хрома обеспечивает стойкость к газовой коррозии при циклических теплосменах.
- Твёрдость наплавленного слоя — 38–44 HRC
- Плотность сплава — 8,2–8,4 г/см
- Температура плавления — 1050–1150 C
- Максимальная рабочая температура — 600 C
- Толщина наплавки за один проход — 0,5–3,0 мм
Применение в промышленности
ПР-НХ15СР2 применяется для восстановления и упрочнения деталей нефтегазового оборудования, насосного парка, арматуры трубопроводов и узлов химических производств. Наплавка используется для уплотнительных поверхностей задвижек, клапанов, седел, штоков насосов и шнеков экструдеров. В целлюлозно-бумажной отрасли материал востребован для защиты размольной гарнитуры и ножей рубительных машин.
| Параметр | Значение для ПР-НХ15СР2 | Метод контроля | Типичное применение | Фракция, мкм |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость, HRC | 38–44 | ГОСТ 9013 | Уплотнительные поверхности арматуры | 40–160 |
| Температура плавления, C | 1050–1150 | Пирометрия | Газопламенная наплавка | 40–100 |
| Плотность, г/см | 8,2–8,4 | Гидростатическое взвешивание | Плазменная наплавка | 40–160 |
| Макс. рабочая температура, C | 600 | Термический анализ | Детали насосов | 20–80 |
Режимы наплавки и подготовка поверхности
Перед нанесением покрытия поверхность детали очищается от окалины, масла и ржавчины до металлического блеска. Для плазменно-порошковой наплавки рекомендуемый ток — 80–150 А, напряжение — 25–35 В, скорость наплавки — 5–15 м/ч. Расход порошка составляет 1,5–4,0 кг/ч в зависимости от требуемой толщины покрытия. Газопламенная наплавка выполняется ацетилен-кислородным пламенем с коэффициентом избытка кислорода 1,0–1,2.
Механическая обработка наплавленных поверхностей производится твердосплавным инструментом или абразивными кругами на керамической связке. Допустимая шероховатость после шлифования — Ra 0,4–0,8 мкм. При необходимости получения глянцевой поверхности применяется алмазное выглаживание или хонингование.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость достигается при наплавке ПР-НХ15СР2?
Твёрдость наплавленного слоя составляет 38–44 HRC. Значение зависит от режимов наплавки и скорости охлаждения: при лазерной наплавке с высокой скоростью кристаллизации твёрдость приближается к верхней границе диапазона.
Можно ли наплавлять ПР-НХ15СР2 на нержавеющие стали?
Да, но требуется предварительный подогрев до 250–350 C для снижения термических напряжений. При наплавке на аустенитные стали возможно образование хрупких интерметаллидных прослоек, поэтому рекомендуется промежуточный подслой из никелевого сплава.
Какая максимальная толщина покрытия за один проход?
При плазменно-порошковой наплавке за один проход формируется слой толщиной 0,5–3,0 мм. Для получения большей толщины выполняется многослойная наплавка с межслойным охлаждением до 150–200 C.
Требуется ли флюс при наплавке ПР-НХ15СР2?
Нет, сплав является самофлюсующимся. Кремний и бор, входящие в состав, связывают оксиды в легкоплавкие шлаки, которые всплывают на поверхность ванны и удаляются после затвердевания.
