21. Метод наплавки.

1.4.4. Износостойкая наплавка

Мощным средством экономии затрат живого и овеществленного труда является повышение долговечности быстроизнашиваемых деталей и узлов оборудования, машин и механизмов методами наплавки и напыления.

Наплавка износостойкими сплавами является наиболее универсальным, экономичным и широко применяемым в народном хозяйстве средством восстановления и изготовления деталей машин и механизмов, придания их рабочей поверхности специальных качеств, способствующих росту срока службы. Наплавка, представляющая собой процесс нанесения на специально подготовленную поверхность изготовляемых или ремонтируемых деталей расплавленного присадочного металла, образующего с поверхностными слоями детали сплав с высокими механическими и служебными свойствами. В промышленности, строительстве, на транспорте и в сельском хозяйстве применяются практически все известные способы и разновидности наплавки. Непрерывно совершенствуются и внедряются в производство прогрессивные способы наплавки: дуговая порошковыми проволоками и лентами, электрошлаковая, индукционная, вибродуговая, плазменная и др.

На износостойкую наплавку и простую восстановительную наплавку расходуется более 5% всех электродов, около 11% сварочной проволоки сплошного сечения и почти половина всей порошковой проволоки, производимых в бывшем СССР. Потребность Украины в наплавочных материалах – электродах и порошковых проволоках и лентах вполне удовлетворяется за счет выпуска на большом количестве мелких предприятий и в специализированных цехах промышленных предприятий, наиболее крупным из них является цех мощностью 6 тыс. тонн в год по производству порошковой проволоки на Нижнеднепровском заводе металлоизделий в г. Днепропетровске. В результате увеличения производства наплавочных работ достигается большая экономия металла, как за счет восстановительной наплавки, так и за счёт повышения износостойкости и срока службы деталей машин и конструкций.

Применение наплавочных процессов позволяет многократно восстанавливать изношенные детали оборудования, металлорежущий и штамповый инструмент, а также создавать новые биметаллические конструкции с требуемыми технологическими и эксплуатационными свойствами, которые во много раз повышают ресурс работы изделий, значительно сокращают расход конструкционных и легированных инструментальных сталей и снижают трудоёмкость их изготовления. Процесс износостойкой наплавки может осуществляться различными способами. По применяемым источникам энергии для нагрева и плавления износостойких присадок и поверхности деталей наплавка может быть классифицирована следующим образом (табл. 1.2).

Постановка задачи наплавки, определяющая выбор способа осуществления этого процесса, начинается с того же, с чего должна начинаться любая работа инженера или учёного – с чёткого формулирования задачи, которую необходимо решать и цели проведения этой работы – т.е. представления ожидаемого результата. Эта работа не является тривиальной, т.к. необходимо обдумать всю программу планируемой работы.

Например: Задача № 1 – решить поставленную проблему износа. Цель - вернуть машину в работоспособное состояние. Задача № 2 – исследовать механизм изнашивания. Цель - создать материалы, стойкие против изнашивания в заданных условиях. Задача № 3 – разработать износостойкие материалы или виды обработки, повышающие износостойкость. Цель - извлечь прибыль при продаже материалов и технологий. Благодаря использованию научных знаний сварка и наплавка перестали быть эмпирическим искусством и развились в точную науку. Совершенствование методов изучения физических и химических свойств веществ обеспечило более точное их определение и возможность контроля за рабочими параметрами процессов. Химическая термодинамика дала возможность получить необходимую фундаментальную информацию для оценки оптимальных условий осуществления различных процессов при наплавке.