Исправление дефектов, выявлен­ных на финишных операциях механической обработки отливок из серого чугуна, сопряжено с большими трудностями. Это обус­ловлено тем, что известные, широко применяемые для исправления дефектов отливок способы сварки и пайко-сварки чугуна ока­зываются нетехнологичными для устранения указанных дефек­тов, что приводит к браку. В подобных случаях лучших резуль­татов достигают применением самофлюсующихся порошковых сплавов, наносимых способом газопорошковой наплавки (рис. 21). При разработке порошковых сплавов и процесса их нанесения учитывали особенности исправления дефектов на механически обработанных поверхностях чугунных деталей.

Наплавочные самофлюсующие порошковые сплавы типа НПЧ разработаны в нашей стране впервые и их использование в про­цессе газопорошковой наплавки представляет новизну.

Сущность процесса заключается в том, что самофлюсующий порошковый сплав наносят на поверхность дефекта посредством подачи его через пламя специальной ацетиленовой горелки. Процесс осуществляется при незначительном тепловложении в основной металл, не приводящем к его расплавлению и остаточ­ным деформациям изделия. Процесс можно выполнять во всех пространственных положениях, он прост в осуществлении и не требует больших затрат при его внедрении.

Наплавленный металл плотный, по цвету близок к чугуну, поддается обработке резанием. Предел прочности на разрыв составляет 24—27 кгс/мм2. Применение никелевых сплавов на рабочих поверхностях отливок потребовало оценить износостой­кость сварных соединений при наличии такой разнородности металлов. Износостойкость паяно-сварных соединений, выпол-

ценных порошковыми сплавами типа НПЧ, соизмерима с износо­стойкостью чугуна СЧ 21-40. Микроструктура наплавленного металла представляет собой твердый раствор на основе никеля и сложной тройной эвтектики мелкозернистого строения. Окисные включения и неоплавившиеся зерна порошка отсутствуют. Пере­мешивания наплавленного металла с основным не происходит.

Дифференциальная дилатограмма, снятая при нагреве наплав­ленного металла до температуры 950° С с последующим охлажде­нием, показала, что в сплавах при указанных температурах отсутствуют фазовые превращения и протекают незначительные объемные изменения, не приводящие к деформациям свариваемого изделия. В интервале температур 20—600° С коэффициент линей­ного расширения сплавов близок к коэффициенту линейного расширения чугуна. Естественное старение наплавленных образ­цов показало, что цвет наплавки при выдержке образцов в тече­ние полугода не меняется.

Порошковые сплавы НПЧ-1, НПЧ-2, НПЧ-3, НПЧ-4 пред­назначены для исправления дефектов на обработанных поверх - костях отливок, не подвергающихся высокочастотной поверхност­ной закалке. Сплав НПЧ-1 обеспечивает твердость НВ 190—240, сплавы НПЧ-3 и НПЧ-4 — НВ 180—200 и НВ 190—220 соот­ветственно. Порошковый сплав марки НПЧ-2 (НВ 360) предназ - значен для исправления дефектов на поверхностях, подвергав­шихся поверхностной высокочастотной закалке.

Порошковые сплавы поставляют в железной герметически закрывающейся таре и хранят в сухом помещении при положи­тельной температуре. После каждого отбора порошка из тары последнюю снова тщательно закрывают. Для работы порошок насыпают в рабочий бункер. Перед постановкой бункера с порош­ком на горелку последний необходимо энергично встряхнуть 2 —

3 раза. Рекомендуется, во избежание зависания, порошковые сплавы просеять через сито 0,1 (размер стороны квадрата 100 мкм).

Горелки, применяемые для газопорошковой наплавки (ГАЛ-2-68 и ГАЛ-4-72), имеют осевую подачу порошка и состоят из корпуса с бункером для порошка, мундштука и рукоятки. Рукоятка в горелках типа ГАЛ — стандартная от горелки «Звезда». Горелки типа ГАЛ работают по принципу двойной инжекции: первая инжекция кислородной струи для подсоса порошка из бункера, а вторая — для подсоса ацетилена кислородопорошко­вой смесью (рис. 22, табл. 30).

Рабочие газы при наплавке: осушенный ацетилен в баллонах и технический кислород. При отсутствии ацетилена в баллонах может быть применен ацетилен, получаемый от генераторных станций или переносных генераторов среднего давления, напри­мер марки ACM, снабженный сухим затвором типа ЛЗС-1-68.

Разделку дефекта под наплавку осуществляют ручным или пневматическим зубилом, рассверливанием специально заточен­ными сверлами, ручной шлифовальной машинкой с набором мелких наждачных камней. Разделанная поверхность должна быть ров­ной, стенки разделки должны быть пологими, с закругленными краями. Неметаллические включения необходимо удалять до «здорового» металла. Форма разделанного дефекта должна обес­печивать свободное манипулирование горелкой. Поверхность основного металла в месте разделки и прилегающую к нему зону шириной не менее 20 мм следует тщательно зачищать от окалины, ржавчины, грязи и др. Следы жиров необходимо удалять раство­рителями.

Технологический процесс наплавки включает местный подо­грев поверхности дефекта пламенем горелки до температуры 400—450° С. Облуживание с целью предохранения поверхности от окисления заключается в том, что горелку с полностью откры­тым порошковым рычагом следует быстро пронести над нагретой поверхностью, при этом выдуваемый металлический порошок образует тончайший слой на поверхности детали: наплавку ведут с прерывистой подачей порошка. Пульсация необходима для обеспечения полного расплавления зерен порошкового сплава.

Перед началом операции наплавки пламя должно быть уста­новлено таким образом, чтобы горючего газа в нем было при­мерно вдвое больше, чем кислорода. В этом случае пламя при подаче порошка приближается к нормальному. При установке нормального пламени горелки в момент пуска порошка в силу изменения скоростей газовой инжекции пламя становится окисли­тельным. Момент начала наплавки устанавливают визуально. Ориентиром служит появление признаков расплавления облужен - ного слоя. Горелке придается перпендикулярное положение отно­сительно поверхности детали.

Заплавление дефекта следует начинать с центра и по мере заполнения переходить к краям до полного выравнивания с по­верхностью здорового металла или превышения уровня на 1 — 1,5 мм. После окончания заплавления дефекта необходимо про­греть исправленное место и зону, прилегающую к наплавке, пла­менем горелки и проковать вручную наплавленный металл.

При исправлении дефектов, превышающих оптимально уста­новленные размеры (до 20 сма), целесообразно применять комби­нированный метод наплавки, при котором весь объем дефекта заплавляют электродами на никелевой основе, а верхнюю часть дефекта (5 мм) наплавляют порошковым сплавом. Наплавленный металл должен возвышаться над основным на 1—1,5 мм. По окон­чании наплавки отвести пламя горелки на расстояние 50—60 мм и прогреть наплавку и прилегающий участок основного металла. Исправленное место проковать легкими ударами закругленного молотка. Проковку вести строго по исправленному месту, не затрагивая обработанной поверхности основного металла. Нап­лавленный слой вручную довести до уровня обработанной по­верхности.

Качество наплавленного металла контролируют на плотность визуально и на соответствие твердости переносными приборами для замеров твердости. Нарушение на отдельных этапах требо­ваний технологического процесса может вызвать дефекты в нап­лавленном металле ''табл. 31).

При выполнении работ по наплавке газопорошковым методом должны соблюдаться все требования техники безопасности при производстве газосварочных работ.