Что такое наплавка, виды наплавки поверхностей, назначение наплавки, технология наплавки

Наплавка - это процесс нанесе­ния посредством сварки плавлением слоя металла на поверх­ность изделия. Наплавку применяют для изготовления но­вых и восстановления изношенных деталей машин и обору­дования путем нанесения на их рабочие поверхности метал­лических покрытий, обладающих необходимым комплексом свойств: износостойкостью, термостойкостью, кислотостой-костью и др. Наплавкой на поверхности детали можно полу­чить слой нужной толщины, любого химического состава с разнообразными свойствами. С помощью наплавки создают биметаллические изделия, которые выгодно сочетают свой­ства наплавленного и основного металлов.

Наплавка деталей и восстановление изношенных дета­лей путем наплавки - эффективный и экономичный ме­тод продления срока службы деталей и машин. В боль­шинстве случаев процессы наплавки основаны на приме­нении дуговой сварки плавящимся электродом.

Наплавка твердых сплавов применяется для получе­ния износостойких поверхностей деталей дробильного, цементного и металлургического оборудования, рабочих частей землеобрабатывающих машин, бурового и режу­щего инструментов, опорных валков прокатных станов, кузнечно-прессового оборудования, бандажей вагонных колес, железнодорожных рельсов.

Наплавляемые детали разнообразны по массе, форме, материалам и условиям работы. Это вызвало необходи­мость разработки разных способов наплавки.

Наплавка угольным электродом. При восстановлении и ремонте поверхностей деталей машин и технологическо­го оборудования угольным электродом наплавляют по­рошкообразные твердые сплавы (сталинит, вокар, релит и др.), литые твердые сплавы, а также измельченные от­ходы металлорежущих инструментов (рис. 15.1).

Наплавляемая поверхность должна быть зачищена до металлического блеска, слой буры должен быть неболь­шим, а высота слоя порошкообразного сплава должна быть в 1,5-2 раза больше, чем необходимая толщина на­плавленного металла.

Слишком большая сила сварочного тока вызывает глубо­кое проплавление основного металла и уменьшает твердость наплавленного слоя, а слишком малая - дает небольшую производительность и неровную поверхность наплавки. Дуга возбуждается на основном металле, наклон уголь­ного электрода должен составлять 10-15° к вертикали, а в процессе передвижения его необходимо совершать широ­кие колебательные движения.

Рис. 15.1. Схема наплавки порошкообразных твердых сплавов угольным электродом:

1 - графитовые формовочные пластины; 2 - слой прокаленной буры; 3 - слой порошкообразного твердого сплава; 4 - наплавленная поверхность

Получение острых граней обеспечивают формовочные графитовые пластины.

По окончании наплавки медленно охлаждают детали, для чего их засыпают горячим песком, покрывают асбес­том или помещают в нагретую печь.

Наплавка покрытыми электродами. Ручная дуговая наплавка применяется в тех случаях, когда использова­ние механизированных способов невозможно или нецеле­сообразно. Для получения минимальной глубины про­плавления основного металла электрод наклоняют в сто­рону, обратную направлению наплавки. Наплавку выпол­няют электродами диаметром 2-6 мм постоянным током 80-300А обратной полярности («плюс» на электроде). Производительность процесса 0,8-3 кг/ч.

К преимуществам ручной дуговой наплавки относятся использование обычного сварочного оборудования и воз­можность наплавки деталей сложной конфигурации; к недостаткам - низкая производительность и тяжелые ус­ловия труда. При ручной наплавке требуется высокая квалификация сварщика, так как процесс необходимо вести на минимальных токе и напряжении с целью умень­шения доли основного металла в наплавленном. Однако при этом должно обеспечиваться сплавление наплавлен­ного и основного металлов.

Основные параметры режима ручной наплавки: сила сварочного тока, напряжение на дуге и скорость наплав­ки. Тип электрода выбирают в зависимости от сплава ме­талла, который необходимо наплавить, а диаметр - от толщины и формы изделия, пространственного положе­ния наплавляемой поверхности.

ГОСТ 10051-75 устанавливает 44 типа покрытых ме­таллических электродов для наплавки. Химический со­став электродного стержня оказывает значительное влия­ние на химический состав наплавленного металла и его механические свойства.