Порошкові наплавочні електроди та стрічки

Нами розроблена та випробувана в промислових умовах ціла гама оригінальних порошкових безвольфрамових наплавочних матеріалів з регульованими властивостями, призначених для зміцнення та реставрації робочих органів обладнання, яке працює в умовах інтенсивного абразивного зношування (див. Фотогалерею №2.1).

Підприємство володіє унікальною технологією зміцнення, яка базується на явищі самопоширюваного високотемпературного синтезу (СВС), зареєстрованого як відкриття у 1985р. Суть цього процесу полягає в локальному ініціюванні реакції зварювальною дугою, внаслідок чого у шихті порошкового електрода виникає хвиля твердофазного горіння з високою температурою, яка поширюється вздовж порошкової суміші з утворенням (синтезом) твердосплавних сполук, котрі переносяться в наплавлений шар, надаючи йому високої твердості та зносостійкості. Таким чином, на відміну від традиційних матеріалів для наплавлення, де тверді хімічні сполуки присутні в готовому вигляді, у матеріалах СВС-класу вони синтезуються в електроді безпосередньо у процесі наплавлення з вихідних компонентів, які вводяться до складу шихти.

Переваги такої технології:

1. Висока твердість і зносостійкість. Наплавочні матеріали СВС-класу, розроблені на базі МНВЦ «Епсілон ЛТД», є мікрокомпозитами, де розмір твердої фази (карбіди та бориди d-перехідних металів) лежать у межах 2-10 мкм і співмірний з розміром частинок абразиву. Це дає змогу даним матеріалам успішно працювати в будь-яких умовах абразивного впливу.

Традиційні наплавлювальні матеріали типу «сормайт» (електроди Т-590, Т-620), які є по суті зносостійкими сплавами, мають ряд суттєвих недоліків, а саме: недостатня твердість (50-60 HRC), невисока зносостійкість, а також значний термічний вплив на поверхню, що наплавляється, та перемішування з основним металом внаслідок концентрації всієї потужності наплавлювальної дуги на стержні електрода.

Електроди СВС-класу дають змогу отримати захисне покриття з твердістю 63-70 HRC, зносостійкість якого при терті по жорсткозакріпленому абразиву в 1,2-1,5 раз перевищує зносостійкість твердих сплавів типу ВК і ацетиленового наплавлення стрічковим релітом (карбідом вольфраму) і в 2,5-3,5 раз зносостійкість електродів типу «сормайт» (див. Порівняльну діаграму зносостійкості матеріалів).

2. Технологічна простота і висока продуктивність. Зміцнення здійснюється методом електродугового наплавлення з використанням серійного зварювального обладнання типу ВДУ, ВДГ і стандартних пристосувань, електродних тримачів і т.п.

Даний наплавочний матеріал можна виготовляти як у вигляді порошкових електродів завдовжки 400 мм для ручного електродугового наплавлення, так і у вигляді стрічки з поперечним перерізом 8х3 мм для механізованих способів наплавлення. Для використання стрічки придатні будь-які моделі серійних зварювально-наплавлювальних автоматів (типу А 1416) після незначної доробки вузла подачі електрода та спеціальні напівавтомати типу “Орбіта-НП”, розроблені на нашому підприємстві.

3. Помірні ціни та доступність. Оскільки при виробництві матеріалів СВС-класу не використовується вольфрам, їхня ціна є співмірною з вартістю традиційних безвольфрамових матеріалів для наплавлення (типу Т-590, Т-620 та пруткового сормайту) і на порядок нижчою від вартості матеріалів на основі карбіду вольфраму, а для реалізації процесу їх нанесення не потрібні жодні додаткові матеріали (кисень, карбід кальцію, захисний газ, флюс і т.п.).

Мал.1 Наплавочні матеріали виробництва ТзОВ МНВЦ “Епсілон ЛТД” (порошкові наплавочні електроди та стрічка)

Для потреб реставрації зношених поверхонь деталей машин з середньою твердістю робочої поверхні 25-40 HRC призначений окремий клас порошкових наплавочних матеріалів. Шар, наплавлений вказаними матеріалами, легко обробляється методом різання, а його товщина не лімітується. Пропонується до застосування при реставрації робочих поверхонь кранових коліс, посадочних поверхонь валів під підшипники та інші робочі елементи, а також елементів великогабаритних зубчатих зачеплень і ланцюгових передач.

Наплавочні матеріали виготовляються в вигляді порошкової стрічки січенням 8х3 мм або порошкових електродів довжиною 400 мм. В залежності від умов експлуатації зміцнених деталей пропонується наступний набір наплавочних матеріалів (див. табл.1).

Ми пропонуємо також розроблення та виготовлення інших типів порошкових наплавочних матеріалів (нержавіючих, жаростійких, з ефектом самозміцнення і т. п.) на замовлення, виходячи з конкретних потреб споживача, виготовлення порошкової стрічки з замовленим хімічним складом наплавленого металу та закатування в металічну оболонку готової шихти сторонніх виробників. Надаємо допомогу в проведенні науково-дослідних робіт з розроблення нових наплавочних матеріалів організаціям та фізичним особам.

Технологія нанесення реалізується шляхом електродугового або плазмового наплавлення в автоматичному, механізованому та ручному режимах з використанням серійного або оригінального наплавочного обладнання з джерелом живлення типу ВДУ-506.

Режими наплавлення приведені в таблиці 2.

Таблиця 1        

* при терті по жорсткозакріпленому абразиву відносно електрода Т-620.

Таблиця 2