Наплавочные материалы

Нами разработана и испытана в промышленных условиях целая гама оригинальных порошковых безвольфрамовых наплавочных материалов с регулируемыми свойствами, предназначенных для упрочнения и реставрации рабочих органов оборудования, которое работает в условиях интенсивного абразивного изнашивания (см. Фотогалерею №2 ).

Предприятие владеет уникальной технологией упрочнения, которая базируется на явлении самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), зарегистрированного как открытие в 1985р. Суть этого процесса заключается в локальном инициировании реакции сварочной дугой, в результате чего в шихте порошкового электрода возникает волна твердофазного горения с высокой температурой, которая распространяется вдоль порошковой смеси с образованием (синтезом) твердосплавных соединений, которые переносятся в наплавленный слой, тем самым предоставляют ему высокую твердость и износостойкость. Таким образом, в отличие от традиционных материалов для наплавки, где твердые химические соединения присутствуют в готовом виде, в материалах СВС-класса они синтезируются в электроде непосредственно в процессе наплавления из исходных компонентов, которые вводятся в состав шихты.

Преимущества такой технологии следующие:

1. Высокая твердость и износостойкость. Наплавочные материалы СВС-класса, разработанные на базе МНПЦ «Эпсилон ЛТД», являются микрокомпозитами, где размер твердой фазы (карбиды и бориды d-переходных металлов) лежат в пределах 2-10 мкм и соизмеримы с размером частиц абразива. Это дает возможность данным материалам успешно работать в любых условиях абразивного влияния.

Традиционные наплавочные материалы типа «сормайт» (электроды Т-590, Т-620), которые являются в сущности износостойкими сплавами, имеют ряд существенных недостатков, а именно: недостаточна твердость (50-60 HRC), невысокая износостойкость, а также значительное термическое влияние на поверхность, которая наплавляется, и перемешивание с основным металлом в результате концентрации всей мощности наплавочной дуги на стержне электрода.

Электроды СВС-класса дают возможность получить защитное покрытие с твердостью 63-70 HRC, износостойкость которого при трении о жесткозакрепленный абразив в 1,2-1,5 раз превышает износостойкость твердых сплавов типа ВК и ацетиленовой наплавки ленточным релитом (карбидом вольфрама) и в 2,5-3,5 раз износостойкость электродов типа «сормайт» (см. Сравнительную диаграмму износостойкости материалов).

2. Технологическая простота и высокая продуктивность. Упрочнение осуществляется методом электродуговой наплавки с использованием серийного сварочного оборудования типа ВДУ, ВДГ и стандартных приспособлений, электродных держателей и тому подобное.

Данный наплавочной материал можно изготовлять как в виде порошковых электродов длиной 400 мм для ручного электродугового наплавления, так и в виде ленты с поперечным сечением 8х3 мм для механизированных способов наплавки. Для использования ленты пригодны любые модели серийных сварочно-наплавочных автоматов (типа А 1416) после незначительной доработки узла подачи электрода и специальные полуавтоматы типа "Орбита-НП", разработаны на нашем предприятии.

3. Умеренные цены и доступность. Поскольку при производстве материалов СВС-класса не используется вольфрам, их цена является соизмеримой со стоимостью традиционных безвольфрамовых материалов для наплавления (типа Т-590, Т-620 и прутки сормайта) и на порядок более низкой от стоимости материалов на основе карбида вольфрама, а для реализации процесса их нанесения не нужны никакие дополнительные материалы (кислород, карбид кальция, защитный газ, флюс и тому подобное).

Для потребностей реставрации изношенных поверхностей деталей машин со средней твердостью рабочей поверхности 25-40 HRC предназначен отдельный класс порошковых наплавочных материалов. Слой, наплавленный указанными материалами, легко обрабатывается методом резания, а его толщина не лимитируется. Предлагается к применению при реставрации рабочих поверхностей крановых колес, посадочных поверхностей валов под подшипники и других рабочих элементов, а также элементов крупногабаритных зубчатых зацеплений и цепных передач.

Наплавочные материалы изготовляются в виде порошковой ленты сечением 8х3 мм или порошковых электродов длиной 400 мм. В зависимости от условий эксплуатации упрочненных деталей предлагается следующий набор наплавочных материалов (см. табл.1).

Мы предлагаем также разработку и изготовление других типов порошковых наплавочных материалов (нержавеющих, жаростойких, с эффектом самоупрочнения и т. п.) на заказ, исходя из конкретных потребностей потребителя, изготовление порошковой ленты с заказанным химическим составом наплавленного металла и закатывание в металлическую оболочку готовой шихты посторонних производителей. Оказываем помощь в проведении научно-исследовательских работ из разработки новых наплавочных материалов организациям и физическим лицам.

Технология нанесения реализуется путем электродуговой или плазменной наплавки в автоматическом, механизированном и ручном режимах с использованием серийного или оригинального наплавочного оборудования с источником питания типа ВДУ-506.

Режимы наплавки приведены в таблице 2.

Таблица 1        

* при трении о жесткозакрепленный абразив относительно электрода Т-620.

Таблица 2