Пруток сварочный для наплавки 3В14КБ — состав, свойства и применение
Пруток сварочный для наплавки 3В14КБ — это литой или кованый электродный материал на основе кобальта, легированный хромом, вольфрамом и бором. Относится к группе литых наплавочных сплавов, формирующих износостойкий слой с высокой твердостью при температурах до 600–650 C. Обозначение 3В14КБ соответствует маркировке по ТУ 14-1-3762-84 и применяется для дуговой наплавки деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного изнашивания, ударных нагрузок и умеренного нагрева.
Химический состав прутка 3В14КБ обеспечивает формирование наплавленного металла с карбидной и боридной упрочняющей фазой. Основные легирующие элементы — хром (до 14%), вольфрам (до 8%), бор (до 1,5%), углерод (до 1,2%). Кобальтовая матрица сохраняет вязкость при высоких контактных напряжениях, а карбиды вольфрама и хрома придают слою сопротивляемость абразивному износу. Твердость наплавленного металла в состоянии после наплавки составляет 54–62 HRC, что позволяет применять пруток без последующей термической обработки.
Технологические особенности наплавки
Наплавка прутком 3В14КБ выполняется преимущественно аргонодуговым способом (TIG) с применением постоянного тока прямой полярности. Для предупреждения трещинообразования рекомендуется предварительный подогрев изделия до 400–500 C с замедленным охлаждением после наплавки. Оптимальный режим: сила тока 180–300 А, напряжение 22–28 В, скорость наплавки 8–14 м/ч. При многослойной наплавке каждый последующий валик наносится после остывания предыдущего до температуры не выше 150 C.
Пруток поставляется в отрезках длиной 300–500 мм, диаметром 3–6 мм. Перед использованием поверхность прутка очищается от окалины и загрязнений механическим способом или травлением. Хранение осуществляется в сухих отапливаемых помещениях при относительной влажности не более 60%.
Применение наплавленного слоя 3В14КБ
Наплавленный металл 3В14КБ предназначен для упрочнения деталей горнодобывающего, цементного и металлургического оборудования. Слой эффективно работает при абразивном изнашивании с умеренными ударными нагрузками и нагревом до 600 C.
- Рабочие органы дробилок — брони, конусы, била роторных дробилок
- Шнеки и корпуса экструдеров для переработки абразивных материалов
- Лопасти смесителей и мешалок цементных производств
- Направляющие и ролики рольгангов металлургических станов
- Ковши и лопатки экскаваторов, работающих на вскрышных породах
- Штампы и пуансоны горячего деформирования
Сравнение с альтернативными наплавочными материалами
| Марка прутка | Твердость, HRC | Рабочая температура, C | Ударная вязкость | Основное назначение |
|---|---|---|---|---|
| 3В14КБ | 54–62 | до 650 | умеренная | абразивный износ с ударами |
| 3В10К5 | 48–55 | до 700 | повышенная | ударно-абразивный износ |
| Т-620 | 56–64 | до 500 | низкая | интенсивный абразивный износ |
Дефекты наплавленного слоя и их предотвращение
Основные дефекты при наплавке прутком 3В14КБ — горячие трещины и поры. Трещины возникают при недостаточном предварительном подогреве или при наплавке на жесткую конструкцию с большим сечением. Поры появляются при наличии влаги на поверхности прутка или основном металле, а также при недостаточной защите сварочной ванны аргоном. Для контроля качества наплавленного слоя применяется визуальный осмотр, измерение твердости и при необходимости ультразвуковая дефектоскопия.
Вопросы и ответы
Какие режимы наплавки рекомендуются для прутка 3В14КБ?
Для аргонодуговой наплавки прутком 3В14КБ диаметром 4–5 мм оптимальны ток 180–250 А, напряжение 22–26 В. Расход аргона — 10–14 л/мин. Предварительный подогрев до 400–500 C обязателен для деталей толщиной более 20 мм.
Требуется ли термическая обработка после наплавки 3В14КБ?
Нет, наплавленный металл приобретает рабочую твердость 54–62 HRC непосредственно после остывания. Для снятия остаточных напряжений рекомендуется замедленное охлаждение в термостате или под слоем асбеста.
Какие способы наплавки применимы для прутка 3В14КБ?
Основной способ — аргонодуговая наплавка неплавящимся электродом. Возможна также плазменная наплавка с присадочным прутком. Применение открытой дуги не рекомендуется из-за выгорания легирующих элементов.
Какова максимальная рабочая температура наплавленного слоя 3В14КБ?
Слой сохраняет твердость до 600–650 C. При длительной эксплуатации выше 650 C наблюдается разупрочнение кобальтовой матрицы и коагуляция карбидной фазы.
