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.

Оставить комментарий