ПЛАЗМЕННАЯ НАПЛАВКА С ПРИМЕНЕНИЕМ В КАЧЕСТВЕ ПРИСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПОРОШКА

В ряде случаев из наплавочного сплава трудно изготовить проволоку, ленту или даже прутки. . Тогда для плазменной наплавки в качестве при­садочного материала могут приме­няться металлические порошки [22, 23, 113, 118, 120]. Способы наплавки с применением порошков удобно при­менять и тогда, когда необходимо получить тонкий (менее 1 мм) слой металла наплавки.

При наплавке по слою порошка [22, 23] присадкой служит крупно­зернистый порошок требуемого со­става. Такой порошок либо заранее насыпается на наплавляемую поверх­ность, либо подается в сварочную ванну из питателя непосредственно в процессе наплавки. Состав некото­рых применявшихся для наплавки порошков приведен в табл. 26.

Чаще всего для плазменной на­плавки применяются порошки на ос­нове никеля, кобальта или железа. Присадки бора и кремния снижают температуру плавления сплава, что позволяет получить тонкий слой ме­талла наплавки при малой (меньше 10%) степени проплавления основ­ного металла. В то же время примеси бора и кремния повышают твердость и износостойкость металла наплавки. Такие сплавы жаростойки до темпе­ратуры 950° С, сохраняют высокую твердость при нагреве до 750° С и обладают хорошей коррозионной

Химический состав некоторых порошков, применяемых для плазменной наплавки [22, 23]

Порошок

Содержание в %

Г>

Si

Мп

Сг

Ni

Со

W

V

в

Fe

ЛП1

4,60

1,83

6,94

30,00

Основа

лпз

5,25

0,22

0,77

39,18

—

—

—

—

5,2

ЛП5

2,34

0,42

—

27,50

—

18,74

13,35

9,42

—

—

ЛП6

0,42

5,19

0,06

13,20

Основа

—

—

—

2,8

—

ЛП7

3,73

1,00

1,00

33,95

—

Основа

17,20

—

—

—

ЛП8

1,15

0,72

0,86

31,40

—

»

4,30

—

—

—

кхн

11,30

—

—

73,70

15,0

—

—

—

—

—

С17

0,58

15,80

0,72

—

—

—

—

—

—

Основа

ПГ-ХН80СР2

0,3—0,6

1,5—3,0

—

12—15

Основа

—

—

—

1,5—2,5

5

ПГ-ХН80СРЗ

0,4—0,8

2,5—4,5

—

12—16

—

—

—

—

2—3

5

ПГ-ХН80СР4

0,6—1,0

3—5

—

13—17

—

—

—

—

2,5—4

5

ПГ-У30Х28Н4С4

2,5—3,3

2,8—4,2

1,5

25—31

3—5

—

—

—

—

Основа

Стойкостью в растворах NH4C1, КСІ, МаОН, 10%-ной серной кислоте и других средах [23]. Поэтому хромоникелевые сплавы с бором и кремнием нашли широкое применение для наплавки клапанов двигателей внутреннего сгорания, поршней кислотных насосов и т. д.

Порошки марок ЛП1—ЛП8 изготавливались дроблением литой ленты, порошок марки КХН — дроблением металлокерамических заготовок из карбида хрома с никелевой связкой, порошок марки С17— дроблением боя литья из ферросилидида.

Благодаря возможности регулирования глубины проплавления основного металла путем изменения режима наплавки по данным [22] долю основного металла в металле наплавки удалось снизить до 5—10%. За один проход наплавлялся валик толщиной до 5— 6 мм я шириной (при применении поперечных колебаний свароч­ной головки) до 50—60 мм. Валики имели хорошее формирование и хорошее качество металла наплавки. Рассматриваемый способ нашел практическое применение, например, при наплавке дисков пяты турбобура Т12МЗБ-9 с использованием порошка марки ЛПЗ.

Наплавка по слою порошка осуществляется' на режимах I — 150-г-200 a, U = 22—26 в, расход аргона для сжатия дуги 1—2 л/мин, расход защитного газа 7—10 л/мин.

Плазменная наплавка по способу вдувания порошка в струю может применяться для наплавки на основной металл как более легкоплавких, так и более тугоплавких сплавов. Достижимая минимальная толщина наплавки по данным [120] составляет 0,25 мм. В работе [22] минимальный слой наплавки 0,5 мм; максимальный при наплавке в один проход составляет 5—6 мм. Для наплавки по способу вдувания порошка в плазменную струю могут применяться те же порошки, что и при наплавке по слою порошка. Качество наплавки при этом хорошее.

Наплавка порошка твердого сплава на основе кобальта со­става (в %): Со 42; Сг 19; W 15; С 1,5; Ni 13; Si 3; В 3 на котельную сталь производилась [117] способом вдувания порошка в плазменную струю на режимах: величина тока дуги, образующей плазменную струю, 70 а при напряжении дуги около 13 в; расход плазмообразующего аргона 1,4 л/мин при давлении 1,4 ат; расход аргона, транспортирующего порошок, 5,9 л/мин и расход аргона, защищавшего ванночку расплавленного металла и валик наплавки, около 11,8 л! мин; амплитуда колебаний 25 мм. Высота валика над поверхностью подложки составляла при этом около 2,1 мм. Твердость металла наплавки на наружной поверхности составляла Я 1/0,а750 и оставалась постоянной до глубины 2,6 мм, а затем постепенно снижалась до величины, соответствующей твердости металла подложки. При наплавке на этих же режимах порошка состава (в %): Со 50; Сг 19; W 8; С 1; Ni 13; Si 2,5; В 1,5 твердость на наружной поверхности аналогичного по размерам валика составила HV0i2 450.

При наплавке вдуванием в струю порошка ЛП6 (см. табл. 26) [22] на режиме: ток непереходящей дуги 1Н — 80 а при напряже­нии UH = 17 в; ток переходящей дуги /„ = 130 а при напряжении 45 в; расход плазмообразующего газа (аргона) 1,5 л! мин, транс­портирующего (аргона) 8 л! мин и защитного (Аг + 5% Н2)' 12 л/мин-, скорость наплавки vH = 5,2 м/ч амплитуда поперечных колебаний головки 35 мм при частоте 81 кол! мин, получен валик высотой до 6 мм и шириной до 40 мм. Уменьшением тока обеих дуг (1Н до 50 а и /„ до 90—100 а), увеличением скорости наплавки до 7,8 м! ч и уменьшением расхода порошка при сохранении остальных параметров режима прежними удалось обеспечить получение валика высотой до 1 мм при ширине до 40 мм.

Втулки из малоуглеродистой стали 0 90 мм наплавля­лись [23] методом вдувания порошка ПГ-ХН80СР2 в дугу на режиме: ток косвенной дуги 80 а, напряжение 15 в ток дуги пря­мого действия 115 а, напряжение 45 в; скорость наплавки 12 м/ч; амплитуда колебаний 7,5 мм, частота — 87 кол/мин. Производи­тельность наплавки на указанном режиме составила 2 кг/ч. При наплавке для предотвращения образования трещин приме­нялся предварительный и сопутствующий подогревы изделия до 400—450° С.

Плазменная наплавка с применением присадочных материалов в виде порошковых сплавов обеспечивает высокое качество на­плавленного металла. Так, наплавленный порошком ЛП8 металл по химическому составу соответствует кобальтовому стеллиту. Порошки ПГ-У30Х28Н4С4 и ЛПЗ предназначены для наплавки деталей, работающих в условиях абразивного износа [23]. При наплавке сплавов на основе кобальта с добавками хрома (21 — 32%), вольфрама (4—17%), углерода, кремния, марганца, железа, никеля обеспечивается твердость наплавленного слоя HRC 32—52, на основе никеля — HRC 34—54, на основе железа — HRC 55—63.

Комментарии закрыты.