Порівняльні характеристики деяких методів наплавлення

1. Дугове наплавлення покритими електродами відрізняється низькою вартістю обладнання, можливістю виконання наплавлення вручну, що забезпечує цьому способу саме широке застосування для наплавлення не тільки чорних, але і кольорових металів.

Ручне наплавлення поступається автоматичним і напівавтоматичним способам по швидкості виконання процесу, проте вона має ряд переваг, що забезпечують їй найбільш широке поширення серед усіх відомих способів наплавлення чорних і кольорових металів:

1) можливість наплавлення виробі складної форми,

2) можливість вибору наплавочного матеріалу, найбільш придатного для конкретного призначення, з широкого асортименту покритих наплавочних електродів;

3) транспортабельність устаткування, що дозволяє виконувати наплавлення в польових умовах.

2. Зварювання в середовищі С02 має цілий ряд переваг: високу ступінь концентрації дуги і щільності струму, що дають мінімальну зону структурних змін металу; великий ступінь захисту зварювальної ванни від дії зовнішнього середовища; істотну продуктивність; можливість спостереження за формуванням шва, зварювання металу різної товщини (від десятих долей до десятків міліметрів), виробництва зварювання в різних просторових положеннях, механізації, автоматизації технологічного процесу; незначну чутливість до іржі та інших забруднювачів основного металу.

Однак необхідно мати на увазі і її недоліки: сильне розбризкування металу при струмі більше 500 А, що вимагає постійного захисту і очищення сопла пальника; відкрита потужна дуга дає інтенсивне випромінювання і вимагає захисту зварника; при значних струмах необхідно передбачати охолодження пальника; зварювання здійснюється практично тільки на постійному струмі; потрібно спеціальний дріт.

4. Електрошлакове наплавлення (ЕШН) вигідне, коли потрібно наплавити велику кількість металу.

Переваги:

· відсутність розбризкування металу;

· висока якість, оскільки шлак надійно захищає рідку ванну від шкідливого впливу повітря;

· економія флюсу і електроенергії (у порівнянні з дуговим процесом витрата флюсу в 20 разів, а електроенергії в 1,5-2 рази менше);

· можливість наплавлення сталей і сплавів з підвищеною схильністю утворення тріщин;

· висока продуктивність, можливість додавати наплавленому металу необхідну форму.

Недоліки:

· велика погонна енергія викликає перегрів основного металу і ЗТВ;

· неможливість одержання наплавлених шарів малої товщини (мін 3-4мм).

Застосовується в металургії для наплавлення прокатних валків; у виробництві біметалічних заготовок для відновлення ковшів, зубів екскаватора; зубів великомодульних шестірень.

5. Плазмово-дугове наплавлення. У порівнянні з аналогами - газо променевого та електродугового наплавленням в середовищі вуглекислого газу і аргону процес плазмово-дугового наплавлення.

Переваги:

· мінімальна частка основного металу в наплавленому;

· висока стабільність і стійкість дуги;

· збільшений зазор між виробом і соплом плазмотрона знижує вимоги до точності його підтримки, полегшує спостереження за наплавленням і забезпечує свободу маневру з присадним матеріалом;

· найменше зниження опору утоми наплавленого вироби;

· незначний припуск на подальшу механічну обробку;

· максимальна продуктивність;

· мінімальний витрата вольфрамового електрода;

· можливість ведення процесу на постійному струмі зворотної полярності підвищує якість і стабільність властивостей наплавленого шару за рахунок ефекту катодного очищення, який проявляється у видаленні оксидних і адсорбованих плівок і поліпшенні змочування рідким металом оброблюваної поверхні, більш низького тепло вкладення в порівнянні з наплавленням на струмі прямої полярності і, як наслідок, відсутність або мінімальне розплавлення підкладки;

· при плазмово-дуговому наплавленні порошковими матеріалами отримання наплавленого металу практично будь-якого типу з відносно невеликою номенклатури вихідних порошків (шляхом їх змішування), точно задана глибина проплавлення і товщина покриття, висока рівномірність по товщині шару, можливість забезпечення необхідного складу, структури і властивостей вже в першому шарі металу наплавлення, малі залишкові напруження і деформації, відсутність розбавлення наплавленого покриття основним металом;

· імпульсне плазмово-дугове наплавлення дозволяє забезпечити точне регулювання геометрії наплавленого валика, отримати мінімальну ширину валика, здійснювати наплавлення на вузькі кромки виробів без їх перегріву, оплавлення кутів і розплавлювання основного металу;

· можливість процесу наплавлення деталей малих розмірів;

· високий рівень механізації та автоматизації технологічного процесу.

Економічна ефективність плазмово-дугового наплавлення визначається:

· підвищенням надійності і довговічності і використовуваної продукції мінімум у два рази;

· скороченням витрат на виготовлення запасних частин;

· економією металу, витраченого на виготовлення запасних частин;

· вивільненням працівників, зайнятих на виготовленні запасних частин і відновленні деталей;

· збільшенням випуску продукції на існуючому обладнанні, в слідстві збереження простоїв для заміни зношених деталей і аварійних ремонтів обладнання.

 

Таблиця 1.4

Техніко-економічні характеристики видів наплавлення

Спосіб наплавлення	Продуктивність, кг/год	Частка основного металу, %	Товщина наплавлення, мм
Дугове наплавлення покритим електродом	0,8-3	20-50	2,0-5,0
Дугове наплавлення в захисних газах не плавким електродом	1,0-7,0	10-30	2,5-5,0
Дугове наплавлення в захисних газах плавким електродом	1,5-9,0	30-60	3,0-5,0
Лазерне наплавлення	1,0-2,0	0,1-15	0,1-3,0
Електрошлакове наплавлення дротом	20-60	5-10	15,0-50
Плазмове-дугове наплавлення порошком	0,8-6,0	5-15	0,3-6,0