Сварочная проволока ПП-АН39: состав, свойства и применение
Сварочная проволока ПП-АН39 — это порошковая самозащитная проволока, предназначенная для дуговой сварки и наплавки узлов, работающих в условиях интенсивного абразивного износа. Материал относится к группе наплавочных порошковых проволок карбидного типа, формирующих металл с высоким содержанием хрома и углерода. Основное назначение ПП-АН39 — восстановление геометрии и упрочнение поверхностей деталей горнодобывающего, цементного и металлургического оборудования, подверженных воздействию абразива и умеренных ударных нагрузок.
Металлургические особенности и структура наплавленного металла
ПП-АН39 относится к проволокам типа «опен-арк» (open arc), работающим без подачи защитного газа. В состав шихты введены стабилизирующие и легирующие компоненты, обеспечивающие формирование плотного шва без пор и трещин при сварке на открытой дуге. Наплавленный металл по химическому составу приближается к высокохромистому чугуну: содержание углерода находится в диапазоне 3,2–4,0 %, хрома — 18–22 %. Такая композиция формирует структуру с большим количеством карбидов CrC, равномерно распределённых в металлической основе.
Твёрдость наплавленного слоя в состоянии после сварки составляет 54–60 HRC. Благодаря высокой доле карбидной фазы, материал демонстрирует устойчивость к абразивному изнашиванию при контакте с рудой, песком, клинкером и другими сыпучими средами. При этом проволока ПП-АН39 обеспечивает стабильное горение дуги на постоянном токе обратной полярности, что критично при выполнении наплавки в полевых условиях и на крупногабаритных деталях.
Технологические параметры наплавки
Сварка проволокой ПП-АН39 выполняется на постоянном токе обратной полярности (DC+). Диаметры проволоки — 2,8 мм и 3,2 мм. Рекомендуемый сварочный ток для диаметра 2,8 мм составляет 250–350 А, для диаметра 3,2 мм — 350–450 А. Напряжение дуги поддерживается в пределах 26–32 В. Вылет электрода — 35–60 мм, что обеспечивает стабильное плавление шихты и равномерное легирование.
Наплавку рекомендуется выполнять при температуре окружающей среды не ниже –10 C. При наплавке на высокоуглеродистые и легированные стали требуется предварительный подогрев до 200–300 C для предотвращения образования холодных трещин в зоне термического влияния. Охлаждение наплавленного слоя должно быть равномерным; принудительное водяное охлаждение не применяется во избежание отслоения карбидной фазы.
Промышленное применение
ПП-АН39 применяется для наплавки деталей, эксплуатируемых в условиях интенсивного абразивного изнашивания без значительных ударных нагрузок. Основные узлы и оборудование:
- рабочие органы дробильно-размольного оборудования — брони, конусы, била молотковых мельниц;
- ковши экскаваторов, зубья и режущие кромки землеройной техники;
- шнеки и корпуса винтовых конвейеров, транспортирующих абразивные материалы;
- лопасти смесителей и мешалок в производстве строительных смесей;
- направляющие и желоба систем пневмотранспорта цементных заводов;
- детали насосов для перекачки гидросмесей с высоким содержанием твёрдых частиц.
Сравнение с альтернативными наплавочными материалами
По сравнению с проволоками типа ПП-АН170 и ПП-АН125, ПП-АН39 обеспечивает более высокую твёрдость наплавленного слоя при несколько меньшей вязкости. Материал ориентирован на условия чистого абразивного износа, где ударные нагрузки ограничены. При выборе между ПП-АН39 и ПП-АН104 следует учитывать, что последняя формирует менее легированный металл с твёрдостью 45–52 HRC и применяется при наличии умеренных ударов.
| Параметр | ПП-АН39 | ПП-АН170 | ПП-АН104 | ПП-АН125 |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость, HRC | 54–60 | 50–56 | 45–52 | 38–46 |
| Содержание Cr, % | 18–22 | 12–16 | 8–12 | 4–7 |
| Содержание C, % | 3,2–4,0 | 2,5–3,5 | 2,0–3,0 | 1,5–2,5 |
| Устойчивость к ударам | Низкая | Средняя | Средняя | Высокая |
| Тип износа | Абразивный | Абразивный + ударный | Абразивный + ударный | Ударно-абразивный |
Условия эксплуатации наплавленных деталей
Наплавленный слой ПП-АН39 сохраняет работоспособность при температурах до 450 C. При более высоких температурах наблюдается снижение твёрдости вследствие коагуляции карбидных частиц. Материал не рекомендуется для эксплуатации в коррозионно-активных средах без дополнительной защиты, так как высокое содержание углерода снижает коррозионную стойкость матрицы. Детали, наплавленные ПП-АН39, эффективно работают при контакте с кварцевым песком, известняком, доломитом, клинкером и другими материалами с абразивностью до 0,8 мг.
Вопросы и ответы
Какие диаметры проволоки ПП-АН39 доступны?
Стандартные диаметры — 2,8 мм и 3,2 мм. Диаметр 2,8 мм применяется для наплавки деталей средней толщины при токе 250–350 А, диаметр 3,2 мм — для толстостенных узлов при токе 350–450 А.
Требуется ли защитный газ при сварке ПП-АН39?
Нет, ПП-АН39 — самозащитная порошковая проволока. Газозащита не требуется, что позволяет выполнять наплавку на открытых площадках и в условиях ограниченного доступа.
Какова максимальная толщина наплавленного слоя за один проход?
За один проход формируется слой толщиной 3–5 мм. Для восстановления сильно изношенных деталей допускается многослойная наплавка с обязательной зачисткой каждого предыдущего слоя от шлака.
Можно ли использовать ПП-АН39 для наплавки деталей из высокомарганцовистой стали 110Г13Л?
Не рекомендуется. Высокое содержание углерода в наплавленном металле способствует выделению карбидов по границам зёрен аустенитной стали, что приводит к охрупчиванию и снижению ударной вязкости детали.
