Ручная дуговая наплавка – детали получаются как новенькие!

Электродуговая наплавка используется для создания на поверхности деталей добавочного металлического слоя, характеризуемого высокой жаро-, коррозионо- и износостойкостью, а также с целью восстановления исходных параметров изношенных изделий.

1 Ручная дуговая наплавка под флюсом

Технология такого процесса предусматривает нагрев основного металла и его расплавление теплом горящей сварочной дуги, расположенной под слоем флюса между обрабатываемой деталью и электродом плавящегося типа.

Данный вид наплавки используется очень часто, он считается самым популярным вариантом выполнения механизированной наплавки.

При обработке металлов дуговой наплавкой под флюсом наплавленная поверхность имеет очень качественный внешний вид:

  • переходы между наплавленными валиками отличаются плавностью;
  • слой металла получается безупречно ровным.

Кроме того, данный способ наплавки металлов характеризуется следующими положительными факторами:

  • нет открытого излучения электродуги;
  • электродный материал теряется несущественно;
  • процесс признается высокопроизводительным за счет своей несложности и непрерывности выполнения операций.

Фото дуговой наплавки под флюсом, tehnap.ru

Наплавленный материал при его обработке под флюсом допускается легировать по четырем разным методикам:

  1. Использование стандартных плавленых смесей с порошковой лентой либо проволокой. Указанная проволока или лента (их конкретная марка подбирается от необходимой твердости и непосредственно вида наплавленного металла) при нагреве в дуге формируют жидкий состав с высокой степенью однородности.
  2. Использование флюсов в сочетании с легированной лентой (проволокой). Обычно при таком способе применяют флюсы марки АН (26 или 20), спеченные и обычные сварочные ленты, специальные и легированные проволоки.
  3. Использование керамических смесей марки АНК в комбинации с лентой либо проволокой с малым содержанием углерода. Флюсы АНК гарантируют беспроблемное удаление корки шлака, качественное образование защитного слоя и его отличную стойкость против появления трещин и пор.
  4. Использование обычных флюсов и низкоуглеродистых лент (проволок) с обязательным размещением элементов с легирующими возможностями на верхнюю часть деталей, которые планируется наплавлять.

Рассматриваемая технология при нанесении нескольких защитных слоев предусматривает необходимость удаления корки шлака перед наплавлением следующего слоя во избежание формирования непроваров и включений шлаков. Изделия из легированных сталей обычно обрабатывают под флюсами с малым содержанием кремния (АН-26 или 22), из низколегированных и углеродистых – под АН-348-А либо ОСЦ-45, из хромоникелевых с высоким уровнем легирования – под АНФ (1 и 5), которые содержат много фтора.

На фото - дуговая наплавка под флюсом легированной стали, weldsib.ru

Наплавка металлов под флюсом производится с помощью агрегатов для электродуговой сварки, а также специальных приспособлений, когда речь идет об обработке цилиндрических тел.

2 Электродуговая наплавка проволоками порошкового типа

При такой методике флюсы не нужны. Ее особенность заключается в том, что в наплавочной проволоке (в ее сердечнике) имеются не только легирующие элементы, но еще и добавочные газо- и шлакоформирующие компоненты. При выполнении операции они предохраняют зону наплавки от кислорода, находящегося в воздухе, и от азота. А легирующие добавки при этом легко проникают в получаемый шов и придают поверхности деталей требуемые характеристики.

При использовании порошковых проволок на изделие можно наносить несколько слоев, не удаляя образующуюся шлаковую корку (она очень тонкая и существенного влияния на показатели покрытия не имеет). К другим достоинствам метода относят:

Фото наплавочной порошковой проволоки, zelenograd.all.biz

  • малую себестоимость операции;
  • высокую производительность наплавки;
  • возможность проведения наплавочных мероприятий вне помещений;
  • простоту используемых приспособлений.

Немаловажными технологическими преимуществами описываемого способа наплавки признается то, что человек, выполняющий операцию, четко контролирует все ее стадии, может постоянно следить за образованием защитной поверхности и перемещать сварочный стержень в нужном направлении.

Для выполнения операции применяются проволоки (порошковые) с самозащитными возможностями:

На фото - порошковая проволока для дуговой наплавки, met-steel.ru

  • ПП-АН3 – для наплавки низкоуглеродистых металлов;
  • ПП-У15Х12М-О – для обработки деталей, которым требуется придать такие свойства, которые будут противостоять их активному абразивному износу;
  • ПП-3ХВ3Ф-О – для изделий, функционирующих при высоких показателях температуры и рабочего давления.

3 Технология и особенности наплавки металлов в защитных газах

Данная методика оптимальна для восстановления и придания особых свойств поверхностям деталей сложных конфигураций, отверстиям с большой глубиной. Она выполняется в разных положениях (пространственных) обрабатываемых изделий, позволяет автоматизировать и механизировать наплавку, используя серийные аппараты для сварки, а главное состоит в том, что специалист четко видит весь процесс и может внести в него необходимые корректировки.

Технология наплавки с применением флюсов и с использованием защитных газов по своей сути одна и та же. Но вторую методику разумнее реализовывать в тех случаях, когда по условиям выполнения операции сложно удалять корку шлака либо подавать в зону наплавки флюс. Осуществляется она в атмосфере одного из четырех газов (гелий, углекислый, азот, аргон).

Легированные и углеродистые металлы наплавляют в углекислом газе, который имеет малую стоимость, медные сплавы – в нейтральном по отношению к меди азоте, магниевых и алюминиевых сплавов, а также высоколегированных сталей – в гелии и аргоне. Причем в последнем случае чаще всего используются вольфрамовые неплавящиеся сварочные стержни, а в остальных – плавящиеся (процесс ведется на обратной полярности постоянного тока).

Фото технологии наплавки с использованием защитных газов, lincolnweld.ru

Недостатком описываемого вида наплавки признается то, что на открытом воздухе выполнять наплавочные мероприятия не рекомендуется, так как есть реальная опасность задувания ветром струи газа. Кроме того, жидкий металл при обработке металлов весьма активно разбрызгивается, засоряя тем самым горелку (ее сопло) и мундштук.

Некоторые особенности наплавки в защитных газах:

  • для обработки внутренних поверхностей конической и цилиндрической формы рекомендуется использовать специальные мундштуки большой длины;
  • операция выполняется на максимально возможной короткой электродуге, что обеспечивает минимальное разбрызгивание материала;
  • изделия цилиндрической формы допускается восстанавливать по винтовой линии, применяя способ поперечного передвижения сварочного стержня либо методику непрерывного валика;
  • плоские поверхности желательно наплавлять небольшими "разбросанными" участками, чтобы изделие не коробилось;
  • когда используется углекислый газ, в проволоке для наплавки должен присутствовать кремний, марганец или иной раскисляющий компонент;
  • допускается вести процесс порошковыми проволоками в тех ситуациях, когда наплавленная поверхность должна иметь после операции какие-либо специальные характеристики.

На фото - наплавка в защитных газах, tehnap.ru

Сварочные и наплавочные проволоки вводят в процесс наплавки и при восстановлении деталей из низколегированных и углеродистых сплавов. Часто используются проволоки Нп (30ХГСА, 50, 40) и Св (12ГС, 08Г2С, 08ГС). Отметим, что они могут быть и порошковыми, и сплошными по сечению.