Что такое наплавка

Наплавка. Способы наплавки. Сравнительная оценка способов наплавки

Наплавка — это процесс нанесения слоя металла или сплава на поверх­ность изделия. Она позволяет получать детали с поверхностью, отличаю­щейся от основного металла, например жаропрочностью и жаростойкостью, высокой износостойкостью при нормальных и повышенных температурах, коррозионностойкостью и т. п. Наплавка может производиться как при изго­товлении новых деталей, так и (особенно широко) в ремонтное, восстановительных работах, существенно удлиняя срок эксплуатации дета­лей и узлов, обеспечивая этим высокий экономический эффект.

Существуют разнообразные способы наплавки. Основные из них сле­дующие:

1. Ручная дуговая электродами со стержнями и покрытиями специаль­ных составов.

2. Автоматическая наплавка под флюсом. Электроды могут быть сплошного сечения и порошковые. Состав флюса, металл электрода и состав наполнителя определяют свойства наплавленного слоя.

3. Наплавка плавящимся и неплавящимся электродами в среде защит­ных газов, прежде всего аргона. Свойства наплавленного слоя здесь зависят от материала присадки (при наплавке неплавящимся, например вольфрамо­вым, электродом) или электрода (при наплавке плавящимся электродом).

4. Плазменная наплавка. Дуга может быть как прямого, так и косвенного действия. Наплавляемый материал подают в виде проволоки, порошка. Можно плазменной струей оплавлять слой легированного порошка, предва­рительно нанесенный на поверхность детали.

5. Электрошлаковая наплавка. Схема такого процесса наплавки анало­гична схеме электрошлаковой сварки, однако формирование шва осуществ­ляют по заданной поверхности плоской или цилиндрической детали.

6. Электронно-лучевая и лазерная наплавка, наплавка полым электродом в вакууме. Эти методы наплавки используют особые свойства источников теплоты — высокую концентрацию тепловой энергии, возможность локаль­ного нагрева в условиях качественной защиты металла (электронно-лучевая наплавка н наплавка полым катодом в вакууме).

7. Наплавка газокислородным-пламенем, Как и при сварке, процесс наплав­ки этим методом характеризуется большой зоной влияния и деформациями.

Существенным показателем эффективности того или иного способа на­плавки является степень перемешивания при наплавке основного металла и присадочного: чем она меньше, тем ближе будут свойства наплавленного слоя к заданному

5.189.137.82 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам.

Наплавка (сваркой) — создание сваркой слоя металла на детали для получения желаемых свойств или размеров

В случае применения для наплавки сварки давлением употребляется термин наварка.

Различают изготовительную и восстановительную наплавку.

Изготовительная наплавка служит для получения новых биметаллических (многослойных) изделий. Такие изделия состоят из основы (основной металл), обеспечивающей необходимую конструкционную прочность, и наплавленного рабочего слоя (наплавленный металл) с особыми свойствами (износостойкость, жаростойкость, жаропрочность, коррозионная стойкость и т.д.)

Восстановительная наплавка применяется для восстановления первоначальных размеров изношенных или поврежденных деталей. В этом случае наплавленный металл может быть близок по составу и свойствам основному металлу (восстановительная размерная наплавка) или отличаться от них (например: восстановительная износостойкая наплавка)

Наплавленный металл — переплавленный присадочный металл наплавленный на основной металл.

Технология наплавки

Основные требования, предъявляемые к качеству наплавки. надежное сплавление основного металла с наплавленным, отсутствие дефектов в наплавленном металле, обеспечение заданных свойств наплавленного металла.

Перед наплавкой поверхность тщательно очищают от масла, краски, окалины и других загрязнений. Поверхностные дефекты, в том числе и ранее наклепанный слой, удаляют механическим путем или резаком для поверхностной кислородной резки. С целью снижения сварочных напряжений необходимо добиваться равномерной толщины наплавленного слоя. Поэтому поверхность, имеющую неравномерную выработку с большими колебаниями по высоте, выравнивают механическим путем на металлорежущем оборудовании.

В случае многослойной наплавки при наложении первого слоя стремятся каждый предыдущий валик перекрывать на 25-30% его ширины, сохраняя при этом постоянство его высоты. При выполнении следующего слоя предыдущий слой необходимо очистить от неметаллических включений и шлака.

В процессе наплавки в изделии появляются значительные внутренние напряжения, которые могут привести к его разрушению. К мерам, принимаемым для уменьшения сварочных напряжений, относятся следующие: обеспечение минимальной протяженности зоны термического влияния; общий предварительный подогрев изделия до 200. 400 °С; высокотемпературный отпуск после наплавки с нагревом до 650. 680 °С.

К мерам, принимаемым для уменьшения сварочных деформаций, относятся следующие: ведение процесса при жестком закреплении изделия в приспособлении; предварительный изгиб изделия в направлении, обратном ожидаемому изгибу; локальное охлаждение зоны наплавки.

Технологические особенности наплавки

Необходимые свойства металла наплавленного слоя зависят от его химического состава, который, в свою очередь, определяется составом основного и дополнительного металлов и долями их участия в образовании шва. Влияние разбавления слоев основным металлом тем меньше, чем меньше доля основного металла в формировании слоя (рис. 92С). В связи с этим для случаев (а их большинство), когда желательно иметь в наплавленном слое состав, максимально приближающийся к составу наплавляемого металла, необходимо стремиться к минимальному проплавлению основного металла, т.е. к уменьшению доли основного металла в металле шва (γо) .

Оценка доли основного металла в наплавленном слое

Что такое наплавка

§ 57. НАПЛАВКА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ

Материалы для наплавки

Наплавкой называют процесс наплавления на поверхности изделия слоя металла для изменения размеров или придания специальных свойств (твердости, антикоррозионности, износоустойчивости и т. д.). Наплавка может выполняться металлическими штучными: электродами, стальной наплавочной проволокой (лентой) и твердыми сплавами.
Твердыми сплавами называют сплавы карбидо- и боридообразующих металлов — хрома, марганца, титана, вольфрама и других с углеродом, бором, железом, кобальтом, никелем и пр. Они могут быть литыми и порошковыми.
К литым твердым сплавам относится прутковый сормайт, поставляемый в виде стержней диаметром 6 — 7 мм и длиной 400 — 450 мм. содержащий 25 — 31% хрома, 3 — 5% никеля, 2,5 — 3,3% углерода, 2,8 — 3,5% кремния, до 1,5% марганца, до 0,07% серы и 0,08% фосфора, остальное — железо, а также другие сплавы. Литые твердые сплавы применяют для наплавки штампов, измерительного инструмента, деталей станков и механизмов, работающих в условиях интенсивного износа. Наплавку ведут ацетилено-кислородным пламенем, угольным электродом, а также вольфрамовым электродом в среде аргона.
К порошкообразным твердым сплавам относятся сталинит и сормайт. Порошкообразный сталинит содержит 24 — 26% хрома, 6 — 8,5% марганца, 7 — 10% углерода, до 3% кремния, до 0,5% серы и фосфора, остальное — железо.
Металлические электроды для дуговой наплавки изготовляют по ГОСТ 10051—62, согласно которому электроды классифицируются в зависимости от химического состава и твердости наплавленного металла (всего предусмотрено 25 типов электродов).

В настоящее время в промышленности используется большое количество различных способов наплавки.
Ручная дуговая наплавка. Наплавка выполняется металлическими плавящимися одиночными электродами, пучком электродов, лежачими пластинчатыми электродами, трубчатыми электродами, дугой прямого и косвенного действия и трехфазной дугой.
Наплавку электродами можно выполнять во всех пространственных положениях. Она выполняется путем последовательного наложения валиков, наплавляемых при расплавлении электрода, на поверхность изделия. Наплавляемая поверхность при этом должна быть чистой (зачищена до металлического блеска). Поверхность каждого наложенного валика и место для наложения следующего валика также тщательно зачищают от шлака, окалины и брызг.
Для получения сплошного монолитного слоя наплавленного металла каждый последующий валик должен перекрывать предыдущий на 1/3 — 1/2 своей ширины.
Толщина однослойной наплавки составляет 3 — 6 мм. Если необходимо наплавить слой толщиной более 6 мм. перпендикулярно первому наплавляют второй слой валиков. При этом первый слой валиков должен быть тщательно очищен от брызг, окалины, шлаковых включений и других загрязнений.
Дуговая наплавка под флюсом. По способу выполнения может быть автоматической или полуавтоматической, а по количеству применяемых проволок — одноэлектродной и многоэлектродной. Применяемые для наплавки под флюсом наплавочные проволоки по конструкции разделяют на сплошные и порошковые, а по форме — на круглые и ленточные.
Дуговая наплавка в защитных газах вольфрамовым (неплавящимся) и проволочным металлическим (плавящимся) электродом. Для защиты дуги используют аргон, азот, водород и углекислый газ.
Производительность труда при наплавке оценивают весом; или площадью (размерами) наплавленного металла.
Вибродуговая наплавка. Эта наплавка является разновидностью электрической дуговой наплавки металлическим электродом и выполняется путем вибрации электрода. Амплитуда вибрации находится в пределах от 0,75 до 1,0 диаметра электродной проволоки.
Электрошлаковая наплавка. Отличительной особенностью этого способа наплавки является высокая производительность, при которой могут быть достигнуты не только десятки, но и сотни килограмм наплавленного металла в час. Наплавка производится с принудительным, формированием металла за один проход. Электроды применяются практически любого сечения: прутки, пластины и т. п. Глубину проплавления основного металла можно регулировать в широких пределах.
Наплавка открытой дугой. Для этой цели применяют порошковую проволоку с внутренней защитой, которая позволяет расширить область применения механизированной износостойкой наплавки. При наплавке этой проволокой применение флюса или защитного газа не требуется, поэтому способ отличается простотой и маневренностью и создается возможность восстановления деталей сложной формы, глубоких внутренних поверхностей, деталей малых диаметров и пр. В настоящее время имеются различные конструкции аппаратуры, а также разработана технология упрочнения деталей широкой номенклатуры. Расход проволоки составляет 1,15 — 1,35 кг на 1 кг наплавленного металла. Производительность при полуавтоматической наплавке повышается в 2 — 3 раза по сравнению с наплавкой штучными электродами.
Плазменная наплавка. При плазменной наплавке источником тепла является высокотемпературная сжатая дуга, получаемая в специальных горелках. Большое применение получили плазменные горелки с дугой прямого действия, горящей между неплавящимся вольфрамовым электродом и наплавляемым изделием. Иногда применяют горелки комбинированного типа, в которых от одного электрода одновременно горит две дуги — прямого и косвенного действия.
Присадочным материалом при этом способе наплавки служит проволока, лента, порошок и пр. Практический интерес представляет прежде всего наплавка с присадкой мелкозернистого порошка. В этом случае применяется плазменная горелка комбинированного типа. Порошок при помощи транспортирующего газа подается из питателя в горелку и там вдувается в дугу. За время пребывания в дуге большая часть порошка успевает расплавиться, так что на наплавляемую поверхность попадают уже капельки жидкого присадочного материала.

Перед началом наплавки устанавливают высоту наплавочного слоя. Перед наплавкой, как и перед сваркой, поверхность, подлежащая наплавке, должна быть очищена от грязи, ржавчины, окалины, масла и влаги. При наложении первого слоя наплавки стремятся каждый предыдущий валик перекрывать на 25 — 30% его ширины, сохраняя при этом постоянство его высоты. При необходимости увеличить высоту наплавочного валика, производят наплавку следующего валика, очистив перед наплавкой наплавленный слой от неметаллических включений и шлака, образованных при наложении предыдущего слоя.
В зависимости от марки металла наплавка может производиться без подогрева изделия и с предварительным подогревом.
Основными требованиями, предъявляемыми к качеству наплавки, являются: надежное сплавление основного металла с наплавленным; отсутствие дефектов в наплавленном металле; идентичность свойств наплавленного металла.
Надежное сплавление наплавки с основным металлом обеспечивается подбором силы тока, что для наплавочных установок с постоянной скоростью подачи электрода соответствует подбору скорости подачи проволоки или ленты.

Вопросы для самопроверки

1. Для каких целей используют наплавку?
2. Какие способы наплавки вам известны?

Наплавка это:

Технология

Восстановительная наплавка применяется для получения первоначальных размеров изношенных или поврежденных деталей. В этом случае наплавленный металл близок по составу и механическим свойствам основному металлу.

Наплавка функциональных покрытий служит для получения на поверхности изделий слоя с необходимыми свойствами. Основной металл обеспечивает необходимую конструкционную прочность. Слой наплавленного металла придаёт особые заданные свойства: износостойкость. жаростойкость. жаропрочность. коррозионную стойкость и т. д.

Важнейшие требования, предъявляемые к наплавке, заключаются в следующем:

  • минимальное проплавление основного металла;
  • минимальное перемешивание наплавленного слоя с основным металлом;
  • минимальное значение остаточных напряжений и деформаций металла в зоне наплавки;
  • занижение до приемлемых значений припусков на последующую обработку деталей.

Способы наплавки

  • Ручная дуговая наплавка покрытыми электродами
  • Дуговая наплавка под флюсом проволоками и лентами
  • Дуговая наплавка в защитных газах вольфрамовыми (неплавящимися) и проволочными металлическими (плавящимися) электродами
  • Дуговая наплавка самозащитными порошковыми проволоками
  • Электрошлаковая наплавка
  • Плазменная наплавка
  • Лазерная наплавка
  • Электронно-лучевая наплавка
  • Индукционная наплавка
  • Газопламенная наплавка

Применение

Наплавку производят при восстановлении изношенных и при изготовлении новых деталей машин и механизмов. Наиболее широко наплавка применяется при ремонтных работах. Восстановлению подлежат корпусные детали различных двигателей внутреннего сгорания, распределительные и коленчатые валы, клапаны, шкивы, маховики, ступицы колес и т. д.

Литература

  • Хасуи А. Моригаки О. Наплавка и напыление. Пер. с яп. Москва «Машиностроение» 1&85 г.

Смотреть что такое «Наплавка» в других словарях:

наплавка — наплавление, наваривание Словарь русских синонимов. наплавка сущ. кол во синонимов: 3 • металлообработка (59) • … Словарь синонимов

наплавка — Нанесение расплавленного слоя металла на поверхность изделия из основного материала для обеспечения повышения его коррозионной жаро. износостойкости и других специальных свойств. Наплавка осуществляется с помощью локальных концентрирующихся… … Справочник технического переводчика

Наплавка — – нанесение посредством сварки плавлением слоя металла на поверхность изделия. [ГОСТ 2601 84] Наплавка – нанесение с помощью сварки слоя металла на поверхность изделия. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

НАПЛАВКА — нанесение с помощью сварки слоя металла на поверхность изделия … Большой Энциклопедический словарь

Наплавка — 6. Наплавка Нанесение посредством сварки плавлением слоя металла на поверхность изделия Источник: ГОСТ 2601 84: Сварка металлов. Термины и определения основных понятий оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

наплавка — нанесение с помощью сварки слоя металла на поверхность изделия. Толщина наплавляемого слоя от 1 до 40 мм, при вибродуговой наплавке 0,3 3 мм. * * * НАПЛАВКА НАПЛАВКА, нанесение с помощью сварки слоя металла на поверхность изделия … Энциклопедический словарь

Наплавка — [weld facing, hard facing] нанесение расплавленного слоя металла на поверхность изделия из основного материала для обеспечения повышения его коррозионной жаро. износостойкости и других специальных свойств. Наплавка осуществляется с помощью… … Энциклопедический словарь по металлургии

НАПЛАВКА — [weld facing; hard facing; surfacing; bulding up welding; overlaying] нанесение расплавленного слоя металла на поверхность изделия из основного материала для обеспечения повышения его коррозионной жаро. износостойкости и других специальных… … Металлургический словарь

Наплавка — ж. 1. процесс действия по гл. наплавить I 2. Результат такого действия; слой жидкого металла или сплава на поверхность чего либо. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

наплавка — наплавка, наплавки, наплавки, наплавок, наплавке, наплавкам, наплавку, наплавки, наплавкой, наплавкою, наплавками, наплавке, наплавках (Источник: «Полная акцентуированная парадигма по А. А. Зализняку») … Формы слов

  • Наплавка металлов (1-е изд.) учебник. Учебник создан в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом среднего профессионального образования по профессии&# 171;Сварщик&# 187;, ПМ. ОЗ&# 171;Наплавка дефектов… Подробнее Купить за 717 руб
  • Наплавка металлов. Учебник. Лялякин В. Слинко Д. … Подробнее Купить за 701 руб
  • Электрошлаковая наплавка. В книге приведены классификация и характеристика способов электрошлаковой наплавки. Обобщен опыт ведущих ученых стран СНГ и зарубежных стран в этой области. Изложены технология, материалы и… Подробнее Купить за 424 руб

Другие книги по запросу «Наплавка» >>

Большое количество деталей машин и механизмов выходит из строя в процессе эксплуатации вследствие тирания, ударных нагрузок, эрозии и т. д. Современная техника располагает различными методами восстановления и упрочнения деталей для повышения срока их службы. Одним из методов восстановления и упрочнения деталей является наплавка. Наплавка — это нанесение слоя металла на поверхность заготовки или изделия посредством сварки плавлением. Различают наплавку восстановительную и изготовительную. Восстановительная наплавка применяется для получения первоначальных размеров изношенных или поврежденных деталей. В этом случае наплавленный металл близок к составу и механическим свойствам основному металлу. Изготовительная наплавка служит для получения многослойных изделий. Такие изделия состоят из основного металла (основы) и наплавленного рабочего слоя.

Основной металл обеспечивает необходимую конструкционную прочность. Слой наплавленного металла придает особые заданные свойства: износостойкость, термостойкость, коррозионную стойкость и т. д. Таким образом наплавку производят не только при восстановлении изношенных, но и при изготовлении новых деталей машин и механизмов. Наиболее широко наплавка применяется при ремонтных работах. Восстановлению подлежат конусные детали различных двигателей внутреннего сгорания, распределительные и коленчатые валы, клапаны, шкивы, маховики, ступицы колес ит. д. Наплавку можно производить почти всеми известными способами сварки плавлением. Каждый способ набавки имеет свои достоинства и недостатки. Важнейшие требования, предъявляемые к наплавке, заключаются в следующем: минимальное проплавление основного металла; минимальное значение остаточных напряжений и деформаций металла в зоне наплавки; занижение до приемлемых значений припусков на последующую обработку деталей.

Однако не все способы наплавки могут обеспечить выполнение предъявляемых требований. Выбор способа наплавки определяется возможностью получение наплавленного слоя требуемого состава и механических свойств, а также характером и допустимой величиной износа. На выбор способа наплавки оказывают влияние размеры (конфигурация деталей, производительность и доля основного металла в наплавленном слое. Для примера приведем табл. 35.

Сравнительные характеристики некоторых способов наплавки:

Доля основного металла. %

Толшина Еаплавлевного слоя, мм

Арго НО ДУТОЕ ая неплавя — щнмся электродом

Плавящимся электродом в защитном газе

Рунная дуговая покрытыми электродами

Цуговая самозащнгнон проволокой

Несмотря на невысокие показатели приведенных характеристик ручная дуговая наплавка штучными электродами является наиболее универсальным способом, пригодным для наплавки деталей различных сложных форм, и может выполняться во всех пространственных положениях. Для наплавки используют электроды диаметром 3—6 мм. При толщине наплавленного слоя до 1,5 мм применяются электроды диаметром 3 мм, а при большей толщине — диаметром 4—6 мм. Для обеспечения минимального противления основного металла при достаточной устойчивости дуги плотность тока составляет 11 — 12 А/мм2. Основными достоинствами ручной дуговой наплавки являются универсальность, возможность выполнения сложных наплавочных работ в труднодоступных местах. Для выполнения ручной дуговой наплавки используется обычное оборудование сварочного поста.

К недостаткам ручной дуговой наплавки можно отнести относительно низкую производительность, тяжелые условия труда из-за

повышенной загазованности зоны наплавки, а также сложность получения необходимого качества наплавленного слоя и большое проплавление основного металла. Для ручной дуговой наплавки применяют как специальные наплавочные электроды, так и обычные сварочные, предназначенные для сварки легированных сталей. Выбор электрода для наплавки определяется составом основного металла. Например, для наплавки слоя низколегированной стали с содержанием углерода менее 0,4 % применяются электроды следующих марок: ОЗН — 250У, ОЗН-ЗООУ, ОЗН-350У, ОЗН-400У и др. В маркировке буква Н обозначает «наплавочный». Для наплавки слоя низколегированной стали с содержанием углерода более 0,4 % применяются электроды: ЭН60М, ОЗШ-3, 13КН/ЛИВТ и др. При дуговой наплавке неплавящимися электродами применяются литые присадочные прутки: Пр-С1, Пр-С2, Пр С27, ПрВЗК, Пр-ВЗК-Р и др. (Пр — обозначает пруток). Для

восстановления размеров изношенных деталей помимо электродов и присадочных прутков применяют наплавочные проволоки: Нп-30, Нп-40, Нп-50 и др. Для наплавки штампов применяют легированные наплавочные проволоки: Нп-45Х4ВЗФ, Нп-45Х2В8Т и др. (Нп —

обозначает наплавочная). Для износостойкой наплавки широкое применение находят порошковые проволоки в соответствии с нормативными документами, например, для наплавки деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания с умеренными ударными нагрузками, применяют порошковые проволоки следующих марок: ПП-Нп-200Х12М, ПП-Нп-200Х12ВФ и др. (ПП — обозначает

проволока порошковая). Для плазменной наплавки комбинированной дугой вольфрамовым электродом широко применяются наплавочные порошки. Порошки изготавливаются на основе железа, никеля и кобальта. Выпускаются порошки на основе железа типа «сормайт»: ПГ — С1, ЛГ-УС25, ПГ-С27, ПГ-АН1. Порошки на основе никеля выпускаются трех марок: ПГ-СР2, ПГ-СРЗ, ПГ-СР4. Порошки на основе кобальта выпускаются также трех марок: ПР-К60ХЗОВС, ПН-АН35, ПГ-ЮК-1. В качестве источников питания плазменной дуги, при наплавочных работах чаще применяются серийные выпрямители: ВД-306, ВД-303,

ВДУ-504, ВДУ-505, ВДУ-506, ИПН-160/100 и др. При электродуговой наплавке в качестве источников питания могут быть использованы и сварочные трансформаторы.

Методы контроля качества сварных соединений могут быть разделены на две основные группы: методы контроля без разрушения образцов или изделий — неразрушающий контроль; методы контроля с разрушением образцов или производственных стыков …

Надежность эксплуатации сварных соединений зависит от их соответствия нормативно-технической документации, которая регламентирует конструктивные размеры и форму готовых сварных швов, прочность, пластичность, коррозионную стойкость и свойства сварных соединений. Сварные соединения, выполненные …

Для предупреждения пожаров необходимо соблюдать следующие противопожарные мероприятия. Постоянно следить за наличием и исправным состоянием противопожарных средств (огнетушителей, ящиков с сухим песком, лопат, пожарных рукавов, асбестовых покрывал и т. д.). …


Внимание, только СЕГОДНЯ!
Закладка Постоянная ссылка.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *