Заготовки восстанавливаемых деталей. Очистка заготовок. Виды и характеристика способов создания ремонтных заготовок, страница 18

Преимущества процесса:

- геометрическую точность детали достигают меньшими припусками на обработку;

- высокую твердость и износостойкость покрытий получают выбором материала электродной проволоки и охлаждающей среды без отдельной термической обработки;

- деталь при наплавке не деформируется;

- производительность в 4…5 раз выше, чем при ручной дуговой наплавке;

- увеличивается безопасность работ благодаря низкому напряжению источника питания.

Недостатки процесса следующие:

- снижение усталостной прочности до 60 % из-за образования закалочных структур в материале, вызывающих растягивающие напряжения;

- неоднородность твердости (в местах перекрытия точек сварки в результате отпуска твердость снижается);

- наличие пор в покрытии по причине быстрого перехода металла из жидкого состояния в твердое.

2.6.3. Электрошлаковая наплавка

Электрошлаковая наплавка отличается тем, что на нагретой поверхности детали формируют ванну расплавленного флюса, в которую вводят электрод, а к детали и электроду прикладывают напряжение (рис. 2.19). Ток, проходящий от электрода к детали через жидкий шлак, выделяет тепло, достаточное для плавления поверхности детали, электродного металла и шлака. Шлак оплавляет поверхность детали и электрода. Присадочный металл после плавления оседает и образует с помощью кристаллизатора покрытие толщиной £ 12…14 мм.

Электрошлаковая наплавка дает наибольшую производительность (до 150 кг/ч) из всех видов наплавки. Количество электродного металла, расплавленного одним и тем же количеством энергии в 2...4 раза больше, чем при ручной сварке, и в 1,5 раза больше, чем при наплавке под слоем флюсом. Наблюдается небольшой расход флюса, незначительный угар легирующих элементов и высокая стойкость к образованию трещин. Хорошо удаляются вредные вещества. Из-за отсутствия дугового разряда практически исключено разбрызгивание шлака и электродного материала.

Недостатки процесса: снижение пластичности материала вследствие высокой скорости охлаждения; невозможность получения покрытий толщиной менее 12 мм; высокое содержание основного металла в покрытии.

2.6.4. Плазменная наплавка

Плазменнаянаплавка – это процесс нанесения покрытий плазменной струей, при котором деталь включена в цепь нагрузки. В этом случае поверхность восстанавливаемой детали и наносимый материал нагреваются плазменной струей, температура которой может превышать 20000 ^оС. Плазменная струя также перемещает наносимый материал.

Различают наплавку по винтовой линии с линейной подачей плазмотрона и широкослойную наплавку с колебаниями плазмотрона вдоль оси вращающейся детали. Для нанесения покрытий толщиной более 4 мм применяют многослойную наплавку.

В качестве плазмообразующего газа чаще применяют аргон. Наплавка с заменой аргона воздухом (до 90 %) значительно сокращает стоимость восстановления деталей. Для плазменной наплавки в воздушной среде разработаны порошковые сплавы на железной основе, в состав которых входят сильные раскислители и нитридообразующие элементы.

Плотность энергии, передаваемой нагреваемой поверхности плазменной струей на 1…2 порядка выше, чем открытой несжатой дугой. При такой плотности энергии скорость ввода тепла в деталь больше скорости теплопередачи в ее массу, поэтому поверхность детали быстро расплавляется. Процесс протекает с малым проплавлением поверхности. При плазменной наплавке получают покрытия толщиной 0,2…6,5 мм и шириной 1,2…45 мм.

Термический КПД наплавки в 2...3 раза выше, чем при электродуговом процессе. Производительность процесса составляет 0,4…5,5 кг/ч. Производительность плазменно-порошковой наплавки аустенитных нержавеющих сталей не уступает производительности электродуговой наплавки.

Источники питания постоянного тока для плазменной наплавки имеют напряжение холостого хода не менее 120 В, силу тока до 600 А и крутопадающую внешнюю характеристику.

Материалы. Для плазменной наплавки применяют различные материалы: железоуглеродистые высоколегированные сплавы, калмонои, стеллиты, инструментальные и быстрорежущие стали. Применяют прутки, проволоки, порошки и комбинации материалов.