3.1.2 Наплавка порошковой проволокой

Порошковая проволока представляет собой непрерывный электрод, состоящий из металлической оболочки и порошкового сердечника. Метал-лическая оболочка, к которой через поверхность подводится сварочный ток, обеспечивает удержание порошкового сердечника и возможность осу-ществлять непрерывный процесс плавления при малом вылете электрода, предотвращая тем самым преждевременное термическое разложение ком-понентов сердечника. Специфичность этого сварочного материала позво-ляет применять большие плотности тока, чем достигается высокая произ-водительность плавления.

Сердечник представляет собой смесь порошков минералов, руд, хи-микатов, ферросплавов и других металлических порошков. Сердечник по-рошковой проволоки выполняет функции, аналогичные функциям элект-родного покрытия: стабилизацию дугового разряда, защиту металла oт воз-духа, раскисление и легирование металла шва, регулирование процесса пе-реноса расплавленного электродного металла в сварочную ванну, форми-рование валика и др.

При наплавке порошковой проволокой наплавленный металл легирют различными элементами, находящимися внутри такой проволоки в виде механической смеси – шихты. Обычно в состав шихты входят недефицитные и дешевые компоненты.

Процесс наплавки деталей порошковой проволокой мало чем отли-чается от процесса наплавки углеродистой или легированной проволокой под обычным флюсом.

Порошковую проволоку применяют для наплавки бил шахтных ме-льниц и молотковых дробилок, щек и бандажей камнедробилок, бандажей вальцов, шнеков, зубьев ковшей экскаваторов, пуансонов прессов для бри-кетирования угля, колес и бронедисков земснарядов, брони цементных мельниц, некоторых видов режущего и бурильного инструмента, большого и малого конусов и штанг засыпного аппарата доменных печей, валков прокатных станов, крановых колес, ножей ножниц и других деталей.

По мере освоения производства порошковой проволоки будет снижаться стоимость наплавочных работ и расширяться область их применения. Порошковая проволока дает возможность более экономно расходовать легирующие вещества и доводить их содержание в наплавленном металле до 40 %.

При изменении режима наплавки состав наплавленного металла из-меняется в тем большей степени, чем большей окислительной способ-ностью обладает флюс.

Применение безмарганцевого флюса в сочетании с порошковой проволокой с более низким содержанием кремнезема (флюс АН-30) позволяет получить еще более широкую область допустимых режимов.

При наплавке сталей и сплавов с более высоким содержанием угле-рода и других легко окисляющихся примесей влияние свойств флюса ска-зывается в большей степени.

При изученных режимах напряжение дуги оказывает на состав нап-лавленного металла более сильное влияние, чем величина тока. При нап-лавке под флюсом АН-348А определенный состав наплавленного метал-ла можно получить только в пределах узкой области режимов. При нап-лавке под флюсом АН-30 диапазон допустимых режимов значительно шире. При правильном выборе состава флюса порошковая проволока позволяет в достаточно широких пределах варьировать режим наплавки.

Применяют порошковую проволоку для различных наплавок. Напри-мер, проволокой ПП-У12Х12ВФ и ПП-У20Х12ВФ наплавляют валки хо-лодной прокатки, буровые шарошки, долота, волочильные кольца, штампы холодной и горячей штамповки и другие детали; проволокой ПП Р9 и ПП-Р18 наплавляют различные инструменты, а детали гидротурбин и насосов – проволокой ПП-3ОХ10Г10Т.

Порошковая проволока с внутренней защитой применяется для нап-лавки открытой дугой. В состав шихты такой проволоки кроме легирую-щих элементов вводятся газо- и шлакообразующие компоненты.

Проволока ПП-3Х4ВЗФ-0 применяется для наплавки валков горячей прокатки, матриц и других деталей, работающих при повышенной температуре и высоких удельных давлениях; ПП-Г13-0 используется для наплавки конусов и щек камнедробилок; ПП-У15Х12М-0 и ПП-У25Х17Т-0 для наплавки деталей, подвергающихся интенсивному абразивному изно-су. Наплавка ведется на постоянном токе обратной полярности от источ-ников с жесткой внешней характеристикой.

Недостатком порошковой проволоки с внутренней защитой является ее повышенная стоимость и более низкая производительность по сравне-нию с обычной порошковой проволокой. Но ее применение упрощает уст-ройство головки автомата, отпадает необходимость применения флюсов или защитных газов. Порошковую проволоку целесообразно применять в тех случаях, когда соответствующая легированная проволока вообщене может быть изготовлена или получается слишком дорогой, то есть, для наплавки высоколегированных, высокоуглеродистых сплавов.

3.1.3 Наплавка с применением легирующих флюсов

Восстановление марганца происходит в процессе наплавки лишь в слабой степени. Тем не менее, используя углеродистую проволоку, малый ток, высокое напряжение и многослойную наплавку, можно под флюсом

АН-348-А получить наплавленный металл, содержащий до 2,4 % Мn, под флюсом АН-10 – до 4 % Мn. Взаимная обусловленность состава контак-тирующих фаз является свойством всех гетерогенных систем. Элементы, обладающие даже более низкой упругостью диссоциации окисла, чем ос-нова сплава, могут быть введены в металл посредством присадки их окис-лов к шлаку; разумеется, переход в металл элементов с более высокой уп-ругостью диссоциации должен наблюдаться в большей степени.

Из данных рис. 3.4 следует, что присутствие в шлаке окислов никеля, меди, кобальта, вольфрама, молибдена, хрома и ниобия должно обеспечивать эффективное легирование металла соответствующими примесями.

Рисунок 3.4 – Зависимость от температуры изменения