Тема 3.3. Восстановление деталей сваркой и наплавкой.

12. Восстановление деталей наплавкой под слоем флюса (сущность, применяемое оборудование, достоинства и недостатки способа); материалы применяемые при наплавке под слоем флюса (проволоки, флюсы).

Способ широко применяется для восстановления цилиндрических и плоских поверхностей деталей.

Сущность способа наплавки под флюсом заключается в том, что в зону горения дуги автоматически подаются сыпучий флюс и электродная проволока. Под действием высокой температуры образуется газовый пузырь, в котором существует дуга, расплавляющая металл. Часть флюса плавится, образуя вокруг дуги эластичную оболочку из жидкого флюса, которая защищает расплавленный металл от окисления, уменьшает разбрызгивание и угар. При кристаллизации расплавленного металла образуется сварочный шов.

Для наплавки используют наплавочные головки А-580А, ОКС-5523, А-765 или наплавочные установки СН-2, УД-209 и другие.

Преимущества способа:

- возможность получения покрытия заданного состава, т.е легирования металла ч\з проволоку и флюс и равномерного по химическому составу и свойствам;

- защита сварочной дуги и ванны жидкого металла от вредного влияния кислорода и азота воздуха;

- выделение растворенных газов и шлаковых включений из сварочной ванны в результате медленной кристаллизации жидкого металла под флюсом;

- возможность использования повышенных сварочных токов, которые позволяют увеличить скорость сварки, что способствует повышению производительности труда в 6…8 раз;

- экономичность в отношении расхода электроэнергии и электродного металла;

- отсутствие разбрызгивания металла благодаря статическому давлению флюса;

- возможность получения слоя наплавленного металла большой толщины (1,5…5 мм и более);

- независимость качества наплавленного металла от квалификации исполнителя;

- лучшие условия труда сварщиков ввиду отсутствия ультрафиолетового излучения;

- возможность автоматизации технологического процесса.

Недостатки способа:

- значительный нагрев детали;

- невозможность наплавки в верхнем положении шва и деталей диаметром менее 40 мм из-за стекания наплавленного металла и трудности удержания флюса на поверхности детали;

- сложность применения для деталей сложности конструкции, необходимость и определенная трудность удаления шлаковой корки;

- возможность возникновения трещин и образования пор в наплавленном металле.

Флюсы для наплавки

Как правило, для наплавки применяют плавленые стекловидные и пемзовидные флюсы. По назначению их разделяют на флюсы общего назначения и специальные. Первые используют для дуговой наплавки углеродистых и низколегированных сталей. Вторые — для дуговой и электрошлаковой наплавки легированных сталей и сплавов, цветных металлов.

Флюсы АН-348А и АН-60 с большим содержанием Si02 и МnО широко применяют для наплавки малоуглеродистых и низколегированных сталей. Кремнистый безмарганцевый флюс АН-26 предназначен для наплавки легированных и высоколегированных сталей. Низкокремнистые флюсы АН-20 и АН-22 широко применяют для наплавки низколегированных и легированных сталей. Безмарганцевые флюсы АН-15М, АН-28, АН-70, ОФ-6, ОФ-10 используются для электродуговой наплавки легированных и высоколегированных сталей и сплавов.

Флюсы АН-72 и ФЦ-18 обеспечивают хорошие формирование и отделимость шлаковой корки при наплавке высоколегированных сталей и сплавов.

Флюс АН-90 в основном предназначен для электрошлаковой наплавки лентами коррозионностойких сталей. Для традиционных процессов электрошлаковой наплавки применяют флюсы АНФ-1, АН-8 и АН-22.

В меньшей степени для наплавки применяют керамические (агломерированные) флюсы. Из них наиболее известны флюсы (ЖСН-5, ЖСН-6, АНК-18, АНК-19).

Проволоки

Проволоки для наплавки сплошного сечения

Для механизированной электродуговой наплавки применяется стальная наплавочная проволока сплошного сечения по ГОСТ 10543 - 82.

Стандартом предусмотрен выпуск проволоки из углеродистой стали 9 марок, легированной стали 11 марок и высоколегированной стали 11 марок.

Применяют для механизированной наплавки также стальную сварочную проволоку по ГОСТ 2246 - 70.

Обычно для наплавки в защитных газах используют проволоку диаметром 1,6 —2,2 мм, а для наплавки под флюсом — проволоку диаметром 3,0 —5,0 мм и катанку диаметром 6,5 мм.

Углеродистые наплавочные проволоки (Нп-30, Нп-40, Нп-50 и т. д.) применяются в основном для восстановления размеров изношенных деталей. Для наплавки инструмента горячего деформирования металла используют проволоки Нп-45х4В3Ф, Нп-45х2В8Т, Нп-60ХЗВ10Ф. Проволоки Нп-40ХЗГ2М и Нп-40ХЗГ2МФ рекомендуются для наплавки деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания с ударами. Для антикоррозионной наплавки рекомендуются проволоки Св-08Х 19Н10Г2Б, Св-04Х19Н11МЗ, Св-07Х25Н13, Св-10х16Н25АМ6.

Порошковые проволоки для наплавки

Порошковые проволоки являются в настоящее время преобладающим материалом для износостойкой наплавки. Они изготавливаются методом волочения или прокатки в виде трубки с краями, сформированными встык или внахлестку. Коэффициент заполнения (отношение массы сердечника к общей массе проволоки для наплавки в процентах) наплавочной порошковой проволоки не превышает 40—45 %. Чаще всего используются проволоки диаметром 3,6 мм для наплавки под флюсом и 1,8—3,2 мм для полуавтоматической и автоматической наплавки открытой дугой.

Порошковые наплавочные проволоки производятся по ГОСТ 26101—84 и ведомственным ТУ. ГОСТ 26101—84 предусматривает изготовление наплавочных порошковых проволок 23 марок для различных видов изнашивания.