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]
|
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.