Плазменная наплавка.

Преимущества этого процесса — в гарантировании малой глубины проплавления основного металла, очень тонкий наплавляемый слой, высокое качество соединения слоев. При работе пламенная струя как бы окружена потоком защитного газа, что дает защиту наплавленному слою.

Плазменно-порошковую наплавку осуществляют так­же с подачей порошка в хвостовую часть ванны. В этом случае обеспечивается более надежная подача присадочного порошка, а при наплавке порошков карбида отсутствует их разложение, так как они, попадая в ванну, минуют разрушающее действие электрической дуги. Для наплавки применяют порошки шаровидной формы с размером частиц, 40—400 мкм, а для подачи порошка в хвостовую часть ванны — более крупные частицы. Плазменная наплавка с токоведущей присадочной проволокой обеспечивает минимальное проплавление основного металла при достаточно высокой производительности процесса.

Каждый вид наплавки имеет свои основные элемен­ты режима, влияющие на производительность и каче­ство процесса. Для дуговой наплавки основными элементами режима являются сила тока, напряжение и скорость перемещения дуги, вылет и число электродов, шаг наплавки, а также смещение электрода с зенита при наплавке тел вращения. Наплавку обычно ведут на постоянном токе, обеспечивающем высокую стабильность процесса. Ток дуги при наплавке зависит от скорости подачи электродной проволоки. С увеличением скорости подачи возрастает сила тока, а следовательно, и производительность наплавки. Однако с возрастанием тока дуги увеличивается глубина проплавления и доля основного металла в наплавленном.

 

Наплавка самозащитными проволоками. Этот способ нанесения защитного покрытия открытой дугой в атмосфере находит все более широкое применение. Здесь применяются электроды, сердечник которых содержит наряду с порошками легирующих компонентов и другие (газо- и шлакообразующие) вещества, цель которых — защитить расплавляемый металл от воздействия воздуха. При этом сварщика не должно беспокоить повышенное разбрызгивание металла и газовыделение.

Если процесс наплавки можно механизировать, лучше всего делать наплавку под флюсом. Этот способ привлекателен своей экономичностью, отсутствием открытого излучения дуги, высокой производительностью.

В случае, если наплавка под флюсом невозможна, можно обратиться к наплавке в защитных газах. Здесь защитной средой выступит углекислый газ или аргон. При осуществлении наплавки высоколегированных хромоникелевых сталей, сплавов на основе меди применяется именно аргон.

Наплавка с газообразным флюсом: подогревают деталь пламенем с флюсом до температуры смачивания (примерно 700°С), наплавляют первый слой с погружением конца прутка в жидкую ванну. Второй и последующие слои наплавляются аналогичным образом. Газофлюсовую наплавку можно производить как на сталь, так и на чугун.

Чтобы увеличить срок службы деталей осуществляется наплавка твердыми сплавами. В данном случае в качестве основы надо применять низкоуглеродистые стали с наплавкой износостойких сплавов непосредственно на рабочие поверхности.

Особое внимание надо уделять процессу наплавки на марганцовистые, высокоуглеродистые и хромомолибденовые стали (включая и серые чугуны). Дело в том, что все перечисленные сплавы требуют обязательного предварительного подогрева и медленного охлаждения после наплавки. Если этого не соблюдать после производства наплавки могут появиться трещины.

Какие же наплавочные материалы лучше всего применять? Хорошую репутацию имеют трубчатые наплавочные стержни ТЗ, прутки из белого чугуна Б4 или Х4. Широко распространена практика наплавки литыми твердыми сплавами, припайки металлокерамических пластин к стальным державкам.

Флюсы при данном способе наплавки используют для защиты наплавленного слоя при газопламенной наплавке литыми твердыми сплавами. К примеру, наплавка сормайта производится с флюсом, в состав которого входят: 50% буры, 3% кремнезема, 47% двууглекислой соды. При наплавке стеллита применяется флюс, состоя­щий из 20% прокаленной буры, 12% плавикового шпата и 68% борной кислоты. Наплавочные материалы, применяемые при газопламенной наплавке, даны в таблице ниже.

Газопламенная плавка предусматривает применение ацетилена, мощность пламени которого должна быть 100—120 л/ч на 1 мм толщины металла. Глубина проплавления не должна быть больше 0,3—0,5 мм. В этом случае не произойдет перемешивания основного металла с наплавленным.

Как регулировать толщину наплавленного слоя? Это делается за счет разных углов наклона детали. Если угол наклона детали будет 7%, получится тонкий слой наплавки. Если увеличивать угол наклона до 15% (ведя наплавку снизу вверх), то слой будет увеличиваться.

При производстве наплавочных работ горелку надо держать под углом 70° (можно 60—80°) вправо, а присадку — под углом 30—40° влево. Пруток всегда должен находиться в зоне пламени. Нельзя допускать касания ядром пламени расплавленного металла. Это грозит появлением пористости в наплавляемом металле. Срез мундштука горелки должен быть на расстоянии 50 мм от наплавляемого валика. При наплавке обязателен предварительный нагрев детали. Если деталь закалена, производится отжиг при температуре 800—900°С. Если деталь массивная, то температура подогрева составит 600—700°С. Мелкие детали достаточно подогреть всего до 300—500°С, чтобы не появились микротрещины. Обычно толщина наплавленного слоя не должна быть больше 2—3 мм (если деталь подвергается ударным нагрузкам), толщина слоя в случае работы детали на истирание — 4—8 мм.

Наплавочные материалы, применяемые при газопламенной наплавке

Наплавочный материал	Марка	Характеристика состава	Область применения
Металлокера-мические твердые сплавы в виде пластин	Победит	Карбиды вольфрама и титана, связанные кобальтом и железом	Оснащение металлорежущего инструмента
Литые твердые сплавы в виде прутков	Стеллит В2К Стеллит ВЗК Сормайт 2 Сормайт С27	Сплав вольфрама и хрома, связанных кобальтом и железом Сплав карбида хрома с железом и никелем (до 5%)	Наплавка на детали, работающие при высоких температурах Для наплавки на детали, работающие при нормальных и несколько повышенных температурах
Твердый сплав в виде трубчатого стержня	Релит ТЗ	Трубка (06X0,5 мм) из низко­углеродистой стали, заполненная крупкой карбидов вольфрама (ослитом)	Для наплавки бурового инструмента в нефтяной промышленности и других деталей, работающих в условиях сильного абразивного износа