Электрошлаковая наплавка

Тема: Наплавка твердыми сплавами

Тема урока: Режимы и приемы наплавки. Классификация.

План

 

 

1. Наплавка 

2.  Процессе наплавки:

3. Классификация твердых сплавов.

 

Приступая к изучению этой темы, дадим описание наплавке.

1. Наплавкой называется нанесение посредством сварки плавлением слоя металла на поверхность изделия.

 

Ее используют для восстановления исходных размеров деталей и для придания поверхностным слоям особых свойств, требуемых для успешной эксплуатации. (Износостойкость, кислотоупорность, жаростойкость, антифрикционность)

 

Применяются:

Дуговая, плазменно-дуговая, вибродуговая, импульсно-дуговая, электрошлаковая, газовая. Наибольший объем наплавочных работ выполняется электросварочной дугой.

При наплавке сварки в процессе участвует небольшое количество основных металлов в связи с небольшой главной проплавкой: поэтому внутреннее напряжение и деформации изделия, склонность к образованию трещин не значительные.

С какой наплавкой учащиеся встречались на ПО

- при выполнении упражнений

- при наплавке ниточных уширенных валиков

- при многослойной наплавке стали, покрытой электродами.

 

Заданные свойства слоя получают введением в его состав легированных электродов. Способы легирования различны: за счет взаимодействия металла и шлака, поглощения элементов и окружающей газом среды, введение в сварочную ванну металлических добавок. Чаще применяют последний способ. Оксидная пленка Al₂O₃ ухудшает условия сварки, так как температура плавления ее 2050°С, а температура алюминия=660°С. Водород дает пористость, попадая в сварочную ванну. Высокий коэффициент линейного расширения ведет к деформации, жидкотекучести. Трудно наблюдать, так кК алюминий меняет цвета при нагреве и расплавлении.

 

Надежный обеспечивающий нужный состав наплавленного слоя.

Особенно важно при наплавке получить однородность химического состава наплавки метала, а следовательно, его свойств на всей поверхности наплавленной детали.

2. процесс наплавки:

для деталей, требующих повышенных свойств,

для изделий с повышенными свойствами и износостойкостью, (кроме повышенного легирования, используются технические приемы снижения доли основных металлов в наплавке, в частности энергию сварки: поперечные колебания электрода).

Наплавка применяется для угледробильного оборудования, цементного, металлургического, рабочих частей землеобрабатывающих машин, бурового, режущего инструмента, валиков прокатных станков, концов железнодорожных рельс.

 

Классификация твердых сплавов.

Химический состав порошкообразных твердых сплавов в %.

 

Сталинит – порошковый применяют для водорода электродно-дуговым способом, быстрое изменение стальных и чугунных деталей.

Твердость его HRC=52 Насыпной вес его в пределах 2,7-2,75 г/см³

Вокар – дорогой сплав, применяют в основном для водорода бурового инструмента.

Его твердость HRC=61-63

Реликт – для водорода бурового инструмента. HRC=70-90.

Висхом – дешевый, используется широко в сельхозмашиностроении Его твердость HRC = 250-320.

Боридная порошковая смесь.

Наплавочные электроды.

ОЗН - 250

22-25

Концы рельсов, автотракторы, волы, оси

Ток – обратный поляр

04 -170-200А

05 – 210-240А

ОЗН - 300

ОЗН - 350

24-32

26-37

Железнодорожные крестовины, автотракторные, вагонные детали и др.

04 – 170-220А

05 – 210-240А

ОЗН - 400

37-40

26

Быстроизнашивающиеся детали плюс ребро высокой твердости

Т-590

55-62

Стальные чугунные детали, работающие без ударной нагрузки в абразивной среде (лопатки дымососов, щеки дробилок, рабочие колеса землесосов)

Ток ~ и-----

04 – 200-220А

05 – 250-270А

Т - 620

58-59

Быстроизнашивающиеся детали, стальные, чугунные, работа в условиях сильного истирания и ударных нагрузок камнедробилки.

Ток ~ и ----

03 – 80-100А

04 – 130-150А

05 – 160-200А

ОЗН - 1

54-55

после термической обработки

50-60

Режущий инструмент и штампы

03 – 80-110А

04 – 120-150А

05 – 160-200А

Электрошлаковая наплавка.

Сущность процесса электрошлаковой наплавки состоит в том, что в пространстве, образованном плоскостью наплавляемого изделия 1 и формирующим кристалливатором 7, охлаждаемом водой 8, создается ванна расплавленного шлака 6, в которую с помощью подающих роликов 4 подается электродная проволока 5. Ток, проходя между электродом и изделием, нагревает шлаковую ванну до температуры свыше 2000°С, в результате чего электродный и основной металлы оплавляются, образуя металлическую ванну 3, при затвердевании которой создается наплавленный металл 2.

Для осуществления процесса электрошлаковой наплавки различных поверхностей необходима достаточно глубокая

шлаковая ванна, получение которой проще всего при вертикальной или наклонной наплавке.

По сравнению с дуговой наплавкой это менее универсальный способ, но он весьма эффективен в тех случаях, когда на деталь необходимо наплавить слой металла большой толщины (более 14-16 мм). Благодаря применению больших токов (несколько тысяч ампер) и электродов большого сечения можно достичь очень высокой производительности – до 150 кг наплавленного металла в час.

Технология наплавки.

Используют порошковообразный сплав, используют угольный электрод. При наплавке получают однородный слой, проникающий в основной металл на глубину 2-3мм.

Содержащийся углерод в сплаве частично сгорает, образует газ, защищающий наплавку от окисления воздуха. Наплавку лучше производить на постоянном токе, так как в этом случае она получается более плотной.