§ 36. Наплавка твердых сплавов

1. Сущность процесса и способы наплавки. Наплавка — нане­сение слоя сплава необходимого состава и свойств на рабочую по­верхность детали. Наплавку широко применяют при изготовлении новых и восстановлении изношенных поверхностей, для получения поверхностного слоя, обладающего высокой твердостью и износо­стойкостью, необходимой жаропрочностью и кислотостойкостыо и т. п.

Существует много различных способов наплавки, однако наи­более распространены следующие: ручная дуговая, автоматиче­ская и полуавтоматическая дуговая, газовым пламенем, виброду- говая, токами высокой частоты, электрошлаковая.

2. Ручная дуговая наплавка универсальна и широко применяет­ся при наплавке штампов, режущего инструмента, рельсовых кон­цов и крестовин, зубьев щек камнедробилок и экскаваторов, бил размольных мельниц и т. п. Для этого чаще всего используют ме­таллические электроды, выпускаемые промышленностью в соответ­ствии с ГОСТ 10051—75. Для получения наплавленного металла необходимого состава и свойств в шихту электродных покрытий вводят различные легирующие элементы в виде феррохрома, ферро­марганца, ферросилиция, ферромолибдена, графита и другие, ко­торые позволяют получать наплавленный металл различной твер­дости (HRC₃25—65) и высокой износостойкости.

Ручную наплавку можно вести и угольным электродом По спо­собу Бенардоса. При этом используют порошкообразные смеси: сталинит (8 % С; 13 % Мп; 3,0 % Si, 18 % Сг и др.); ВОКАР (9,5 %С; 85 % W и др.); ВИСХОМ-9 (6 % С; 15 % Мп; 5 % Сг, ос­тальное чугунная стружка). Эти сплавы применяют для получения наплавок высокой твердости (HRC₃60...62) и высокой износостой­кости.

3. Автоматическую и полуавтоматическую дуговую наплавку

производят под флюсом, в защитных газах и открытой дугой, ис­пользуя при этом сварочную или специальную наплавочную прово­локи, стальную или чугунную ленты, а также порошковые прово­локи и ленты.

Автоматическую и полуавтоматическую наплавки широко ис­пользуют при наплавке коленчатых валов автомобильных и трак­торных двигателей, валков прокатных станов, конусов засыпных аппаратов доменных печей, крупного металлорежущего инстру­мента, ножей землеройных и дорожных машин.

4. Наплавка газовым пламенем менее производительна, чем Дуговая, однако и она широко применяется в производстве и при Восстановлении мелких деталей из чугуна, стали, меди, латуни, брочзы, алюминия.

При газовой наплавке стальных деталей, требующих большой твеодости, часто применяют литые твердые сплавы: сормайт (2,5 % С; 2,8 % Si; 25 % Сг; 3,5 % Ni), «Смена» (3,8 % С; 28 % Сг; ^0 % Ni; 18 % Со и др.), изготовленные в виде прутков.

I

5. Вибродуговая наплавка. Сущность этого способа состоит в том, что к вращающейся детали через вибрирующий мундштук под током подается стальная электродная проволока. Вибрация проволоки осуществляется электромагнитным или механическим вибратором с частотой 50 Гц и амплитудой 1,5...2,5 мм. От вибрации проволока периодически замыкается с изделием, а при отрыве от него частично расплавляется дугой, которая возникает на конце проволоки в момент разрыва сварочной цепи. При плавлении про­волоки на поверхности детали образуется слой металла толщиной

1. .2 мм. Для увеличения твердости наплавленного слоя его зака­ливают охлаждающей жидкостью, поступающей из вибрирующего мундштука. Этот способ наплавки применяют при восстановлении изношенных цилиндрических деталей автомобилей, тракторов и пр.

6. Наплавка токами высокой частоты. На деталь наносят слой порошкообразной легирующей шихты и флюса или легирующей пасты. После этого деталь помещают в магнитное поле индуктора, питаемого от источника тока высокой частоты.

Возникающие индукционные токи нагревают до плавления по­верхностный слой детали и легирующую шихту, которая обра­зует на детали ровную поверхность. Способ характеризуется незначительной глубиной проплавления основного металла и высокой производительностью; чтобы наплавить 200 см² поверх­ности, требуется 2...2,5 мин. Наплавку токами высокой частоты применяют для получения износостойкого слоя на деталях, под­вергающихся быстрому износу (ножи дорожных машин, детали землеройного оборудования и т. п.). Недостатком способа явля­ется высокая стоимость генераторов высокой частоты.

7. Электрошлаковую наплавку применяют тогда, когда необ­ходимо получить наплавленный слой толщиной не менее 10... 12 мм. Этот метод наплавки высокопроизводителен и обеспечивает хоро­шее качество наплавленного слоя.

8. Наплавка плазменной дугой осуществляется с использова­нием в качестве присадочных материалов сварочных проволок, лент и порошков. При использовании порошковых материалов на­плавка производится по слою крупнозернистого порошка, с подачей порошка в сварочную ванну и с вдуванием его в плазменную струю.

Во всех случаях применяется дуга прямого действия. Этим ме­тодом наплавляют клапаны парораспределительных устройств, режущий инструмент и пр.