20. Наплавка покрытий

Наплавка покрытий - это процесс нанесения покрытия из расплавленного материала на разогретую до температуры плавления поверхность восстанавливаемой детали.

Задача, решаемая при наплавке покрытий - получить покрытие без пор, необходимой толщины, прочно соединенное с поверхностью детали, нужного химического состава с заданной структурой.

Подготовка материалов и заготовок к наплавке

Перед наплавкой очищают и прокаливают наплавочные материалы, обрабатывают поверхности деталей и при необходимости предварительно нагревают их.

Для получения высококачественного покрытия поверхности электродов и детали перед наплавкой очищают, чтобы полностью удалить загрязнения (влагу, масло, пыль, ржавчину). Поверхности очищают растворами ТМС и органическими растворителями (ацетон). Для удаления ржавчины и мелких трещин применяют дисковые и ленточные инструменты из абразивных материалов или проводят дробеструйную обработку.

С помощью предварительной обработки удаляют трещины, следы изнашивания, упрочненные слои и др.

Наплавочные материалы прокаливают для удаления влаги, которая может быть источником водорода, диффундирующего в наплавленный слой и зону термического влияния, где вследствие водородной хрупкости возникают холодные трещины.

Предварительный нагрев изделия непосредственно перед наплавкой предотвращает растрескивание наплавленного слоя. Нагрев ведут в печах, газовыми горелками или ТВЧ.

Способы наплавки:

Вибродуговую наплавку выполняют вибрирующим электродом диаметром 1,5 ... 2 мм дуга закорачивается на наплавляемое изделие и снова возбуждается. При каждом коротком замыкании часть наплавляемого электрода остается на поверхности. Толщина слоя получается небольшой. Так как в зону наплавки все время подаются охлаждающая жидкость (обычно водный раствор кальцинированной соды) или потоки воздуха, изделие прогревается и деформируется очень мало. Наиболее часто этот способ применяют при наплавке цилиндрических изделий небольшого диаметра. Выполняют вибродуговую наплавку и под флюсом.

Плазменаая наплавка

Плазмой называется высокотемпературный сильно ионизированный газ, состоящий из молекул, атомов, ионов, электронов, световых квантов и др. При дуговой ионизации газ пропускают через канал и создают дуговой разряд, тепловое влияние которого ионизирует газ, а электрическое поле создает направленную плазменную струю. Газ может ионизироваться также под действием электрического поля высокой частоты. Газ подается при давлении в 2 …3 атмосферы, возбуждается электрическая дуга силой 400 … 500 А и напряжением 120 … 160 В Ионизированный газ достигает температуры 10 … 18 тыс. С, а скорость потока - до 15000 м/сек. Плазменная струя образуется в специальных горелках - плазмотронах. Катодом является неплавящий вольфрамовый электрод.

Дуговую наплавку лежачим электродом или пластиной осуществляют посредством зажигания дуги между наплавляемым изделием и пластиной, наложенной на него над прослойкой гранулированного флюса толщиной 3 ... 5 мм. Дуга по мере оплавления пластины перемещается, вызывая ее расплавление и наплавление соответствующего количества металла на изделие.

электродуговая наплавка — технологический процесс нанесения металла на изношенные поверхности путем расплавления поверхностного слоя металла детали и присадочного прутка (электрода) электрической дугой.

Газопламенная наплавка

Для газопламенной наплавки применяются специальные ацетиленокислородные горелки с установленными на них контейнерами с порошком. Наплавляемая деталь разогревается такой горелкой, порошок из контейнера попадает в канал с горючим газом, проходит через пламя и попадает на деталь.