Свойства наплавленного металла, за­висящие в основном от его хими­ческого состава, должны соответст­вовать условиям работы детали. Де­таль при работе испытывает комплекс разрушающих воздействий, однако всегда существует ведущий вид изна­шивания, которому главным образом обязан сопротивляться наплавленный металл.

Для восстановления и упрочнения деталей применяют разнообразные на­плавочные материалы, способные сопро­тивляться различным видам изнаши­вания (табл. 31, а также см. табл. 10).

Низ коуглеродистые низколегирован­ные стали используют для восстано­вительной наплавки различных роликов, колес электромостовых кранов, посадоч­ных мест под подшипники, осей, валов и многих других деталей, а также для создания подслоя при наплавке износо­стойкими сплавами.

Наплавку сталей этой группы осу­ществляют ручным* механизированным, автоматизированным под флюсом и в защитных газах способами, электродами марок ОЗН-250У, ОЗН-ЗООУ и ОЗН-350У и др., проволоками марок Св-ОШГА, Св-10Г2, Нп-ЗОГСА, Нп-30Х5 с предва­рительным подогревом детали до темпе­ратуры 200—300 °С и с последующим замедленным охлаждением. При на­плавке массивных деталей, независимо от химического состава наплавляемого металла, необходим предварительный подогрев до указанных температур. При наплавке деталей с повышенным содер­жанием углерода (более 0,4%) и серы (более 0,03%) во избежание образова­ния кристаллизационных трещин на­плавку необходимо вести с минималь­ным проплавлением основного металла для уменьшения его доли в наплавлен­ном. Оптимальную структуру и твердость наплавленного металла этой группы

Тип

Содерж

анне элементов, %

с

Мп

Сг

Ni

W

V

Мо

Нелегироваиные или низколегиро­ванные стали (<0,4% С)

0,4

0,5—3

0—3

0—3

0—1

Нелегированные или низколегиро­ванные стали (> 0,4% С)

0,4

0,5—3

0—5

0—3

0—1

Аустенитные высокомарганцевые стали

0.5—1,2

11—16

0—1

0—3

0—1

Аустенитные хромоникелевые стали

0,3

1—8

13—30

5—25

Хромистые стали

0,2—2

0,3—1,5

5—30

0—5

0—1,5

0—0,5

0—1

Высокохромистые специальные чу- гуны

1,5—5

0—6

25—35

0—4

0—5

0—1

0—3

Быстрорежущие стали

0,6—1,5

0,5

4—6

1,5—18

0—3

0—10

Хромовольфрамовые теплостойкие стали

0

N3

1

О

сл

1

1—5

0—5

1 — 10

0,15— 1,5

0—4

Кобальтовые сплавы с хромом и вольфрамом

0,7—3

0,4

25—33

0—3

3—25

0—3

Никелевые сплавы с хромом и бо­ром

1

8—18

65—85

Карбидные сплавы зернистые спе­ченные

3

2,0

45

получают при предварительном подогре­ве детали до температуры 200—250 °С.

Углеродистые низколегированные ста­ли, содержащие более 0,4% С и до 5% легирующих примесей, при­меняют для износостойкой наплавки штампов холодной и горячей штам­повки, ножей грейдеров и бульдозеров, ножей для резки бумаги и других дета­лей. Наплавку ведут проволокой Нп-55ХНМ, спеченной лентой ЛС-70ХЗМН, электродами ЭН-60М, 13КН/ЛИВТ. Наплавленный металл этой группы имеет повышенную склонность к обра­зованию горячих и холодных трещин, поэтому перед наплавкой изделие подо­гревают до температуры 350— 400 °С. В случае необходимости механической обработки наплавленного металла де­таль подвергают отжигу. После меха­нической обработки наплавленного ме­талла деталь закаливают.

Высокомарганцевые аустенитные ста­ли, содержащие до 13% Мп, обла­дают высокой стойкостью против ударов и способностью наклепываться, в ре­зультате чего твердость их поверхности возрастает до НВ 450—500, при этом •сердцевина остается вязкой. Этими сталями наплавляют детали дробильно­размольного оборудования, железнодо­рожные крестовины и другие изделия, работающие в условиях абразивного изнашивания с ударными нагрузками. Под флюсом наплавляют электродной проволокой Нп-Г13А, а также приме­няют самозащитную порошковую про­волоку ПП-АН105, электроды ЦНИИН-4.

Хромо никелевые аустенитные стали, обладающие высокой стойкостью к коррозии, используют в качестве напла­вочных материалов при изготовлении аппаратов в химическом и нефтяном машиностроении. При легировании марганцем стали этой группы приоб­ретают высокую вязкость и способность

сильно наклепываться, поэтому як при­меняют для наплавки деталей, подвер­женных кавитационному изнашиванию, таких, как лопасти гидротурбин, плун­жеры гидропрессов и др.

Для наплавки металла указанного типа применяют покрытые электроды, проволоки или ленты данного химичес­кого состава. Наплавку ведут под флюсом или в среде аргона. С целью повышения стойкости наплавленного

металла

Твер­

дость

HRC

Со

Прочие

40

60

50

0—1 Ті

0—1,5 Nb

40

45

0

1

Сп

0—1,5 Ті

0—1,5 В

60

0—

15

62

45

30 — 70

^6 Fe

40

1 —

1,5

2—5 Si

2—5 В

55

67

металла к межкристаллитной коррозии наплавку на углеродистые стали сле­дует выполнять с минимальной долей основного металла в наплавленном, что лучше всего достигается при элек — трошлаковой наплавке двумя парал­лельными лентами. Хромоникелевые аустениты стали наплавляют без по­догрева.

Хромистые стали, обладающие вы­сокими стойкостью к коррозии и проч­ностью при повышенных температурах, применяют для наплавки уплотнительных поверхностей задвижек для пара и воды, плунжеров гидропрессов, штампов и других деталей, для чего используют самозащитную порошковую проволоку ПП-АН106, стандартные наплавочные проволоки Нп-30Х13 и Нп-40Х13, свароч­ную проволоку Св-10Х17Т, порошко­вые проволоки ПП-АН103 и ПП-АН104. Для предупреждения образования пор наплавку хромистых сталей выполняют на предельно короткой дуге при напря­жении 24—26 В. Наплавленный металл склонен к образованию трещин, поэто­му наплавку ведут с предварительным и сопутствующим подогревом детали до

температуры 150—250 °С. Кристалли­зационные, трещины чаще всего возни­кают при наплавке на низкоуглеродис­тую сталь в результате диффузии угле-, рода из наплавленного металла в основной. Для предотвращения тре­щин наплавку необходимо вести с минимальной глубиной проплавления основного металла, что лучше всего достигается при индукционной наплавке с жидким присадочным металлом.

Хромовольфрамовые и хромомолибде­новые стали, обладающие высокой стойкостью к термической усталости и изнашиванию, применяют для наплавки валков горячей прокатки, штампов горячей штамповки и других деталей. Используют следующие материалы: по­рошковые проволоки ПП-25Х5ФМС, ПП-ЗХ2В8 и ПП-АН132, спеченную ленту ЛС-5Х5ВЗФС, покрытые элек­троды ВСН-6. Для предупреждения трещин наплавку ведут при темпе­ратуре детали 350—400 °С с после­дующим замедленным охлаждением.

Массивные детали необходимо от­пускать при температуре 450— 550 °С и замедленно охлаждать вместе с печью. Для наплавки внутренних поверхностей применяют самозащитные порошковые проволоки, например ПП-АН130. В этом случае следует использовать источ­ник питания с жесткой внешней ха­рактеристикой.

Высокохромистые чугуны применяют для наплавки деталей, работающих в условиях абразивного, газоабразивного и гидроабразивного изнашивания при обычных и высоких температурах, напри­мер детали засыпных аппаратов до­менных печей, броневые плиты лотков, валки коксовых дробилок, ножи бульдо­зеров, зубья ковшей экскаваторов и т. п.

Наплавляют порошками из спла­вов или смесями порошков газопла­менным и плазменным способами, а также применяют покрытые электроды, порошковые проволоку ПП-АН101 и ленту ПЛ-АН101.

Практика показала, что для умень­шения образования трещин наплав­ку высокохромистыми чугунами целе­сообразно осуществлять на металл с максимально низким пределом те­кучести. Для этой цели часто исполь­зуют подслои, наплавленные саарочной проволокой Св-08А. С целью сохранения высокой износостойкости при наплавке высокохромистых чугунов необходимо стремиться к минимальной доле основ­ного металла в наплавленном, так как разбавление наплавленного металла основным резко снижает его износо­стойкость.

Никелевые сплавы обладают высо­ким сопротивлением износу в соче­тании с жаростойкостью и стойко­стью к коррозии. Ими наплавляют уплотнительные поверхности арматуры для пара высоких параметров, выхлоп­ные клапаны дизелей, плунжеры кислот­ных насосов, штампы для горячей штамповки и т. п.

Например, наплавку порошками ПГ-СР2, ПГ-СРЗ и ПГ-СР4 осуществ­ляют газопорошковым плазменным спо­собом. При наплавке деталей материа­лами этой группы для предупреждения образования трещин необходимо их предварительно подогревать до темпе­ратуры 320—450 °С.

Хромокобальтовые сплавы, называе­мые стеллитами, обладают высокой жаропрочностью, сопротивлением исти­ранию при температуре до 1000 °С. Их применяют для наплавки клапанов авиационных двигателей, матриц штам­пов, буровых долот, уплотнительных поверхностей паровой арматуры сверх­высоких параметров и др.

Стеллиты наплавляют вручную ду­говым способом покрытыми электрода­ми ЦН-2 или газовым пламенем прут­ками ПВ-ВЗК ■ и Пр-ВЗК-Р — Важное условие получения наплавленного ме­талла высокой износостойкости — мини­мальный переход железа из основного металла в наплавленный. При дуговых способах наплавки только в третьем слое удается получить наплавленный металл с минимальным содержанием железа, при газопламенном — в первом слое, так как доля основного метал­ла в нем не превышает 10%. Другая трудность наплавки стеллитов — их вы­сокая склонность к образованию холод­ных и горячих трещин. Поэтому стелли­ты наплавляют при подогреве детали до температуры 600— 700 °С, не снижая этой температуры в процессе наплавки. После наплавки деталь необходимо нагреть в печи до 600—700 °С, выдер­жать до выравнивания температуры, за­тем вместе с печью медленно охла­дить.

Глава 10