4. Характеристика материалов для наплавки поверхностей деталей с абразивным износом
Современное машиностроение предъявляет повышенные требования к наплавочным электродным материалам. Однако часто сложный состав стержней штучных электродов или проволок для автоматической наплавки таков, что их изготовление стандартными методами прокаткой, волочением) существенно затруднено, а часто и вообще невозможно.В связи с этим, разработка электродов как с легированным стержнем и дополнительным легированием наплавленного металла через покрытие, так и порошковых проволок для механизированных видов сварки и наплавки предусматривает введение легирующих элементов в требуемых количествах.
Состав и свойства наплавленного металла (слоя) зависит от условий службы изделия и его выбор является сложной задачей, так как износ протекает по-разному в зависимости от условий работы. При эксплуатации выбирается главный вид износа и ему уделяется основное внимание. В связи с необходимостью поддержания оптимальной температуры при проведении металлургических реакций в процессе наплавки требуется подвод тепла от дугового разряда при дуговых видах наплавки или за счет генерирования теплоты при прохождении тока по расплавленному шлаку в процессе электрошлаковой наплавки.
Некоторые из наиболее распространенных наплавочных материалов, в частности, электродов, для тяжелых условий эксплуатации и восстановления быстроизнашиваемых деталей приведены в табл.4.2, 4.3 и для специфичных условий наплавки деталей железнодорожного транспорта в таблице 4.4.
Электроды для наплавки следует рассматривать в связи с технологией наплавки и условиями работы наплавленного металла. Свойства наплавленного металла зависят от предварительного подогрева, методов наплавки, погонной энергии, условий охлаждения, массы и химического состава, термической обработки. Поэтому при наплавке одними и теми же электродами, порошковыми проволоками с использованием флюсов одного и того же состава можно получить металл, обладающий различными свойствами.
Электроды ОМГ-Н предназначены для наплавки деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания и высоком давлении, а также для заварки небольших дефектов изделий из стали Г13. Используются как при однослойной, так и при двухслойной наплавке. Отношение хрома к углероду в пределах 15…20. Структура наплавленного металла доэвтектическая: мартенсит с продуктами распада аустенита при небольшом количестве карбидной фазы. Из-за феррита в матрице износостойкость относительно невелика, но сопротивление ударным нагрузкам достаточно высоко. Без термической обработки может применяться в условиях абразивного воздействия. После термической обработки (закалка + низкий отпуск) повышается сопротивление изнашиванию, но понижается ударостойкость.
Электроды Т-620 предназначены для наплавки деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания без значительных ударов. Благодаря наличию титана и марганца (до 1,5%) содержание углерода без ущерба для износостойкости можно было бы уменьшить до 0,2%.
Электроды Сормайт С27 предназначены для наплавки деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания с умеренными ударными нагрузками при температуре до 500 оС и наличии коррозионной среды(била углеразмольных мельниц, зубья ковшей экскаватора, била дробилок).
Электроды 13КН/ЛИВТ предназначены для наплавки деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания при отсутствии ударов или при слабых ударах. Обеспечивают получение заэвтектоидной структуры наплавленного металла с мартенситом и небольшим количеством вторичных карбидов цементитного типа. При низком отношении хрома к углероду дополнительных карбидов хрома не образуется. Наплавленный металл имеет умеренную износостойкость и небольшую ударостойкость из-за содержания в структуре мартенсита. Содержание углерода должно быть больше для получения специальных карбидов и более высокой износостойкости.
Система легирования C-Cr-В используется для наплавки быстроизнашиваемых стальных и чугунных деталей, работающих при абразивном воздействии. Наплавка производится на постоянном токе при обратной полярности в нижнем положении. Наплавочный металл термической обработке не подвергается и наплавку следует производить не более чем в два слоя на стальных изделиях и в один слой на чугунных. Наплавленный металл склонен к образованию трещин.
Список литературы
1 Технология и оборудование сварки плавлением и термической резки: Учебник для вузов.– 2-е изд. Испр. и доп./ А.И.Акулов, В.П.Алехин, С.И.Ермаков и др./ Под ред.А.И. Акулова.- М.: Машиностроение, 2003.-560с.
ISBN 5-217-03130-1
2 Хасуи А., Моригаки О. Наплавка и напыление / Пер.с яп.В.Н. Попова. Под ред.В.С. Степина, Н.Г. Шестернева. М.: Машиностроение,1985.-240с.
3 Износостойкость сплавов, восстановление и упрочнение деталей машин /Под общей ред.В.С. Попова.- Изд. ОАО Мотор Сич.- Запорожье, 2006.- 420с.
ISBN 966-7108-97-3
4 Грохольский , Н.Ф. Восстановление деталей машин и механизмов сваркой и наплавкой.- М. : Машиностроение.-1966.-275с.