Наплавка деталей горного оборудования
На горных предприятиях расходуется большое количество зубьев ковшей экскаваторов. Зубья изготовляют из дорогой и дефицитной марганцевой стали 110Г13Л, отличающейся высокой ударной вязкостью и износостойкостью в наклепанном состоянии. Однако условия работы зубьев ковша экскаватора таковы, что в процессе работы материал зубьев не наклепывается и, следовательно, по своей износостойкости не имеет серьезных їіреимущсс'іЗ перед уїлеродистьіми сталями такой же твердости. Поэтому в настоящее время вопросы повышения стойкости зубьев в основном решаются электронаплавкой.
Сталь 110Г13Л и износостойкие сплавы, которыми наплавляют зубья, относятся к числу плохо свариваемых. Наплавка е несколько проходов или слоев приводит к появлению в зоне переходе хрупких структур, которые вызывают выкрашивание покрытия в процессе работы.
Способ многоэлектродной наплавки с его минимальным тепловым воздействием и возможностью нанесения износостойкого слоя за один проход является наиболее перспективным для этих целей. Для обеспечения максимальной износостойкости зубья наплавляли с двух сторон. В качестве износостойкого сплава был принят сплав У56Х12Г10С, хорошо зарекомендовавший себя при наплавке деталей, работающих в подобных условиях.
Сущность технологии заключается в следующем. Поверхности зуба, подлежащие наплавке, и место токо - подвода зачищают. Подготовленный зуб краном подается на установку и выставляется так, чтобы наплавляемая поверхность располагалась горизонтально. На зуб устанавливают флюсоудерживающую оснастку, дозируют шихту и засыпают флюс. Электроды устанавливают на расстоянии не менее 10 мм от кромок В начале наплавки делается выдержка в течение 8—15 с для накопления ванны, после чего включают продольное перемещение наплавочного аппарата вдоль зуба. В конце наплавки аналогичная выдержка делается для заварки кратера. Наплавленный зуб выводят из флюсоудерживающей оснастки и переворачивают на 180°, после чего наплавляют другую грань.
Слой износостойкого сплава имеет толщину 9—10 мм, ширину 150—200 мм в зависимости от ширины зуба, длину 200 мм. Наплавку ведут тринадцатью электродами марки Св-08 диаметром 3 мм.
В качестве шихтовых материалов используют сварочный флюс АН-60 или АН-348А, можно применять флюсы АН-20 или АН 28; крупку из феррохрома и ферромарганца с размером гранул 0,15—0,5 мм и электродный бой (огарки графыовых электродов). Указанные материалы смешивают в следующем соотношении, %: феррохром — 60, ферромарганец— 30, электродный бой — 10. Нормы расхода материалов на один зуб, кг: электродная проволока — 2; флюс—1; ферро - м арганец — 0,6; феррохром — 1,2; электродн ый бой — 0,2. 1
Металлографические исследования наплавленного слоя показали его равномерную твердость по длине, толщине и ширине, отсутствие дефектов в виде пор, шлаковых включений и т. п. В слое наблюдалось минимальное количество трещин (три-четыре) и те располагались в зоне кратера. Трещины заканчивались в наплавленном слое и не переходили в основной металл.
Рис. 41. Схема установки для пап лавки зубьев ковша экскаватора: |
/ — наплавляемый зуб в кондукторе; 2 — рама установки; 3— кассеты с проволокой; 4 — головка с мундштуком: 5 — емкость для сбора флюса;
6 — рама основания
так как была принята схема ведения наплавки от носа к утолщенной части зуба.
Специализированная установка для наплавки зубьев коліна экскаватора (рис. 41) состоит из рамы 2, головки с мундштуком 4, кассет с проволокой 3 и кондуктора для закрепления наплаеляемого зуба /. Производиі ельность такой установки четыре зуба в час.
Эксплуатация таких установок на горнообогатительных комбинатах показала повышение износостойкости наплавленных зубьев в 3 раза. Производительность экскаваторов, оснащенных наплавленными зубьями, повысилась на 25%, а усилие внедрения ковша в породу уменьшилось на 50—60%. Кроме тоги, за счет сокращения простоя экскаватора из-за смены зубьев его производительность увеличилась по самым скромьым подсчетам на 3%. Сократился расход дорогой и дефицитной высокомарганцовисіой Стали примерно в 1,5 раза с учетом различных поломок зубьев из-за дефектов литья.