3.2. Выбор состава и свойств упрочняющих покрытий

3.2.1. Виды основного металла

Наплавке подвергают основной металл самых разнообразных классов и видов, включая стали углеродистую, низколегированную, литую, высокомарганцовистую аустенитную, коррозионностойкую и др.

Углеродистая и низколегированная стали обладают вполне удовлетворительной пластичностью и вязкостью, однако высокий уровень их углеродного эквивалента требует применения при наплавке предварительного подогрева как средства предотвращения образования в них трещин.

Высокомарганцовистая аустенитная сталь содержит 0,9…1,3% С и 11…14% Mn. Низкая теплопроводность этой стали и высокий коэффициент линейного расширения (в 1,5 раза больше, чем для низкоуглеродистой стали) создают опасность растрескивания при наплавке.

При большом разнообразии составов коррозионностойкой стали по структурному признаку её можно разделить на пять групп: аустенитная, мартенситная, ферритная, аустенитно-ферритная, дисперсионно-упрочняемая.

Аустенитная коррозионно-стойкая сталь обладает высокими сварочно-технологическими свойствами, однако она склонна к деформации при сварке, поскольку её коэффициент линейного расширения в 1,5 раза больше, а теплопроводность в три раза меньше, чем для низкоуглеродистой стали. Для предотвращения охрупчивания при наплавке рекомендуется снижать температуру её предварительного подогрева и разогрева (между проходами).

Мартенситная коррозионно-стойкая сталь, обладая закаливаемостью, отличается низкой свариваемостью; при высоком содержании углерода сварка этой стали становится невозможной из-за интенсивного растрескивания.

Ферритная коррозионно-стойкая сталь, не склонная к закалке при охлаждении на воздухе, может подвергаться сварке. Но из-за склонности к охрупчиванию по причине укрупнения кристаллического зерна при температуре выше 900^оС при наплавке этой стали происходит охрупчивание зоны термического влияния, которое, однако, можно предотвратить путём предварительного подогрева (100…200^оС) и ограничения погонной энергии. Во время длительной выдержки при температуре 400…500^оС эта сталь подвержена охрупчиванию (при 475^оС), что выражается в значительном снижении относительного удлинения металла при нормальной температуре.

3.3. Области применения

3.3.1. Строительные машины

Наплавку применяют с целью повышения износостойкости различных деталей строительных машин, в частности при ремонте бульдозеров и одноковшовых экскаваторов для восстановления изношенных деталей.

Рабочие органы и другие детали этих машин работают в условиях интенсивного износа при контактировании с грунтом или скальными породами. К числу деталей, подвергаемых восстановлению наплавкой, относятся режущие кромки бульдозерных отвалов, зубья ковшов экскаватора и детали ходовой части (катки, траки, ленивцы, звёздочки, башмаки и др.).

При работе в контакте с песком повышение твёрдости материала сопровождается линейным снижением относительного износа. Вместе с тем при работе в условиях умеренного и сильного изнашивания (гравий, щебень) повышение твёрдости до HV 400…500 сопровождается заметным снижением износа, но при дальнейшем её повышении относительный износ почти не изменяется.

Катки, траки, ленивцы и другие детали гусеничной ходовой части подвергают обычно автоматической наплавке под флюсом или в среде углекислого газа, обеспечивающей высокопроизводительное нанесение ровного слоя износостойкого сплава на рабочие поверхности деталей.

Таблица 3.2

Режимы автоматической наплавки под флюсом износостойких покрытий

Детали	Iд, А	Uд, В	Температура, оС		Средняя толщина наплавки, мм	Число слоёв
			Подогрев	Металл наплавки
Катки	325… 350	28	250	200… 250	6	3
Ленивцы	325… 350	28	250	200… 250	7	3
Траки	350… 375	30	200	150… 200	4	2

Зубья и ведущие звёздочки подвергают ручной или полуавтоматической наплавке.