Сварочное производство_3_Наплавка.pptx
- Количество слайдов: 24
Ур. ФУ Кафедра Технологии сварочного производства ГОСТ 2601 -84: Наплавка (Surfacing) – нанесение с помощью сварки слоя металла на поверхность изделия ГОСТ Р ИСО 857 -1 -2009 Наплавка (Surfacing) - создание сваркой слоя металла на детали для получения желаемых свойств или размеров Процесс нанесения расплавленного металла на поверхность изделия, нагретую до оплавления. Наплавленный металл образует одно целое с основным металлом. Количество наплавленного металла - несколько процентов от веса изделия Назначение: 1. Нанесение на поверхность изделия слоя с особыми свойствами 2. Восстановление геометрии изделия при износе 3. Наплавка на поверхность изделия промежуточного слоя Наплавка
Ур. ФУ Кафедра Технологии сварочного производства ГОСТ 2601 -84: Наплавка (Surfacing) – нанесение с помощью сварки слоя металла на поверхность изделия ГОСТ Р ИСО 857 -1 -2009 Наплавка (Surfacing) - создание сваркой слоя металла на детали для получения желаемых свойств или размеров Наплавка. слоев с особыми свойствами – для придания специальных свойств рабочим поверхностям изделия. Применяется как для реставрации изношенных, так и для изготовления новых деталей. Обычно осуществляется в один – два, реже в три и более слоя. Износостойкая наплавка обычно выполняют на изделия из: • Углеродистых и низколегированных сталей • Марганцовистых аустенитных сталей При наплавке на первые, как правило, нужен предварительный нагрев изделия и медленное охлаждение. Иногда после наплавки - термообработка. Это зависит от содержания углерода и легирующих элементов в металле основы и наплавляемого материала, габаритов изделия. Наплавка на аустенитные стали производится без предварительного подогрева и последующей термообработки. Нагрев при наплавке должен быть минимальным; если Наплавка его температура более 260 °С, изделие может стать хрупким.
Ур. ФУ Кафедра Технологии сварочного производства ГОСТ 2601 -84: Наплавка (Surfacing) – нанесение с помощью сварки слоя металла на поверхность изделия ГОСТ Р ИСО 857 -1 -2009 Наплавка (Surfacing) - создание сваркой слоя металла на детали для получения желаемых свойств или размеров. Восстановление первоначальных размеров изношенного изделия с использованием пластичных трещиностойких материалов, позволяющих наплавлять неограниченное число слоев. Если изделие эксплуатируется не в экстремальных условиях, этот этап наплавки становится завершающим. Если предполагается дальнейшая наплавка износостойкого материала, наплавка выполняется до размеров, меньших первоначальным на толщину конечного слоя Наплавка
Ур. ФУ Кафедра Технологии сварочного производства ГОСТ 2601 -84: Наплавка (Surfacing) – нанесение с помощью сварки слоя металла на поверхность изделия ГОСТ Р ИСО 857 -1 -2009 Наплавка (Surfacing) - создание сваркой слоя металла на детали для получения желаемых свойств или размеров. Наплавка на поверхность изделия промежуточного слоя – для снижения содержания углерода и легирующих элементов в поверхностных слоях основного металла (применяется не всегда) Наплавка
Ур. ФУ Кафедра Технологии сварочного производства Технологии наплавки Ручная дуговая наплавка покрытыми электродами Механизированная и автоматическая наплавка под флюсом Механизированная и автоматическая наплавка в защитных газах Плазменная наплавка Электрошлаковая наплавка Лазерная наплавка. Электронно-лучевая наплавка Газовая наплавка Индукционная наплавка Электроконтактная наплавка Плакирование поверхности листов энергией взрыва Наплавка трением Наплавка проволокой и лентой Вибродуговая наплавка Наплавка
Ур. ФУ Кафедра Технологии сварочного производства Технологии наплавки Наплавка
Ур. ФУ Кафедра Технологии сварочного производства Ручная дуговая наплавка покрытыми электродами Применяется наиболее часто благодаря свой универсальности: на детали практически любой формы, в любом пространственном положении q Легирование наплавленного металла (НМ) происходит через состав стержня электрода и его покрытие q Минимальная толщина наплавленного слоя 1, 5 - 2 мм q Значительное проплавление основного металла (ОМ), (доля участия γосн до 50 %) q Невысокая производительность 0, 8 - 2, 5 кг/ч q НМ не имеет строго постоянный химический состав и свойства Наплавка
Ур. ФУ Кафедра Технологии сварочного производства Механизированная и автоматическая наплавка под флюсом Выполняется сплошной проволокой, порошковыми проволокой, лентой Высокая производительность (до 15 кг/ч), лучшая равномерность по свойствам наплавленного металла. Применение порошковых материалов повышает диапазон легирования. Преимущества: - высокая производительность при наплавке изделий простой формы с большой площадью поверхности - простота процесса, не требующего высокой квалификации сварщика - возможность получения хорошего внешнего вида валика - хорошие условия труда, связанные с отсутствием разбрызгивания электродного металла Недостатки: - высокая стоимость и сложность оборудования - непригодность для наплавки мелких изделий сложной формы Наплавка
Ур. ФУ Кафедра Технологии сварочного производства Механизированная и автоматическая наплавка под флюсом При одноэлектродной наплавке для снижения проплавления ОМ необходимы: qтщательный выбор наплавочного материала с учетом влияния ОМ на состав наплавленного слоя; qограничение глубины проплавления путем более плотной укладки валиков qобеспечение толщины слоя за счет многослойной наплавки Наплавка
Ур. ФУ Кафедра Технологии сварочного производства Механизированная и автоматическая наплавка под флюсом Наплавка электродной проволокой с использованием наплавочной проволоки и различных флюсов Приемы повышения производительности: q Многоэлектродная наплавка: осуществляют иногда способом, при котором дуга горит между двумя электродами. При этом получают небольшое проплавление ОМ в сочетании с высокой скоростью плавления проволоки q Нагрев проволоки при увеличении вылета сопровождается повышением скорости наплавки и снижением степени влияния основного металла (γосн ) на состав наплавленного слоя Наплавка
Ур. ФУ Кафедра Технологии сварочного производства Механизированная и автоматическая наплавка самозащитной порошковой проволокой без защитной среды Преимущества: q простота оборудования и технологии q возможность наплавки в полевых условиях, ветер не оказывает влияния q сравнительная простота введения легирующих элементов в наплавленный металл, состав которого можно регулировать в широких пределах Проблема - обильное выделение дыма Наплавка
Ур. ФУ Кафедра Технологии сварочного производства Электродуговая наплавка лентой q высокая производительность q равномерность нанесения слоя q минимальное проплавление основного металла q невозможность наплавки маленьких поверхностей Проблема - обильное выделение дыма Наплавка
Ур. ФУ Кафедра Технологии сварочного производства Элекрошлаковая наплавка (ЭШН) Преимущества: q высокая производительность q равномерность нанесения слоя q минимальное проплавление основного металла q возможность легирования и рафинирования металла шлаком Наплавка
Ур. ФУ Методы легирования Кафедра Технологии сварочного производства Методы легирования при наплавке под флюсом: • углеродистой или легированной электродной проволоки сплошного сечения, металлической холоднокатаной, литой или спрессованной из порошков ленты и нелегирующих или слаболегирующих, относительно слабоокислительных плавленых и реже керамических флюсов (хотя иногда для наплавки углеродистых и низколегированных сталей используют высококремнистые, высокомарганцовистые флюсы, приводящие к окислению ряда легирующих элементов при наплавке); • порошковой проволоки (порошковых лент) при тех же флюсах, позволяющей вводить до ~40 % легирующих металлических составляющих к общей массе проволоки. В ленты сложной формы (рисунок 5) может быть введено до 70 % легирующих металлических составляющих. Флюсы такие же как в варианте 1; • легирующих флюсов, в основном керамических, содержащих легирующие металлические добавки, и флюсов-смесей. Из керамических флюсов максимально удается ввести в наплавленный металл до 30. . . 35 % легирующих элементов. Металлические наплавочные материалы - низкоуглеродистые и низколегированные или такие же, как в варианте 1, реже в варианте 2; • предварительной засыпки и дозированного нанесения или введения порошка, укладки на наплавляемую поверхность легированных прутков и др. ; флюс обычно не легирующий, как в варианте 1; • дополнительной проволоки, вводимой в дугу и подключенной в сварочную цепь параллельно основному металлу. Масса такой расплавляемой дополнительной проволоки может доходить до 0, 8 массы расплавляемой основной проволоки. Этот метод одновременно уменьшает и количество расплавляемого при наплавке основного металла (уменьшает γ осн). Наплавка
Ур. ФУ Наплавочные материалы Кафедра Технологии сварочного производства Получение наплавленного слоя с особыми свойствами связано с получением сплавов со значительным количеством легирующих элементов. В качестве наплавочных материалов используются qпокрытые электроды (ГОСТ 10051 -75) qстальная сварочная проволока (ГОСТ 2246 -70, ГОСТ 10543 -98) qпорошковая наплавочная проволока (ГОСТ 26101 -84) qнаплавочные ленточные электроды qнаплавочные литые прутки (ГОСТ 21449 -75, ГОСТ 16130 -90) qплавленые карбиды вольфрама qпорошки из сплавов для наплавки (ГОСТ 21448 -75) qгибкие шнуры qфлюсы для наплавки Наплавка
Ур. ФУ Наплавочные материалы Кафедра Технологии сварочного производства Материалы для износостойкой наплавки разделяются на ряд групп в соответствии с их характеристиками, свойствами и стойкостью к различным видам износа. • Сплавы на основе железа (мартенситные, аустенитные и карбидосодержащие) • Сплавы на основе никеля и кобальта Мартенсит - структура, образующейся при быстром охлаждении (закалке) углеродистых сталей Аустенит – твердый раствор углерода в железе. Карбидосодержащие сплавы обычно содержат карбиды хрома, иногда карбиды вольфрама. Наплавка
Ур. ФУ Наплавочные материалы Кафедра Технологии сварочного производства Мартенситные материалы успешно противостоят износу типа «металл по металлу» , аустенитные (после наклепа) – ударному, железохромоуглеродистые – абразивному Наплавка
Ур. ФУ Наплавочные материалы Кафедра Технологии сварочного производства Мартенситные материалы успешно противостоят износу типа «металл по металлу» , аустенитные (после наклепа) – ударному, железохромоуглеродистые – абразивному Современные наплавочные материалы на основе железа содержат от 0, 1 до 74% легирующих элементов При минимальном содержании углерода ([C]) материалы лучше всего противостоят износу типа «металл по металлу» При увеличении [C] сплав становится стойким к ударному износу Максимальное [C] в материале повышает абразивную стойкость Сплавы на основе никеля и кобальта противостоят большинству видов износа, сохраняя свойства при высоких температурах. Однако они дороги и применение их оправдано в тех случаях, когда им нет удовлетворительной замены Наплавка
Ур. ФУ Наплавочные материалы Кафедра Технологии сварочного производства При выборе наплавляемого металла нужно учитывать: 1) Большинство высокоуглеродистых материалов после наплавки образуют сеть трещин. Дефектом это не является. Наоборот, это явление снимает напряжение на границе наплавленного металла и металла основы, предотвращая растрескивание последнего. Если известно, что поверхность с сеткой трещин будет подвергаться при эксплуатации тяжелым ударам, рекомендуется предварительная наплавка на металл основы пластичного буферного слоя. 2) Многие износостойкие сплавы имеют высокую твердость (свыше 50 единиц по Роквеллу) и могут быть обработаны только шлифованием. Положение облегчается тем, что иногда детали (например, зубья ковшей) можно эксплуатировать сразу после наплавки, без обработки наплавленной поверхности. Наплавка
Ур. ФУ Наплавочные материалы Кафедра Технологии сварочного производства Классификация материалов для наплавки (Lincoln Electric) I Восстановление до первоначальных размеров (достройка) и создание промежуточного слоя I. 1 Восстановление изношенных изделий до первоначальных размеров. Эти материалы собственно износостойкими не являются, служат основой под износостойкую поверхностную наплавку. Если изделие эксплуатируется не в экстремальных условиях, эти материалы могут быть и рабочей поверхностью. I. 2 Наплавка относительно пластичного материала перед поверхностной износостойкой наплавкой материалов, содержащих карбид хрома (т. е. стойких к интенсивному абразивному износу). Этот материал является промежуточным между металлом основы и поверхностным слоем и предотвращает распространение трещин, образующихся в нем, в металл основы. Он также может применяться в качестве поверхностной наплавки, стойкой к интенсивному ударному износу. Наплавка
Наплавочные материалы Ур. ФУ Кафедра Технологии сварочного производства Классификация материалов для наплавки II Износ «металл по металлу» II. 1 Простой износ металла по металлу (крановые колеса, тросовые шкивы, звездочки, зубцы шестерен). II. 2 Износ металла по металлу при повышенных температурах (штампы, режущие кромки ножей горячей резки). II. 3 Износ металла по металлу в сочетании с ударом (землеройное и сельскохозяйственное оборудование). II. 4 Износ металла по металлу в сочетании с термической усталостью и коррозией (прокатные валки). Наплавка
Наплавочные материалы Ур. ФУ Кафедра Технологии сварочного производства Классификация материалов для наплавки III Интенсивный ударный износ Крестовины и стрелочные переводы железнодорожных путей, дробильное и размалывающее оборудование; строительное оборудование. III. 1 IV IV. 1 Абразивный износ в сочетании с ударом зубья и режущие кромки ковшей V Износ «металл по земле» V. 1 зубья ковшей, ножи скреперов, размольное оборудование VI Интенсивный абразивный износ VI. 1 дробильное и размольное оборудование, шнековые подающие устройства VII Различные виды износа при высоких температурах Наплавка
Ур. ФУ Наплавочные материалы Кафедра Технологии сварочного производства Наплавка
Ур. ФУ Наплавочные материалы Кафедра Технологии сварочного производства Наплавка


