Наплавка покрытий

Содержание

Выбор электродов для наплавки

Выбранные для наплавки конкретных изделий электроды должны обеспечивать получение требуемых свойств поверхности детали и давать наплавленный металл высокой износостойкости, необходимой вязкости, который должен удовлетворительно обрабатываться механическим способом. Электроды должны обладать хорошими сварочно-технологическими свойствами и быть достаточно дешевыми.

Свойства наплавленного металла в основном определяются его химическим составом и термообработкой. Химический состав наплавленного слоя изменяется за счет введения легирующих компонентов. Наиболее дешевыми и доступными из них являются углерод, марганец, хром, кремний, титан и бор. Они повышают твердость и износостойкость металла при истирании. Марганец и хром при введении их в малоуглеродистую сталь в количестве от 8 до 27 % повышают ее износостойкость в 4…5 раз. Высокомарганцовистая сталь хорошо работает при высоких ударных нагрузках. Углеродистая высокохромистая сталь (хрома более 12 %) обладает малой ударной вязкостью, поэтому ее не следует применять при наплавке деталей, работающих при ударных нагрузках. При ручной дуговой наплавке покрытыми электродами легирование наплавленного валика осуществляется либо через электродное покрытие, в состав которого входят легирующие компоненты, либо с помощью электродного стержня, изготовленного из легированной сварочной проволоки.

Наплавка изношенных деталей машин, изготовленных из углеродистых или легированных сталей и не подвергающихся после наплавки термообработке, производится электродами любой соответствующей основному металлу марки, обеспечивающими необходимую твердость и износостойкость наплавленного металла. Если же восстановленные детали подвергаются термообработке, то наплавка их производится такими электродами, наплавленный металл которых допускает эту обработку без снижения твердости и других механических свойств, например электродами ЦН-2,03H-250, 03H-300. В наплавленном металле стальных деталей, подвергающихся закалке, должно быть не менее 0,30 % углерода, чтобы металл мог воспринимать закалку.

Электроды для наплавочных работ в зависимости от химического состава и твердости наплавленного металла делятся на типы, а в зависимости от химического состава покрытия – на марки. Электроды, применяемые для наплавочных работ, разделяют на следующие группы (характеристики электродов приведены в прил. 1).

Для наплавки деталей, работающих на износ при обычных температурах, применяют электроды ОЗН-250, ОЗН-300, ОЗН-350, 03H-400, Т-590, ЦН-250. Металл, наплавленный этими электродами, имеет среднюю и высокую твердость, удовлетворительную пластичность и вязкость и относится к перлитному классу. Наплавленный металл в зависимости от химического состава может подвергаться или не подвергаться термообработке. Такие электроды применяются для наплавки валов, осей, автосцепок, крестовин, зубьев экскаваторов, лемехов, ножей бульдозеров, катков и звездочек тракторов, колес подвижного состава и т. д.
Для наплавки деталей, работающих на износ при повышенных температурах, применяют электроды ЦШ-1, ЦШ-2, ЦШ-3, ЦН-4, ЦН-5, 03H-I, НЖ-2, ЭН-60М. Эти электроды дают в наплавленном слое перлитную хромовольфрамовую или хромомарганцевую сталь. Применяется для наплавки штампов горячей штамповки, деталей кузнечно-прессового оборудования. Как правило, наплавленные изделия перед механической обработкой отжигаются, а после нее подвергаются закалке и высокому отпуску.
Электроды для наплавки режущего инструмента: ЦН-1М, T-216, Т-268, Т-293, ОЗИ-5, ОЗИ-6. Они дают наплавленный металл типа быстрорежущей стали.
Электроды, предназначенные для наплавки эрозионно-стойких поверхностей деталей, работающих при высоких температурах и в агрессивных средах: ЦН-2, ЦН-3, ЦН-6, ЦН-8. Применяются для наплавки деталей арматуры паровых котлов, насосов и турбин парогенераторов. В наплавленном слое такие электроды дают структуру стеллитов или сормайтов.
Электроды, предназначенные для сварочных работ: ЦМ-7, УОНИ 13/45, МР-3, АНО-4. Они дают наплавленный металл с высокой твердостью, но не могут существенно повысить износостойкость детали и дают возможность только восстановить размеры и форму детали.

Примеры устраняемых повреждений:

изношенные кромки, смятия, сколы литейных форм;
износ посадочных мест зубчатых колес, подшипников на валах, зубьев шлицевыхкреплений и тому подобное;
износ поверхностей ступенчатого вала (включая шпоночные пазы);
износ выпускных и впускных клапанов, золотников гидрораспределителей;
скол, надлом стенки пресс-формы для литья резины или пластика;
дефекты лопаток газотурбинных двигателей – износ торца и основания пера, смятияи сколы на ребре пера;
износ роторов турбокомпрессоров;
повреждения деталей из высокопрочных сплавов, которые работают при ударно-абразивных и ударных нагрузках (буровой инструмент, вырубные штампы и другое);
износ и дефекты крупногабаритных изделий массой до нескольких тонн;
и другие.

Где применяют эту технологию

Ее используют для наделения рабочей поверхности такими свойствами:

- антифрикционность;
- жароустойчивость;
- кислотоупорность;
- устойчивость к коррозии;
- устойчивость к износу.

При помощи плазменной наплавки получаются разные изделия:

зубцы для ковша экскаватора;
вкладыши на подпятники для габаритного турбогенератора;;
поршни;
подшипники и др.

В конструкциях из металла, произведенных способом наплавления, выходит сварочное соединение разных металлов. Характеристики таких изделий напрямую зависимы от показателя глубины проплавки основы, от перемещения элементов из металла-основы в состав наплавки. При таком соединении образуются новые фазы и составляющие структуры, которых не было в основе и материале-присадке.

Виды работ по созданию покрытий

Технологию лазерной наплавки реализуют путем нанесения на поверхность изношенного механизма слоя металла, в результате чего присадка сваривается с основой. С учетом минимального подплавления основы, можно утверждать, что свойства наплавки зависят от материала, используемого в качестве присадки. На современном производстве подачу затратного материала выполняют одним из трех основных способов.

Оплавление лазерным лучом

Поверхность детали предварительно покрывают порошковой пастой, подбирая состав обмазки, удовлетворяющий определенным требованиям. Оплавление лучом лазера реализуют последовательно, чтобы охватить всю намеченную зону. Если нужно создать многослойное покрытие, после каждого сканирования лазером наносят следующий слой пасты, для каждого слоя отдельный пласт обмазки.

Преимущества – простая по технологии выполнения наплавка не утяжеляет конструкцию агрегата. К недостаткам относят трудоемкий процесс осаждения, неравномерность наплавленной поверхности по причине натяжения поверхностной пленки расплавившегося металла.

Боковая подача газопорошкового микса

Лазерной наплавкой этого типа до недавнего времени пользовались наиболее часто. Подача порошка внутрь плавильной ванны осуществляется методом впрыскивания сбоку от лазерного луча либо навстречу ему. Во время наплавления формируются валики с различным типом геометрии.

Преимущества – благодаря газопорошковой технологии создается более качественный плакирующий слой. Наплыв характеризуется равномерной толщиной и химическим составом, открывается возможность использования композитных материалов при сохранении фазы упрочнения. Недостаток методики обусловлен несимметричной доставкой порошка по отношению к линии движения лазерного луча. Даже при его сканировании в плоской проекции.

Коаксиальный способ наплавления

Подача обогащенного газом порошка осуществляется через сопло непосредственно в зону работы лазера сплошным потоком конусообразной формы. Методика признана самым универсальным способом формирования покрытий однородного либо композитного типа для плоских, а также трехмерных деталей.

Преимущества – гарантирование симметричности по отношению к направлению плавки, равномерное сцепления валиков сваркой. Наплавку лазерного типа характеризует высокая производительность использования присадки для сложно обрабатываемых поверхностей. Характерная особенность, а также недостаток создания наплава, в сложности обеспечения подачи с равномерной симметрией.

Основной параметр качества лазерного напыления напрямую связан с расходом порошка. Для регулирования толщины осаждаемого пласта металла, его разжижения и твердости необходимо подобрать соответствующий диаметр лучевого потока в сочетании с мощностью установки, а также скоростью процесса.

Таблица 2. Характеристики плазменных технологий

Характеристика	Сварка	Наплавка	Напыление	ФПУ	Закалка
Схема обработки
Толщина обрабатываемых деталей, мм	0,5 — 10	более 2	любая	любая	более 3
Толщина покрытия (или глубина закалки без оплавления), мм	—	большая (1-4)	средняя (0,1-1,0)	малая (0,0005-0,003)	средняя (0,3-1,5)
Прочность соединения покрытия с основой	—	высокая	понижен-ная	высокая	–
Интегральная температура основы, оС	высокая (200-1000)	высокая (200-1000)	низкая (100-200)	низкая (100-200)	низкая (200-300)
Термическая деформация изделия	пониженная	есть	нет	нет	есть
Структурные изменения основы	есть	значительные	нет	минимальные	есть
Предварительная подготовка поверхности основы	очистка от окалины и органики	очистка от окалины и органики	абразивно-струйная обработка	очистка от органики (обезжиривание)	очистка от окалины и органики
Пористость покрытия	—	нет	есть	минимальная	–
Сохранение класса шероховатости поверхности	–	нет	нет	да	да
Поверхность может иметь повышенную твердость	–	да	да	да	да
Покрытие может быть износостойким	–	да	да	да	да
Покрытие может быть жаростойким (до 1000оС)	–	да	да	да	–
Покрытие может быть диэлектрическим	–	нет	да	да	–
Расходы на материал покрытия (присадки)	пониженные	высокие	средние	низкие	нет
Возможность сохранения высокой твердости основы	нет	ограниченная	да	да	да (вне ЗТВ)
Возможность обработки острых кромок	–	да (с доп. механи-ческой обработ-кой)	как правило – нет	да	да (ограни-ченно)
Возможность эксплуатации покрытий при ударных нагрузках	–	да	нет	да	да
Необходимость дополнительной механической обработки покрытий	–	как правило — да	как правило — да	нет	–
Экологическая чистота технологии	высокая	средняя	низкая	высокая	высокая
Затраты на оборудование производственного участка	средние	средние	высокие	низкие	низкие
Отходы технологии	низкие	средние	значительные	нет	нет
Возможность проведения техпроцесса вручную и автоматически	в основном — автоматически	да	да	да	только автоматически
Возможность интеграции технологии без изменения других техпроцессов	нет	нет	нет	да	да

Плазменная наплавка наиболее часто используется для нанесения покрытий на клапана автомобильных и судовых двигателей, различные экструдеры и шнеки, детали арматуры и другие детали. Экономическая эффективность плазменной наплавки определяется повышением долговечности наплавленных деталей при снижении расхода используемых порошковых материалов, затрат на их обработку, экономии газа.

Рис. 3. Процесс плазменной наплавки

Плазменная наплавка

Плазменными называются производственные технологии, использующие воздействие плазмы (четвертого агрегатного состояния вещества) на различные материалы с целью изготовления, обслуживания, ремонта и/или эксплуатации изделий. При плазменной наплавке нагрев детали и присадочного материала осуществляется электродуговой плазмой, которая генерируется дугой прямого действия сжатой плазмообразующим соплом и плазмообразующим газом или дугой косвенного действия, горящей между электродом и плазмообразующим соплом (между электродом и присадочной проволокой) или двумя дугами одновременно.

Какие виды наплавок существуют

Рассматривая нами разновидность является далеко не единственной из актуальных технологий

Поэтому уделим внимание и другим вариантам – тоже заслуживающим право на популярность, – а после вернемся к нашему

Под флюсом – осуществляется с использованием проволок – одной или нескольких, порошковых или сплошных, ленточных или круглых по своему сечению.

В защитном газе – с погружением в среду из водорода, азота, аргона; при этом происходит некоторая переоценка производительности труда – ее измеряют по размерам, площади или массе нанесенного материала.

Вибродуговая – на электрод воздействуют колебаниями с амплитудой в 0,75-1 его диаметра; это позволяет убыстрить процесс и добиться более равномерного распространения восстанавливающего слоя.

Электрошлаковая – покрытие формируется принудительно и строго за проход, с удобной регулировкой, благодаря чему его общая масса может достигать сотен килограммов за час (на габаритных деталях); производительность метода впечатляет.

Плазменная – со сжатой высокотемпературной струей в качестве источника тепла; наиболее распространенный вариант сегодня – горелка прямого действия, хотя также востребованы и комбинированные. В роли присадки можно взять ленту, проволоку, мелкозернистый порошок, причем последний особенно удобен – его легко подавать при помощи газа и просто вдувать, он быстро становится жидким и равномерно растекается по поверхности.

Открытой дугой – выполняется механизированным путем, без использования газовой среды или флюса. Метод достаточно универсальный и поэтому дает возможность восстанавливать даже сложные, вогнутые или выпуклые поверхности, малые диаметры и многое другое. Еще одна сфера, в которой он задействован – упрочнение изделий, подверженных стабильно высоким нагрузкам.

1 Основные сведения о классификации наплавочных электродов

Имеется два Госстандарта – 9466 и 10051, которые содержат техусловия и рассказывают о типах, на которые подразделяют электроды для наплавки. Интересующие нас изделия принято подразделять на отдельные группы по следующим показателям:

Вид покрытия. Ручная дуговая наплавка производится электродами с целлюлозным, основным, кислым, смешанным или рутиловым покрытием. Также существуют сварочные (наплавочные) стержни, на которые наносятся особые составы.
Толщина покрытия. По этой величине наплавочные изделия делят на четыре вида – с очень толстым покрытием (отношение сечения покрытия к сечению сварочного стержня – более 1,8), с толстым (от 1,45 до 1,8), со средним (от 1,2 до 1,45) и с тонким (менее 1,2).
По полярности и роду тока, используемого при наплавке металлов электродами (переменный и постоянный ток, прямая и обратная полярность).
По разрешенным положениям наплавочного процесса в пространстве. В этом случае дуговая наплавка металла (ручная) может выполняться четырьмя видами изделий – для вертикального, горизонтального и нижнего положений, для любых положений, для нижнего в лодочку и обыкновенного нижнего, для всех за исключением вертикального сверху вниз.

Рекомендуем ознакомиться

Основными же параметрами, по которым делят сварочные стержни для наплавки изделий из металлов и стали, считается твердость получаемого наплавленного слоя и его химический состав. С этой точки зрения существует более 40 типов электродов, которые подразделяют на шесть больших категорий. О них рассказывается далее.

https://youtube.com/watch?v=xiOBL4-0xUY

Электродуговая сварка и наплавка

Это самая распространенная технология восстановления в промышленности и на дому. Она легко выполняется на обычном сварочном оборудовании. Работу выполняют плавящимися покрытыми электродами и неплавящимися с присадочной проволокой.

Качество конечного результата определяется параметрами электродов. Для ремонта сваркой площадь поперечного сечения стержней выбирают в зависимости от размера повреждения, толщины металла. Для создания слоя с заданными параметрами выбирают марки электродов с легирующими присадками. Они могут содержаться в металле и обмазке стержней.

Наплавку на детали из низкоуглеродистых сталей, которые не подвергались термической обработке, проводят сварочными электродами. Форму изделий из закаленной легированной, высокоуглеродистой стали восстанавливают наплавочными электродами с присадками или стержнями из твердых сплавов. Ими же наносят слои на режущие кромки инструмента для обработки металла.

После окончания работы проводят отпуск для снятия внутренних напряжений в сварочных швах. Для низкоуглеродистой, низколегированной стали предварительный нагрев не требуется.

На цилиндрическую поверхность валики накладывают тремя способами:

в виде спиралей;
в форме замкнутых окружностей;
параллельно оси вращения.

На плоские поверхности наплавляют рядом расположенные широкие валики либо узкие с перекрытием 0,3 — 0,5 по ширине. На место большого износа сначала накладывают слой из низколегированной стали. Наплавку и сварку элементов небольшой толщины выполняют на постоянном токе обратной полярности. Толстостенные детали сваривают переменным или постоянным током с прямой полярностью.

Электрошлаковая наплавка (ЭШН)

ЭШН основана на использовании тепла, выделяющегося при прохождении электрического тока через шлаковую ванну.

Основные схемы электрошлаковой наплавки приведены на рис. 25.2.

Рис. 25.2. Схемы электрошлаковой наплавки:а — плоской поверхности в вертикальном положении: б — неподвижным электродом большого сечения; в — цилиндрической детали проволоками; г — электродом-трубой; д — зернистым присадочным материалом: е — композиционного сплава; ж — составным электродом; з — плоской поверхности в наклонном положении; и — жидким присадочным металлом; к — горизонтальной поверхности с принудительным формированием; л — двумя электродными лентами со свободным формированием; 1 — основной металл: 2 — электрод; 3 — кристаллизатор; 4 — наплавленный металл; 5 — дозатор; 6 — тигель; 7 — флюс

ЭШН можно производить в горизонтальном, вертикальном или наклонном положении, как правило, с принудительным формированием наплавленного слоя. Наплавка на горизонтальную поверхность может идти как с принудительным, так и со свободным формированием.

Основные достоинства метода:

высокая устойчивость процесса в широком диапазоне плотностей тока (от 0,2 до 300 А/мм2), что позволяет использовать для наплавки как электродную проволоку диаметром менее 2 мм, так и электроды большого сечения (>35000 мм2);
производительность, достигающая сотен килограммов наплавленного металла в час;
возможность наплавки за один проход слоев большой толщины;
возможность наплавки сталей и сплавов с повышенной склонностью к образованию трещин;
возможность придавать наплавленному металлу необходимую форму, сочетать наплавку с электрошлаковой сваркой и отливкой, на чем основана стыкошлаковая наплавка.

Основные недостатки метода:

большая погонная энергия процесса, что обусловливает перегрев основного металла в ЗТВ;
сложность и уникальность оборудования;
невозможность получения слоев малой толщины (кроме способа ЭШН лентами);
большая длительность подготовительных операций.

Как правильно сваривать металлические конструкции сваркой

Перед началом работ свариваемый участок очищается шкуркой либо болгаркой. Далее нужно хорошо закрепить заготовку (привариваемую деталь).

Приступая к работе, первым делом необходимо подобрать электроды и установить силу тока. Диаметр электродов обычно 3,2 — 4 мм. Нужно замерить толщину заготовки. Для сварки заготовки из тонкого металла толщиной до 3 мм применяется электрод 3,2 мм и сила тока 90 А. Если заготовка от 3 до 4 мм, берется электрод 4 мм и устанавливается сила тока 120 А.

Начало сварочных работ — это формирование дуги между электродом и поверхностью привариваемой детали. Для этого держателем проводят по поверхности заготовки под углом около 60 градусов до появления характерных искр. После чего, электрод поднимается над поверхностью на 5 мм. В месте между электродом и свариваемой деталью должна образоваться электрическая дуга. Она должна поддерживаться на протяжении всего процесса и не изменяться в размерах. В процессе работ плавящийся электрод с покрытием под действием электрической дуги сам плавиться, таким образом расстояние между концом электрода и поверхностью заготовки увеличивается, сварочный ток падает и дуга пропадает. Чтобы дуга не пропадала, электрод нужно постоянно подводить с равной скоростью в зону плавки, при этом нельзя уменьшать 5мм зазор между электродом и свариваемой поверхностью.

Следующий этап — это формирование сварочного шва. Образовавшаяся дуга направляется к участку начала работ и расплавляет металл. Сварочный шов образуется путём медленного равномерного передвижения электрода по линии сварки. В зависимости от способа перемещения электродов швы разделяются на:

При формировании правильного шва, электрод нужно направлять под углом 70-80 градусов к поверхности изделия в направлении сварочной линии и строго под углом 90 градусов в направлении от неё.

Особенности и терминология: основное о понятии «наплавка»

В чем кроется секрет такой технологии, какими особенностями она обладает и как реализовать ее в быту, постараемся понять вместе. Промышленными технологиями читатель вряд ли интересуется, тем более с использованием роботизированных машин. Потому дальше разберемся с особенностями наплавки металла вручную, то есть при помощи электродов для сварки.

В повседневной жизни под понятием металл человек может иметь ввиду и сплав, к примеру, сталь. Если словесно эти названия можно обобщить, то в работе использование технологий для конкретного металла/сплава и рабочие детали отличаются.

Рассмотреть тему подробно просто нереально из-за объема предлагаемого материала, потому приступая к ознакомлению с таким процессом, сначала уточните детали, касающиеся работы с металлом выбранного типа. Все, что мы вам предлагаем в статье, — рекомендации при проведении наплавки.

В целом наплавка металла имеет схожие черты со сваркой, не помешает ознакомиться с последними технологиями, применяемыми к обработке сплавов и металлов: меди, алюминия, чугуна, нержавейки и других в плане специфики предполагаемых работ.

Под наплавкой подразумевают соединение металлов разнородного характера посредством нанесения одного расплавленного металла на поверхность другого. Присадочным материалом зовется тот, который наносится, основным – подвергающийся поверхностной обработке по методике наплавки металла.

Наплавка деталей, работающих на истирание с ударными нагрузками и без ударных нагрузок

Изделия, эксплуатирующиеся в условиях интенсивного поверхностного износа и высоких ударных нагрузок, необходимо наплавлять электродами следующих марок:

Сварочные электроды для наплавки ОЗН-400М

Преимущества ОМГ-Н: соответствуют государственным стандартам, наплавление может проводиться постоянным и переменным током обратной полярности.

ЦНИИН-4 является одной из самых востребованных и ходовых марок.

Популярные статьи Ограничители мощности

Металл, наплавленный стержнями ОЗН-7М при многослойном наплавлении, имеет повышенную стойкость к образованию трещин.

Достоинства ОЗН-400М: высокая производительность, наплавленный металл характеризуется повышенной твердостью.

Плюсы ОЗН-300М: наплавленный металл обладает повышенной стабильность показателей износостойкости и твердости, наплавка выполняется постоянным и переменным током обратной полярности.

Примером таких деталей могут служить элементы строительного и землеройного оснащения.

Для наплавки деталей, эксплуатирующихся на истирание и без ударных нагрузок применяются следующие марки электродов.

Ремонт изделий из различных металлов и сплавов также обладает собственными специфическими характеристиками.

Основные преимущества плазменной наплавки-напыления:

минимальное термическое воздействие на основной металл;
минимальное перемешивание основного и наплавленного металла;
высокий коэффициент использования присадочного материала;
незначительные припуски на механическую обработку;
минимальные деформации наплавленной детали;
равномерность высоты наплавленного слоя;
высокая стабильность процесса.

В табл. 1 представлены отличительные характеристики плазменной наплавки-напыления от ближайших аналогов. Так покрытия, наносимые плазменной наплавкой с использованием дуги прямого действия, обеспечивают чрезмерное оплавление основного металла и его перемешивание с присадочным материалом, а покрытия, наносимые плазменным напылением, не являются беспористыми и ограничены толщиной порядка 1 мм (за пределами которой возможно растрескивание вследствие высоких внутренних напряжений).

Профессиональное оборудование для наплавки

представляет вниманию потенциальных заказчиков автоматические установки плазменной наплавки от чешского производителя KSK. Оборудование предназначено для проведения наплавки уплотнительных и рабочих поверхностей, включая стеклоформы, седла запорно-регулирующей арматуры, кольца клапана, наплавки внутренних диаметров. Конструкция плазмотронов подходит для изделий различной формы и способов наплавки. Разработчики предлагают 7 типов плазматронов, гарантирующих даже при максимальном режиме работе эффективное охлаждение установки. В процессе работы допускается корректировка настроек сварочных программ оператором через сенсорный экран на панели пульта. Это позволяет уменьшить в тестовых образцах процент брака.

Ручная дуговая наплавка штучными электродами

Наиболее универсальный метод, пригодный для наплавки деталей различной формы, может выполняться во всех пространственных положениях. Легирование наплавленного металла производится через стержень электрода и/или через покрытие.

Для наплавки используют электроды диаметром 3—6 мм (при толщине наплавленного слоя менее 1,5 мм применяют электроды диаметром 3 мм, при большей — диаметром 4—6 мм).

Для обеспечения минимального проплавления основного металла при достаточной устойчивости дуги плотность тока должна составлять 11—12 А/мм2.

Основные достоинства метода:

универсальность и гибкость при выполнении разнообразных наплавочных работ;
простота и доступность оборудования и технологии;
возможность получения наплавленного металла практически любой системы легирования.

Основные недостатки метода:

низкая производительность;
тяжелые условия труда;
непостоянство качества наплавленного слоя;
большое проплавление основного металла.

Сущность наплавки

Наплавка электродом осуществляется следующим образом. Под действием пламени сварочной дуги расплавляется внутренний стержень электрода, после чего с его помощью накладываются поверхностные валики в необходимом количестве.

Качественные характеристики зависят от глубины проплавления поверхности. Чем меньше будет глубина, тем более качественной окажется проплавка. Это объясняется тем, что при этом перемешивание основного металла с наплавленным сведется к минимуму. Для избежания деформации деталей желательно, чтобы остаточные напряжения в металле были бы незначительными. Это возможно при тщательном соблюдении технологии процесса.

Электроды для наплавки имеют основное покрытие. Такая обмазка обеспечивает стойкость к образованию трещин, особенно в том случае, когда производится работа с изделиями из сталей, имеющих повышенное содержание углерода.

Электроды для наплавки валов обеспечивают жесткость соединения ответственных конструкций. Для работы с высоколегированными, жаростойкими и жаропрочными сталями применяются электроды для наплавки, стойкие к абразивному износу.

Электроды для наплавки стали применяются для осуществления наплавки рельсов, таких изделий в автомобильной и железнодорожной промышленности, как валы и крестовины.

Принцип наплавки лазером

Лазерная наплавка поверхности металла – уникальный и наиболее эффективный метод наплавления износостойких покрытий. Выполняется с помощью лазерных систем нового поколения, работа которых основана на использовании мощного оптоволоконного лазера и специального сопла. Лазерный луч высокой мощности фокусируется на поверхности детали, создавая небольшую ванну расплава. В эту область подается металлический порошок, который расплавляясь, создает новый слой. Робот-манипулятор, выполняющий наплавку по заранее написанной программе, обеспечивает высочайшую точность и скорость процесса. Термическая деформация и перемешивание с основным материалом сведены к абсолютному минимуму в результате строго ограниченного участка нагрева и контролируемой мощности лазерного луча. В результате образуется полностью плотный наплавочный слой с отличным металлургическим сцеплением, чего невозможно добиться при других методах нанесения покрытий (хромирование, термическое распыление и т.д.).

Высокоэффективные лазерные технологии разработаны для защиты новых деталей от износа и коррозии, а также для восстановления изношенных и поврежденных деталей. Эта технология позволяет модифицировать, ремонтировать и продлевать срок службы критически важных частоизнашиваемых компонентов машин и механизмов, которые функционируют в высокоабразивных и коррозионных средах.

В зависимости от условий эксплуатации оборудования востребованы высокая эрозионная, кавитационная, коррозионная, износо-, жаростойкость и другие. От износостойкости рабочих поверхностей деталей различного оборудования и машин зависит срок их эксплуатации. Лазерная наплавка твердосплавных покрытий позволяет значительно увеличить ресурс любых механизмов. В случае обработки новых деталей наплавка позволяет значительно сэкономить на материале, так как отпадает необходимость изготовления изделия целиком из дорогого сплава.

По прочности и плотности, нанесенный при ремонте, восстановленный слой не уступает материалу, из которого было изготовлено изделие, а в случае специального подбора состава присадочного порошка значительно его превосходит, что положительно сказывается на сроке эксплуатации обработанной детали. В каждом отдельном случае применения лазера восстановительный процесс, условно, заключается в технологии нанесения объема материала или слоя покрытия.

Другие способы восстановления

Также популярны альтернативные методы восстановления:

Вибродуговая наплавка отличается от обычной электросварки тем, что электрод кроме поступательного движения совершает перпендикулярные колебания частотой 90 — 100 кол/сек. В ходе процесса металл переносится мелкими каплями в сварочную ванну небольшого размера. Этим достигается незначительная глубина проплава, высокая прочность сцепления материала электрода с металлом детали.
Пламенная наплавка проводится за счет нагрева основного металла и присадочной проволоки струей ионизированного газа, направляемой в рабочую зону соплом горелки.
Электроконтактную наплавку выполняют методом пластической деформацией после нагрева металла детали и присадочного материала импульсным током. Отличается высокой производительностью (до 150 см²/мин), незначительным термическим воздействием, малым проплавлением.

Перспективными считают способы наплавки (сварки), прошедшие экспериментальную проверку: