Выбор химического состава наплавляемого металла

Свойства наплавленного металла зависят в основном от его химического состава. Для восстановления и упрочне­ния деталей применяют разнообразные износостойкие на­плавочные материалы.

Для ручной наплавки выпускается большое количе­ство марок электродов различных химических составов и свойств. При выборе наплавляемого металла учитывают химический состав металла обрабатываемой детали, усло­вия ее работы, характер и вид нагрузки, вид изнашива­ния, требуемую износостойкость.

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

Наплавку ручной дуговой сваркой производят электро­дами марок ОЗН-300М, ОЗН-400М и др. Перед наплавкой массивных деталей необходимо их предварительно подо­греть до 200-300 °С. После наплавки детали медленно охлаждают с целью получения наплавки оптимальной структуры и твердости.

□ Углеродистые и низколегированные стали, содержа­щие более 0,4% углерода и до 5% легирующих примесей, применяют для износостойкой наплавки ножей бульдозе­ров, штампов холодной pi горячей штамповки и других де­талей. Наплавку ведут электродами марки ЭН-60М.

Наплавку металлорежущего инструмента (взамен марок сталей Р18 и Р6М5) производят электродами марки ОЗИ-5.

Наплавленный металл этой группы сталей имеет повы­шенную склонность к образованию горячих и холодных

15.3. Выбор химического состава наплавляемого металла 275

трещин, поэтому перед наплавкой изделие подогревают до 350-450 °С. В случае необходимости механической об­работки наплавленного металла деталь подвергают отжи­гу и затем закалке.

· Высокомарганцовые аустенитные стали, содержа­щие до 13% марганца, обладают высокой стойкостью к ударам и способностью наклёпываться, в результате чего твердость их поверхности возрастает до 450-500 НВ. При этом сердцевина остается вязкой. Этими сталями наплав­ляют детали дробильного оборудования, железнодорож­ные крестовины и другие изделия, работающие в услови­ях абразивного изнашивания с ударными нагрузками. Наплавку ведут электродами марки ЦНИИН-4 при мини­мально возможном разогреве деталей.

· Хромоникелевые аустенитные стали, обладающие высокой стойкостью к коррозии, используют в качестве на­плавочных материалов аппаратов в химическом и нефтя­ном машиностроении. При легировании марганцем стали этой группы приобретают высокую вязкость и способность к наклепу, поэтому их применяют для наплавки деталей, подверженных кавитационному изнашиванию, например лопастей гидротурбин, плунжеров гидропрессов и др.

Для наплавки металла указанного типа применяют покрытые электроды разных марок (ОЗЛ-7, ОЗЛ-8, ОЗЛ-36, НИАТ-1, ЦЛ-11, ЭА-400/10У и др.). С целью повышения стойкости наплавленного металла к межкристаллитной коррозии наплавку на углеродистые стали следует выпол­нять с минимальной долей основного металла в наплав­ленном. Хромоникелевые аустенитные стали наплавляют без подогрева.

□ Хромистые стали, обладающие высокими стойкос­тью к коррозии и прочностью при повышенных темпера­турах, используют для наплавки уплотнительных поверх­ностей задвижек для пара и воды, плунжеров гидропрес­сов, штампов и других деталей. Применяют электроды марок ОЗЛ-6, УОНИ-13/НЖ(12Х13) и др.

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 150-250 °С.

· Хромовольфрамовые и хромомолибденовые стали, обладающие высокой стойкостью к термической усталос­ти и изнашиванию, применяют для наплавки валков го­рячей прокатки, штампов горячей штамповки и других деталей. Наплавку производят покрытыми электродами марки ВСН-6. Для предупреждения трещин наплавку ве­дут при температуре детали 350-400 °С с последующим замедленным охлаждением.

· Высокохромистые чугуны используют для наплавки деталей, работающих в условиях абразивного, газоабра­зивного и гидроабразивного изнашивания при обычных и высоких температурах, например ножей бульдозеров, зубь­ев ковшей экскаваторов и т.п. Применяют электроды ма­рок ОЗЧ-2, МНЧ-2, ОЗЧ-4 и др.

· Никелевые сплавы обладают высокой износостой­костью 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 др. Применяют электроды марок ОЗЛ-32, В-56Уи др.

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

Стеллиты наплавляют вручную дуговым способом по­крытыми электродами марки ЦН-2. Важное условие полу­чения наплавленного металла высокой износостойкости -минимальный переход железа из основного металла в на­плавленный. При наплавке покрытыми электродами только в третьем слое удается получить наплавленный ме­талл с минимальным содержанием железа. Другая труд­ность наплавки стеллитов - их высокая склонность к об­разованию холодных и горячих трещин. Поэтому стелли­ты наплавляют при подогреве детали до 600-700 °С и не снижают эту температуру в процессе наплавки. После на­плавки деталь необходимо нагреть в печи до 600-700 °С, выдержать до выравнивания температуры, затем вместе с печью медленно охладить.