Наплавка твердыми сплавами

В практике газовой наплавки твердых сплавов нашли применение главным образом только сормайты (№ 1 и № 2) —литые твердые сплавы, так как порошкообразные твердые сплавы сдуваются пламенем горелки, а керамические — легко перегреваются.

Фиг. 71. Правильная (а) и неправильная (б) подготовка под наплавку.

В ряде случаев наряду с высоколегированными сплавами можно с успехом применять в качестве твердых наплавок ряд присадочных металлов, свойства и область применения которых приведены в табл. 9.

Основные характеристики наплавочных металлов и сплавов Таблица 9
Марки наплавочных металлов и сплавов	Свойства наплавляемого металла				Область применения
	Твердость*	Обрабатываемость	Краскостойкость	Коррознеустойчивость
3Х2В8	Н-46 О-22 З-46	Хорошая	До 500 С	Не обладает	Наплавка матриц и пуансонов, работающих при высоко и резко меняющейся температуре
Х9С2	Н-46 О-22 З-53	Хорошая	До 500 С	Удовлетворительная	Наплавка клапанов авиамоторов и деталей, работающих при высоких температурах с небольшой нагрузкой
Cв-18ХГСА	Н-25 О-25 З-60	Хорошая	Не обладает	Не обладает	Востановление деталей из сталей соответсвующих марок
Р9 Р18	Н-52 Н-52	Удовлетворительная То же	До 500 С До 500 С	Не обладает >>	Изготовление нового и восстановление изношенного инструмента из быстрорежущего стали То же, с улучшенными свойствами
Белый чугун (КУ)	40	Только шлифованием	Не обладает		Наплавка деталей, подвергающихся абразивному износу: лемехов, плугов, зубьев, ковшей, землечерпалок и т.п.
Хромистый чугун (ХЧ)	46	То же	Ограниченная		Наплавка техже деталей при интенсивном износе
*Н - твердость наплавленного металла в состоянии после наплавки; O - То же, в отожженном состоянии после наплавки; З - То же, в состоянии после закалки; При отсутствии буквенных обозначений твердость во всех случаях одинакава

Основные характеристики наплавочных металлов и сплавов.

Наплавляемая деталь не должна иметь трещин или других дефектов; если она закалена, то ее необходимо отжечь. Сильно изношенные поверхности первоначально наплавляют малоуглеродистой проволокой до получения требуемого профиля. После этого место наплавки зачищают от шлаков, а затем снимают фаску или делают выточку (канавку). Глубину фаски для сормайта № 1 берут 0,5—2,5 мм, а для сормайта № 2—1,5—3,5 мм и в отдельных случаях до 10 мм . Ширина фаски должна равняться ширине рабочей поверхности детали. При снятии фасок для наплавки кромок нельзя делать выточку или снимать фаску под углом 45°, так как это может привести к выкрашиванию сплава в процессе работы детали, а также способствует непровару в прямых и острых углах. Помимо этого в острых углах в процессе наплавки могут образоваться трещины.

Фиг. 72. Наплавка сормайтом с установкой графитовых пластин и стержней: 1 — графитовые пластинки; 2 — графитовый стержень; 3 — наплавленный слой.

На фиг. 71 показана правильная (а) и неправильная (б) подготовка деталей под наплавку. Для ограничения ширины наплавляемого слоя или для получения острой наплавленной кромки рабочей поверхности применяют угольные и графитовые пластины, которые устанавливаются по боковым плоскостям детали (фиг. 72). Установка пластин / позволяет получить ровную кромку поверхности, наплавленной сплавом. Для деталей сложной конфигурации с этой целью применяют асбест или глину, которые замешивают на воде. Чтобы предупредить затекание сплава внутрь имеющихся в детали отверстий, применяют графитовые или угольные стержни 2 (фиг. 72). Для удобства наплавки сферических поверхностей применяют поворотные приспособления.

Наплавляемые поверхности детали должны быть очищены от окалины, песка и жира. Для уменьшения деформаций изделие перед наплавкой желательно равномерно подогреть в горне или в печи до температуры 650—750° С.

Состав флюсов и способ их применения приведены в табл. 10.

Составы флюсов для твердой наплавки Таблица 10
Марки наплавочных металлов и сплавов	Составы флюсов		Способ применение
	Наименование компонентов	Количество в %
3Х2В8 Cв-18ХГСА Х9С2 Р-9 Р-18	Бура прокаленная Борная кислота	50,0 50,0	В виде порошка наносят тонким слоем на наплавляемую поверхность. В процессе наплавки флюс захватывают нагретым концом присадочного прутка
Белый чугун марки КУ Хромистый чугун марки ХЧ	Бура обезвоженная Углекислый натрий Азотнокислый натрий	23,0 27,0 50,0	То же
Сормалит №1 Сормалит №2	Бура обезвоженная Двууглекислая сода Кремнезем	50,0 47,0 3,0	То же
Х9С2 Р-9 Р-18	Мрамор Плавиковый шпат Ферротитан Ферросилиций Ферромарганец Бура Сода	48,0 24,0 8,8 4,8 4,8 5,6 4,0	В виде порошка или тонкой обмазки наносится на пруток

Состав флюсов для твердой наплавки

В зависимости от размеров детали и диаметра прутка наконечник горелки выбирают от N° 3 до 5. Пламя устанавливают с небольшим избытком ацетилена, что предупреждает выгорание компонентов в сплаве и основном металле, а также науглероживает поверхностный слой. При науглероживании металла температура плавления его понижается, отчего на поверхности детали быстро появляется тонкий слой расплавленного металла (так называемое запотевание). Процесс наплавки сормайта резко отличается от газовой сварки и наплавки присадочным материалом, соответствующим основному металлу. Если при сварке требуется получить глубокий провар и хорошее перемешивание основного металла с присадочным, то при наплавке твердых сплавов перемешивание недопустимо, так как твердость наплавленного слоя резко понизится. Для прочного соединения твердого сплава с основным металлом вполне достаточно запотевания, т. е. проплавления основного металла на глубину десятых долей миллиметра.

Плоскость, подлежащая наплавке, должна быть расположена горизонтально.

В начале процесса наплавки конец мундштука горелки держа его на расстоянии 15— 20мм от наплавляемой поверхности и, описывая пламенем горелки концентрические круги, доводят поверхность изделия до запотевания. В этот момент в пламя горелки вводят конец сормайтового стержня и расплавляют его; горелка при этом приближается к наплавляемой поверхности. Таким способом можно полу- г чить наплавленный слой толщиной до 1,5 мм . Наплавку большей толщины выполняют несколькими слоями, так как при наплавке в один слой происходит усиленное перемешивание сплава с основным металлом.

При наплавке сормайтом № 1 термообработка производится по режимам, установленным для основного металла (сормайт № 1 термической обработки не воспринимает). Закалку деталей, наплавленных сормайтом № 1, необходимо производить в масле во избежание появления трещин в наплавленном слое.

Детали, наплавленные сормайтом № 2, после сварки отжигают при температуре 850—900° С, чтобы можно было произвести механическую обработку наплавленного слоя. После механической обработки производится закалка детали путем нагрева до 850—960°С и последующего охлаждения в масле.