Описание и виды технологии наплавки металла электродом, видео. Электроды для наплавки ножей


Электроды для наплавки | Сварка и сварщик

Наплавочные электроды обеспечивают получение наплавленного металла разнообразного по химическому составу, структуре и свойствам. По ГОСТ 10051-75 "Электроды покрытые металлические для ручной дуговой наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами" существует 44 типа таких электродов.

Все они имеют основное покрытие. Это обеспечивает лучшую сопротивляемость образованию трещин при наплавке деталей из сталей с повышенным содержанием углерода и при высокой жесткости конструкции.

В зависимости от условий работы конструкций с наплавленными покрытиями электроды, для наплавки могут быть условно разделены на 6 групп.

ПЕРВАЯ ГРУППА. Электроды для получения наплавленного металла средней твёрдости со стойкостью при трении металла о металл и ударных нагрузках

Марка / тип электрода (тип металла)Область примененияТехнологические особенности

Покрытие

Род, полярность тока

Коэффициент наплавки, г/А×ч

Положение в пространстве

ОЗН -300М/11ГЗС

Б

˜= ( + )

10,5

Для деталей из углеродистых и низколегированных сталей, работающих в условиях трения и ударных нагрузок, например: валы, оси, автосцепки, крестовины и др. детали автомобильного и ж/д транспорта

ОЗН -400М/15Г4С

Б

˜= ( + )

10,5

То же, с увеличенной твердостью наплавленного металла

HP - 70 / Э-30Г2ХМ

Б

= ( + )

9,0

Для деталей, работающих в условиях интенсивных ударных нагрузок и трения по металлу: рельсы, крестовины и другое

ЦНИИН - 4/ Э-65Х25Г13Н13

Б

= ( + )

10,5

Для заварки дефектов литья железнодорожных крестовин и других деталей из высокомарганцовистых сталей 110Г13Л

ВТОРАЯ ГРУППА. Электроды, обеспечивающие наплавленный металл с увеличенным содержанием углерода в низколегированном наплавленном слое при работе конструкций в условиях трения металла о металл и ударных нагрузках при нормальной и повышенной температурах

ЭН-60М / Э-70ХЗСМТ

Б

= ( + )

8,5

Для штампов всех типов, работающих с нагревом контактных поверхностей до 400°С, и быстроизнашивающихся деталей в станочном оборудовании: шестерни, эксцентрики, направляющие и др.

ЦН -14

Б

= ( + )

12,0

Для оборудования горячей штамповки и резки, в том числе ножей, ножниц, штампов и др.

13 КН/ЛИВТ1Э-80Х4С

Б

˜= ( + )

6,5

Для зубьев ковшей экскаваторов, черпаков, земснарядов, ножей дорожных машин, работающих при абразивном износе без значительных ударов и давлений

ОЗШ-3 / Э- 37Х9С2

Б

= ( + )

9,5

Для обрезных и вырубных штампов холодной и горячей штамповки (до 650°С) и быстроизнашивающихся деталей машин и оборудования

ОЗИ-3 / Э- 20Х4М4ВФ

Б

= ( + )

9,5

Для штампов холодного и горячего (до 650°С) деформирования металлов, а также для быстроизнашивающихся деталей горно-металлургического и станочного оборудования

ТРЕТЬЯ ГРУППА. Электроды для получения повышенных характеристик наплавленного углеродистого легированного металла, работающего в условиях ударно-абразивного износа, а также наплавки деталей из высокомарганцовистых сталей типа 110Г13Л

ОЗН 6 / 90Х4Г2С3Р

Б

= ( + )

11,0

Для быстроизнашивающихся деталей горно-добывающих, строительных машин и др., работающих при интенсивном абразивном износе и значительных ударных нагрузках

ОЗН - 7 / 75Х5Г4СЗРФ

Б

= ( + )

12,0

Для быстроизнашивающихся деталей преимущественно из высокомарганцовистых сталей 110Г13Л, работающих при интенсивном износе и при значительных ударных нагрузках

ВСН-6 / Э-110Х14В13Ф2

П

= ( + )

9,5

Для быстроизнашивающихся деталей из углеродистых и высокомарганцовистых сталей при значительных ударных нагрузках в условиях абразивного износа

Т-590 / Э- 320Х25С2ГР РОТЭКС Н (Т-590)

П

= ( + )

9,0

Для деталей, работающих в условиях абразивного износа при умеренных ударных нагрузках

ЧЕТВЕРТАЯ ГРУППА. Электроды для конструкций, работающих в супертяжелых условиях при больших давлениях и высоких (до 680-850°С) температурах

ОЗШ-6 / 10Х33Н11М3СГ

Б

= ( + )

13,0

Для бойков радиально-ковочных машин, штампов холодного и горячего (до 800-850°С) деформирования металлов, ножей горячей резки металла, быстроизнашивающихся деталей оборудования. работающих в тяжелых термодеформационных условиях

УОНИ-13/Н1-БК / Э-09Х31НВАМ2

Б

= ( + )

10,5

Для уплотнительных поверхностей арматуры, работающих в контакте со средами высокой агрессивности

ОЗИ-5 / Э-10К18В11М10ХЗСФ

П

= ( + )

10,5

Для металлорежущего инструмента, штампов горячей (до 800-850°С) штамповки и деталей, работающих в особо тяжелых температурно-силовых условиях

ОЗИ-6 / 100Х4М8В2СФ

Б

= ( + )

10,0

Для резцов и многолезвенного металлорежущего инструмента, а также для ремонта тяжелонагруженных штампов холодного и горячего (до 650°С) деформирования металла

ПЯТАЯ ГРУППА. Электроды, обеспечивающие получение высоколегированного наплавленного металла с высокой стойкостью в условиях коррозионно-эррозионного износа, трения металла о металл при больших давлениях и повышенных температурах

ЦН-6Л / Э-08Х17Н8С6Г

Б

= ( + )

14,0

Для уплотнительных поверхностей деталей арматуры котлов, работающих при температуре до 570°С и давлении до 7800 МПа (780 кг/мм2)

ЦН-18 / Э-15Х15Н10С5М3Г

Б

= ( + )

11,0

ЦН-24

Б

= ( + )

12,0

Для уплотнительных поверхностей арматуры, работающих в пароводяной среде при температуре: ЦН-18 - до 600°С; ЦН-24 -до 565°С

ШЕСТАЯ ГРУППА. Электроды для получения высоколегированного поверхностного слоя с высокой стойкостью в тяжелых коррозионноактивных и температурно-деформационных условиях (до 950-1100°С) в атомной энергетике и химическом машиностроении

ОЗШ-6

Б

= ( + )

8,5

Для кузнечно-штамповой оснастки холодного и горячего деформирования металлов, деталей металлургического и станочного оборудования, работающих в тяжелых условиях термической усталости (до 950°С) и больших давлений

ОЗШ-8

Б

= ( + )

14,0

Для кузнечно-штамповой оснастки горячего деформирования металла, работающего в сверхтяжелых условиях термической усталости (до 1100°С) и больших давлений

ЭА - 898 / 21Б / 09Х19Н9Г2Б1М

Б

= ( + )

10,5

Для получения коррозионностойкого покрытия на поверхности изделий атомно-энергетического и химического машиностроения

ЭА-855 / 51 (ЭА-582/23)

Б

= ( + )

13,0

То же, но для изделий, подвергаемых (не подвергаемых) термообработке

weldering.com

стойкие к абразивному износу, ударным нагрузкам, твердосплавные, подробности

Группа электродов для наплавки представлена марками, которые предназначены для ручной наплавки поверхностных слоев изношенных деталей. Такой наплавляемый слой обладает особыми свойствами (кроме марок электродов предназначенных для наплавки деталей из цветных металлов). Наплавляющие электроды изготавливаются и поставляются в соответствии с требованиями ГОСТов 9466-75 и 10051-75.

В некоторых случаях для наплавочных работ используют также сварочные электроды, такие марки, например, которые предназначены для сваривания коррозионностойких, высоколегированных, жаропрочных и жаростойких сталей.

Наплавочные электроды для восстановления поверхностных слоев согласно ГОСТу 10051-75 по твердости и химическому составу наплавляемого металла при нормальной температуре распределяются на 44 типа (например, Э-13Х16Н8М5С5Г46, Э-110Х14В13Ф2, Э-16Г2ХМ). Предприятия изготовители многие марки регламентируют наплавленный металл техническими условиями.

Условное деление на группы

В зависимости от условий работы и принятой системы легирования получаемого наплавляемого металла наплавочные электроды (электроды для наплавки) условно разделяются на 6 следующих групп (для примера ниже написаны марки/типы электродов (типы металла), ссылки на все эти марки есть дальше, на этой странице):

  • 1-я группа электродов, обеспечивает получение низколегированного, низкоуглеродистого наплавленного металла со свойствами высокой стойкости к ударным нагрузкам в условиях трения. (ОЗН-300М /11Г3С, ОЗН-400М /15Г4С, НР-70 /Э-30Г2ХМ, ЦНИИН-4 /Э-65Х25Г13Н3)
  • 2-я группа электродов, обеспечивает получение низколегированного среднеуглеродистого наплавленного металла со свойствами высокой стойкости к ударным нагрузкам в условиях трения при нормальных и повышенных температурах эксплуатации (до 600-650 гр С). (ЭН-60М /Э-70Х3СМТ, ЦН-14, 13КН/ЛИВТ /Э-80Х4С, ОЗШ-3 /Э-37Х9С2, ОЗИ-3 /Э-90Х4М4ВФ)
  • 3-я группа электродов, обеспечивает получение легированного или высоколегированного углеродистого наплавленного металла со свойствами высокой стойкости к ударным нагрузкам в условиях абразивного трения. (ОЗН-6 /90Х4Г2С3Р, ОЗН-7 /75Х5Г4С3РФ, ВСН-6 /Э-110X14В13Ф2, Т-590 /Э-320Х25С2ГР)
  • 4- группа электродов, обеспечивает получение высоколегированного углеродистого наплавленного металла со свойствами высокой стойкости к большим давлениям и высоких температур эксплуатации (до 650-850 гр С). (ОЗШ-6 /10Х33Н11М3СГ, УОНИ-13/Н1-БК /Э-09Х31Н8АМ2, ОЗИ-5 /Э-10К18В11М10Х3СФ)
  • 5-я группа электродов, обеспечивает получение аустенитного высоколегированного наплавленного металла со свойствами высокой стойкости к условиям эрозионно-коррозионного изнашивания и трения при повышенных температурах эксплуатации (до 570-600 гр С). (ЦН-6Л /Э-08Х17Н8С6Г)
  • 6-я группа электродов, обеспечивает получение высоколегированного дисперсноупрочняемого наплавленного металла со свойствами высокой стойкости к тяжелым температурно-деформационным условиям (до 950-1100 гр С). (ОЗШ-6 /10Х33Н11М3СГ, ОЗШ-8 /11Х31Н11ГСМ3ЮФ)

Электроды для наплавки, стойкие к абразивному износу

Наплавка – это метод нанесения слоя расплавленного металла, присадочного, на основной. Электроды для наплавления, стойкие к абразивному воздействию, создают на деталях новый слой с отличными механическими свойствами и характеристиками. За счет их использования можно:

  • привести изделие в первоначальный вид,
  • вернуть ему геометрические размеры,
  • придать новые ценные качества,
  • увеличить износостойкость, способность противостоять воздействию температур.

Электроды для наплавки, стойкие к абразивному износу, используются при ремонте самого разного оборудования. Это могут быть зубчатые барабаны, крестовины, валы, звездочки, оси, отражательные плиты, крестовины стрелочных переходов, шнеки, дробилки. В таком случае рекомендуется применить наплавочные электроды марки ОЗН-400М, ЦНИИН-4, ОЗН-7М.

Выполняя земляные работы, абразивному истиранию подвергаются звенья цепей гусениц, ковши экскаваторов, ножи бульдозеров, наконечники рыхлителей. Защитить от нагрузок и разрушения эти детали необходимо применяя марку электрода Т-590 и Т-620, OK Weartrode 35. Их пруток сделан из углеродистой стали, обмазка содержит ферробор, карбид бора, феррохром, ферротитан.

Электроды для наплавки, стойкие к ударным нагрузкам

Электроды для выполнения работ по наплавке, стойкие к ударным нагрузкам, используются при ремонте дробильного оборудования, например, клещей, била, брони и роликов, конусов, корпусов. Применяются такие марки как OK 13Mn, раньше ее называли OK 86.08, OK Weartrode 55, Т-590Н, Т-590 и Т-620. С их помощью можно наплавить четыре и больше слоев. Т-590Н разработан для тех, кто решил отремонтировать деталь и надолго забыть о ней.

Марки Т-590 и Т-620 наплавляют слой не подверженный образованию трещин при ударе. Они износостойкие, хорошо соединяются с основным металлом, помогают продлить ресурс работы изделий в несколько раз.

Электроды типа ОМГ-Н, ЦНИИН-4, ОЗН-7М, ОЗН-400М, ОЗН-300М создают твердый наплавляемый металл. Значение 45-65 HRC будет во втором слое.

Для наплавки деталей, сделанных из нержавейки, используется марка ЦН-6Л, ЦН-12М-67.

При работе с медью нужен Комсомолец-100. Наплавка бронзой выполняется ОЗБ-2М.

Твердосплавные электроды для наплавки

Твердосплавные электроды, используемые для наплавки, помогают восстановить геометрию многих видов деталей. Хорошо подходят марки UTP BMC, UTP 690 и ESAB OK 84.42 (сняты с производства) для нелегированной стали. Произвести наплавку изделий, сделанных из твердосплавных сталей, подвергающихся абразивному и ударному воздействию, можно используя Hilco Hardmelt 600, UTP PUR 600, ESAB OK 83.53 (сняты с производства). Они подходят и для восстановления режущего измерительного инструмента, механизмов, работающих при высоком износе.

Не подлежит механической обработке слой металла, наплавленный при использовании электрода тубулярного марки HRT 60/ХРТ 60. С твердыми сплавами позволяет успешно работать HB 61 B/ХБ 61 Б, HBA/ХБА. С их помощью ремонтируются поверхности гусениц, резцы, ковши. У них высокая твердость 55-63 HRC. Они бывают диаметром 3,2-12 миллиметров.

Особенности сварки некоторыми марками

Т-620 – часто применяется для работы в нижнем и наклонном положениях. Выпускается диаметром 4-5 мм. Применяется при работе с быстро изнашиваемыми металлическими и чугунными деталями, работающими и при ударных воздействиях, поэтому их можно назвать электродами для износостойкой наплавки. В некоторых случаях требует прокалки при +180-+200 градусов в течение 2-3 часов. Не стоит с его помощью создавать более двух слоев на металле и одного на чугуне. Электрод плавиться под переменным током, постоянным прямой полярности. (Узнать больше про наплавочные электроды Т 620).

ЦНИИН-4 – часто применяется для наплавки крестовин, при устранении дефектов литья. Работать им рекомендуется в нижнем положении. Выпускается диаметром 4 миллиметра. Иногда требуется прокалка перед сваркой при +160-+200°С в течение часа. (Узнать больше про электроды для наплавки крестовин ЦНИИН-4)

ЦС-2 – позволяет производить последующую закалку детали для повышения твердости. Им можно работать переменным и постоянным током, короткой дугой. Допускается создать слой до 4 мм, после чего его можно обработать, удалив 1-1,5 мм. Это марка железо-хромистых электродов, литой твердый сплав стеллит, типа сормайт. Им можно ремонтировать закаленные детали. (Узнать больше про электрод наплавочный ЦС-2).

ОЗШ-6 – выпускается диаметром 2,5-4 миллиметра. Используется для работы в нижнем положении. Твердость 52-50 HRC. Применяется при работе с металлургическим, станочным оборудованием, эксплуатируемым при термической усталости +950 градусов. (Подробнее про наплавочные электроды ОЗШ-6).

ZELLER L61. Посмотрите также ролик, где продемонстрирована наплавка электродом ZELLER L61.

 

Популярные производители

Популярностью сегодня пользуются электроды таких производителей как Castolin-Eutectic, LINCOLN ELECTRIC, ESAB, ASKAYNAK. Марки этих фирм можно найти практически в любом магазине.

Концерн ESAB (Эсаб) производит весь спектр сварочных материалов, электроды ММА.

LINCOLN ELECTRIC — это очень крупный международный холдинг, который выпускает электроды стойкие к абразивному, ударному воздействию Wearshield 15CrMn, Wearshield MI. Компания разработала большой список продукции.

Производитель ASKAYNAK выпускает марки электродов для наплавки AS SD ABRA Nb, AS SD ABRA Cr. Они отлично сопротивляются абразивному воздействию. LINCOLN ELECTRIC имеет 50% этой компании.

Украинский производитель ПлазмаТек выпускает, к примеру, Т-590 и Т-620 под брендом Монолит.

Основные моменты по наплавке электродами

ВАЖНО! Наплавляемый слой металла по химическим свойствам, состав электрода, должен практически полностью совпадать с характеристиками стали ремонтируемой детали. Это важно учесть при выборе марки, вида.

Принцип действия метода наплавки основан на плавлении электрода под воздействием сварочной дуги, на создании одного или нескольких слоев. Сколько их будет, нужно определить, обратив внимание на свойства детали, в зависимости от предъявляемых требований.

Хорошие качественные характеристики создаваемого сварщиком слоя достигаются в зависимости от глубины проплавления металла. Этот показатель должен быть минимальным. Это важно учесть, нужно достичь насколько возможно меньшего перемешивание наплавляемой стали с основной. Сварщик должен стараться получить минимальное остаточное напряжение и избегать деформации обрабатываемой им детали. Это требование можно выполнить, только соблюдая два предшествующих, правильно выбрав электрод и минимальным провариванием.

Важно снизить до установленных нормой значения припуска, допустимые при последующей после сварки обработки деталей, не превышать их.

Наплавлять электродом слой металла рекомендуется столько, сколько это требуется, а никак ни больше.

Чтобы исключить коробление, наплавление лучше всего производить отдельными участками, а укладку каждого последующего валика советуется начинать с противоположной стороны по отношению к предыдущему.

Только благодаря соблюдению этих простых правил достигается защита наплавляемого металла от разрушающего воздействия газов. Получается плотный, не имеющий пор, любых видов трещин и посторонних включений слой. Важно учесть и то, что поверхность ремонтируемой детали перед началом выполнения работ по наплавке необходимо тщательно очистить от масла, следов коррозии, ржавчины и любых других видов загрязнений.

Видео

Посмотрите ролик, где умелец наплавляет лемеха:

Где купить

Выбирайте производителей и продавцов сварочных электродов, перейдя по ссылке ниже на страницу нашего каталога фирм.

Выбрать компанию

weldelec.com

Наплавка металла электродом – виды, технология и видео

Этот один из наиболее простых, и в то же время эффективных способов позволяет не только восстанавливать пригодность (работоспособность) деталей. Наплавкой металла электродом можно изменить форму образца, придать поверхностному слою иные (отличные от первоначальных) свойства, повысить его прочность и износостойкость. В чем заключается такая технология, каковы ее особенности и возможна ли реализация в быту – предмет рассмотрения в этой статье.

  • Читателя вряд ли интересуют промышленные технологии, да еще и с использованием роботизированной техники, поэтому далее акцент – именно на методике наплавки металлов с помощью электродов на бытовом уровне, то есть своими руками.
  • Часто в обиходе металлами называют и сплавы, например, сталь. И технологии, и отдельные детали (например, марка электрода) для каждого конкретного случая могут несколько отличаться. В одной статье невозможно охватить буквально все нюансы, поэтому перед тем, как приступить к наплавке, следует уточнить отдельные моменты, касающиеся используемых металлов. Все, что отмечено ниже – лишь рекомендации общего характера, так же, как и сам запрос, введенный в строку поисковика.
  • Так как наплавка в чем-то схожа с известной всем сваркой, полезно будет почитать статьи по технологии последней применительно к различным металлам и сплавам – меди, алюминию, чугуну, нержавейке и ряду других, в зависимости от специфики предстоящей работы.

Терминология

  • Наплавка – соединение разнородных металлов способом нанесения одного на поверхность другого.
  • Присадочный металл – который наносится; основной – подвергающийся поверхностной обработке по такой методике.

Технология

Взаимное проникновение материалов происходит на молекулярном уровне. Для этого поверхностный слой основы разогревается до расплавления на небольшую глубину, а присадка – до перехода в жидкое состояние. Такое соединение называется гомогенным (от слова смешивание, в переводе с английского) и отличается повышенной надежностью, так как механическим путем разделить его на исходные «части» невозможно.

Преимуществами такой технологии являются возможности по регулированию толщины слоя (причем в значительных пределах) и нанесению присадки на детали (образцы) любой формы.

Основные правила наплава

  • Глубина расплава верхнего слоя основы должна быть как можно меньше. Один из способов, позволяющих выполнить это условие – наклон электрода. Он делается в сторону, противоположную направлению его перемещения. Минимальное перемешивание разнородных металлов способствует снижению остаточных напряжений и исключает возможные деформации на отдельных участках.
  • Избыток присадки осложняет дальнейшую обработку детали, требует больших трудозатрат и времени.

Технология наплава электродами

В обязательном порядке производится предварительная подготовка металла основы – зачистка + обезжиривание.

Наплавка электродами – наиболее распространенный способ получения гомогенного слоя. Благодаря простоте технологии считается основным для применения как на производстве, так и в домашних условиях. В зависимости от металла основы и преследуемых целей подбирается электрод с соответствующим наплавочным покрытием. В зависимости от его марки получаемый слой приобретает требуемые характеристики.  Рисунок все хорошо поясняет.

Подключение схемы – прямое или обратное. Последний вариант используется чаще, как более удобный. Напряжение – постоянное, следовательно, «+» – на покрытом электроде.

Особенности технологии

  • Толщина и форма слоя зависят от сечения электрода.
  • Для обеспечения качественного наплава напряжение и сила тока дуги должны быть минимальными, а это требует точного согласования. С приобретением практического опыта выполнение данного условия особых сложностей не представляет.

Что нужно знать

  • Повышение напряжения приводит к тому, что «валик» растет не в высоту, а в ширину. При этом длина дуги увеличивается.
  • Для каждого вида электрода – своя особенность применения. Например, нужен ли предварительный нагрев основы? Для низколегированных сталей это часто не требуется. В каком режиме производится охлаждение? Какой выставить ток? Все технологические нюансы наплавки отражены в документации на конкретные электроды.
  • Качество наплавки тем лучше, чем выше температура разогрева. Практически для всех сплавов и металлов ее минимальное значение + 300 ºС. В домашних условиях понадобится хотя бы небольшая термопечь (например, электрическая камерная).

Схемы наплавочных швов

Для поверхностей плоских

 Узкими валиками.  Они укладываются с перекрытием примерно в ⅓ треть.

 Широкими.  Электрод перемещается перпендикулярно оси наплава. Движения колебательные, их конфигурация (частота, амплитуда) выбирается исходя из габаритов основы.

 Комбинированная методика.  Наплав производится валиками узкими, но они располагаются на расстоянии, немного меньшем их ширины. После зачистки основы от шлаков в такие пустоты производится очередной наплав. Как результат – получение сплошного гомогенного слоя.

Рекомендация

Для получения более качественного покрытия основы другим металлом нужно начинать укладку очередного валика с противоположной стороны детали. Причем накладывать слои не последовательно, один за другим, а вразброс – то на одном участке, то на другом. Это предохранит основу от частичной деформации при перегреве.

Для цилиндров

Все три способа показаны на рисунке.

Есть еще одна технология наплавки металлов с помощью электродов – в защитной газовой среде. По своей сути она несложная. Трудность в другом – придется приобретать баллон и заправлять его соответствующим газом (аргоном, гелием или иным) в зависимости от вида присадочного металла. Такой вариант более подходит для небольшой мастерской. Приобретать же газовый баллон для разовой работы в домашних условиях вряд ли целесообразно. Поэтому данная технология в статье не рассматривается.

Давать рекомендации по выбору электродов и специфике их использования автор считает излишним. Во-первых, вся необходимая информация содержится на упаковке. Во-вторых, на все неясные вопросы ответит продавец. В специализированных точках менеджеры неплохо ориентируются в подобной тематике и могут дать дельный совет.

ismith.ru

электроды для износостойкой наплавки и ремонта деталей

Марка, тип покрытия, описание

Хим. состав наплав. металла

Механические свойства наплавленного металла

ОК 83.27Тип покрытия - основной. Применяются для наплавки поверхностей катания и концов рельсов из углеродистых сталей .Ток =+ / ~ U x.x. = 70 BПоложение 1,2,3,4.

C 0,15Si < 0,7Mn 0,7Cr 3,2 

Твердость : a w 35 HRCМехобработка - без ограничений. Сопротивление ударному износу - повышенное;Сопротивление износу при трении металла о металл - повышенное.

ОК 83.28Тип покрытия - основной. Применяются для наплавки с целью восстановления геометрии деталей и нанесения буферного слоя перед упрочняющей наплавкой. Наплавка зубчатых колес, цапф, буров для земли, валов и рельсов из углеродистых сталей, постелей зубьев и самих зубьев ковшей, крановых колес, направляющих роликов и других деталей, работающих в условиях ударного износа. Ток =+ / ~ U x.x. = 70 BПоложение 1,2,3,4, 6.

C 0,1Si < 0,7Mn 0,7Cr 3,2

 

Твердость : a w 30 HRCМехобработка - без ограничений. Сопротивление ударному износу - повышенное;Сопротивление износу при трении металла о металл - повышенное.  

ОК 83.50Тип покрытия - рутиловый. Специальный электрод для работы в полевых условиях. Возможна сварка при использовании трансформаторов с низким U x.x. Применяются для наплавки деревообрабатывающего инструмента, дробилок, зубьев землеройных машин и плугов, шнеков, молотов и других деталей, работающих в условиях абразивного износа. Ток =+ / ~ U x.x. = 45 BПоложение 1,2,3,4.

C 0,4Si 0,4Mn 0,5Cr 6,0Мо 0,6

Твердость : a w 50 - 60 HRCМехобработка - только шлифование. Сопротивление ударному износу - повышенное;Сопротивление абразивному износу - повышенное.

ОК 83.65Тип покрытия - основной. Применяются для наплавки буров для горных пород, Вибролотков, дробилок, зубьев землеройных машин и плугов, шнеков, молотов и других деталей, работающих в условиях абразивного износа. Ток = + / ~ U x.x. = 70 BПоложение 1,2,3,4, 6.

C 0,7Si 4,0Mn 0,4Cr 2,0

 

Твердость : a w 58 - 63 HRCМехобработка - только шлифование. Сопротивление абразивному износу - повышенное.  

ОК 84.42Тип покрытия - рутилово-основной. Применяются для наплавки инструмента, пуансонов и матриц для холодной штамповки, кулачков валов, седел клапанов, зубчатых колес, осей и т.п. Прочностные свойства наплавленного металла сохраняются до температуры 500 °С. Ток = + / ~ U x.x. = 70 BПоложение 1,2,3,4, 6.

 C 0,12Si 0,5Mn 0,3Cr 13,0 

Твердость : a w 40 - 46 HRCМехобработка - твердосплавным инструментом.Сопротивление износу при трении металла о металл - повышенное.Жаропрочность - повышенная.Коррозионная стойкость - повышенная.  

ОК 84.52Тип покрытия - рутилово-основной. Область применения аналогична ОК 84. 42, ноданный электрод обеспечивает более высокую твердость наплавленного металла. Ток = + / ~ U x.x. = 70 BПоложение 1,2,3,4, 6.

 C 0,25Si 0,5Mn 0,3Cr 13,0

 

Твердость : a w 50 - 56 HRCМехобработка - только шлифование.Сопротивление износу при трении металла о металл - умеренное.Жаропрочность - повышенная.Коррозионная стойкость - повышенная.

ОК 84.58Тип покрытия - основной. Применяется для наплавки сельхоз. инструмента, вибролотков, кулачков и т.п.; для наложения буферных слоев перед упрочняющей наплавкой. Наплавка ведется сеткой или в шахматном порядке. Ток = + / ~ U x.x. = 65 BПоложение 1,2,3,4, 6.

C 0,7Si 0,6Mn 0,7Cr 10,0 

Твердость : a w 53 - 59 HRCМехобработка - только шлифование.Сопротивление абразивному износу - повышенное.Жаропрочность - повышенная.Коррозионная стойкость - высокая.  

ОК 84.78Тип покрытия - рутилово- основной. Применяется для наплавки деталей, подверженных абразивному износу и воздействию коррозионной среды ( детали почвообрабатывающих машин, миксеров, каналов шнеков, дымососов, дробилок).Ток = + / ~ U x.x. = 50 BПоложение 1,2,3,4.

C 4,7Si 0,8Mn 1,0Cr 33,0 

Твердость : a w 59 - 63 HRCМехобработка - только шлифование.Сопротивление абразивному износу - высокое.Жаропрочность - умеренная.Коррозионная стойкость - высокая.  

ОК 84.80Тип покрытия - оксидный. Применяется для наплавки деталей, подверженных абразивному износу и работающих при повышенных температурах (золоочистителей, шнеков, рольгангов, клетей и др.) Электрод имеет высокий коэффициент наплавки. Механические свойства наплавленного металла сохраняются до температуры 700 °С. Ток = + / ~ U x.x. = 65 BПоложение 1,2.

C 5,0Si 2,0Mn 0,7Cr 23,0Mo 7,0Nb 7,0W 2,0V 1,0

Твердость : a w 62 - 66 HRCМехобработка - только шлифование.Сопротивление абразивному износу - высокое.Жаропрочность - повышенная.Коррозионная стойкость - высокая

ОК 84.84Тип покрытия - основной. Применяется для наплавки деталей, подверженных интенсивному абразивному износу (буровые долота, буры для горных пород, бетономешалки, молоты, шнеков и др.) Рекомендуется для наплавки торцов и кромок деталей. Высокая твердость наблюдается при наплавке первого слоя.Ток = + - / ~ U x.x. = 45 BПоложение 1,2,3,4,5.

C 3,0Si 2,0Cr 5 ,8V 5,7Ti 4,8  

Твердость : a w 60 - 62 HRCМехобработка - только шлифование.Сопротивление абразивному износу - высокое.Сопротивление ударному износу - повышенное.  

svarka01.ru

Электроды для наплавки бронзы – какими бывают и как используются + Видео

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.

2 Категории сварочных стержней для наплавки

К первой категории (группе) относятся изделия, применение которых позволяет получать низколегированный низкоуглеродистый наплавленный слой с повышенной стойкостью против ударных нагрузок и трения. Ко второй – стержни, обеспечивающие аналогичный по свойствам слой, но уже для тех изделий из стали, которые работают при температурах от 600 до 6500 °С.

Третья категория электродов включает в себя изделия для получения легированного и углеродистого наплавленного слоя со стойкостью к ударным нагрузкам и повышенному абразивному изнашиванию. Стержни четвертой группы дают возможность получить такой же самый наплавленный металл на поверхности деталей, функционирующих при высоких температурах и давлениях.

Электроды пятой категории используются для получения высокостойкого слоя при трении и изнашивании, вызываемого эрозионно-коррозионными факторами (при температурах от 570 до 6000°), аустенитного высоколегированного металла.

Сварочные стержни шестой группы применяются для наплавки деталей из стали, на поверхности которой требуется высоколегированный дисперсноупрочняемый слой. Такие изделия обычно используются в сложнейших условиях, способствующих их деформированию (до 11000° температуры).

3 Технология наплавочных работ – некоторые важные особенности

Дуговая наплавка изделий из стали и черных металлов в силу своей универсальности применяется очень широко во многих ремонтных и восстановительных цехах промпредприятий.

Технология данного процесса имеет ряд особенностей и сложностей, но они не оказывают негативного влияния на качество наплавочной операции, если работы выполняются опытным сварщиком.

Наплавка производится при помощи стандартного оборудования, на котором выполняются сварочные электродуговые работы. При этом в зависимости от того, какое состояние и химсостав имеет наплавляемый и основной металл, технология может потребовать осуществления дополнительных процедур, в частности следующих:

  • с целью обеспечения на поверхности наплавляемой стали каких-либо специальных эксплуатационных характеристик – термообработка;
  • для улучшения и ускорения процесса – сопутствующий и предварительный нагрев заготовки.

Сварочные электроды первой категории (марки – ОЗН-300М и 400М, ЦНИИН-4, ОМГ-Н) рекомендованы для наплавки крестовин, осей, валов и иных элементов из низколегированных и углеродистых сплавов для железнодорожного и автотранспорта, второй (ОЗШ-2, 3, 7, 1, ЭН-60М, УОНИ-13/НЖ, ОЗИ-3) – для высадочных и молотовых, вырубных и отрезных штампов, также для компонентов станочного и металлургического оборудования, склонного к быстрому изнашиванию.

Третья категория наплавочных электродов (Т-620 и 590, ЭНУ-2, ВСН-6, ОЗН-7, 6 и 7М) используется для восстановления чугунных и стальных элементов строительной и металлургической техники, высокомарганцовистых и углеродистых сплавов, четвертая (ОЗИ-5 и 6) – для изготовления и ремонта инструментов для металлообработки, горячих и холодных сильнонагруженных штампов.

Электроды пятой группы (ЦН-12М и 6Л) технология наплавки рекомендует применять для восстановления энергетического оборудования и котлов, используемых при давлении не более 78 МПа, шестой (ОЗШ-6 и 8) – для обработки штамповочной и кузнечной оснастки, применяемой при высоких давлениях в термоусталостных условиях.

Для изготовления наплавочных стержней применяется особая проволока. Ее выпускают по Госстандарту 10543. Именно на такую проволоку наносят специальный слой, который и обеспечивает требуемые показатели наплавленного металла.

Кроме того, активно используется технология наплавки ленточными электродами – полосами размерами от 0,6х50 до 1х100 миллиметров. Теоретически можно делать и более крупные ленты, но их применение связано со значительным усложнением наплавочного процесса.

При наплавке ленточным электродом между ним и обрабатываемой деталью формируется электрическая дуга. На основной металл при постепенном расплавлении стержня наносится защитный 3–5-миллиметровый слой. В данном случае ванну и дугу требуется обязательно отделять флюсом от окружающего воздуха.

4 Тонкости процесса наплавки бронзы и цветных металлов

Нанесение на медные, стальные и бронзовые изделия расплавленного слоя бронзы либо меди выполняется:

  • в среде защитного флюса графитовыми электродами;
  • покрытыми стержнями при электродуговой сварке;
  • вольфрамовыми наплавочными изделиями в газовой инертной атмосфере.

Основу электродовнзы либо м для дуговой сварки делают из броеди. Большое распространение получили стержни К-ЮО, покрытие которых состоит из 20 % кремнистой меди, 15 % плавикового и 12,5 % полевого шпата, 47,5 % ферромарганца. Замешивается весь состав на жидком стекле. Данные электроды используют для наплавления на сталь и медь бронзы или меди (получившийся слой затем проковывают). Обратите внимание – в данном случае металлы следует заранее подогреть примерно до 400 °С.

Наплавка бронзы выполняется и стержнями ЗТ, изготовленными из сплава БрКМцЗ-1. По своим параметрам и химическому составу наплавленный такими электродами металл практически идентичен кремнистой бронзе. Наплавочный процесс с применением ЗТ ведется только на обратной полярности и максимально короткой дугой.

При использовании угольных (графитовых) стержней применяют прутки (бронзовые, медные) в качестве присадки. На них наносят флюс (металлический магний 5 % + бура в порошке 95 %). Отметим, что этот вид наплавки характеризуется неудовлетворительным качеством. Используют его редко, выполняя (для улучшения результата) проковку шва с последующим водяным его охлаждением.

Вольфрамовые стержни для наплавки цветмета также применяют лишь в отдельных случаях. Операция проводится в аргоновой либо азотной атмосфере (газы должны иметь максимальную чистоту). Рекомендуется использовать аргон, так как в нем сварочная дуга обладает более высокой устойчивостью.

tutmet.ru

Дуговая наплавка стали | Сварка металлов и материалов

Для электродуговой наплавки специальными электродами используют большое количество марок покрытых электродов различного назначения. ГОСТ 10051-75* предусматривает 44 типа таких электродов. Основными характеристиками электрода каждого типа, согласно ГОСТ, являются химический состав наплавленного металла и твердость в рабочем состоянии. Кроме того, электроды разделяются по их назначению, например наплавку изношенных деталей машин (осей и валов), работающих на смятие и интенсивные ударные нагрузки, производят электродами Э15Г5 марки ОЗН-400У.

Наплавленный металл, как видно из наименования типа электрода, обеспечивает содержание в среднем 0,15% (0,12-0,18) углерода, 5% (4,1-5,2) марганца и твердость по Роквеллу (HRC) 40-44 Подвергаемые износу, смятию и интенсивным ударным нагрузкам, концы рельсов, оси, автотранспортные и другие детали наплавляют электродами Э11ГЗ марки ОЗН-300У с содержанием 0,11 % (0,08- 0,13) углерода, 3 % (2,8-4) марганца и твердость по Роквеллу 28-35. Для наплавки металлорежущего инструмента применяют электроды марок ОЗИ-4, ОЗИ-5, ЦИ-1М и ЦИ-2У. Используется большое количество других марок электродов для наплавки изношенных штампов и рабочих поверхностей штампов холодной, горячей штамповки, горячей и холодной обрезки, кузнечно-прессового и режущего инструмента, ножей дорожных машин и т.д. Ручная дуговая наплавка покрытыми электродами на поверхности деталей широко распространена, так как ее можно применять при различных конфигурациях деталей и типовом сварочном оборудовании - нужны только наплавочные электроды и навыки сварщика.

Наплавочный электрод

Для наплавочных электродов используют специальную электродную проволоку, изготовляемую в соответствии с ГОСТ 10543-82. Из различных марок этой проволоки изготовляют стержни и наносят на них специально подобранное покрытие. Отдельные марки электродной проволоки используют при аргонодуговой наплавке вольфрамовым электродом. Для наплавки твердых сплавов применяют литые стержни, так называемые стеллиты марок В2К, В3К и их заменители стеллитоподобиые сплавы сормайт-1 и сормайт-2. Стеллиты получают в индукционных печах сплавлением кобальта, вольфрама, хрома и других элементов, а сормайты плавят без вольфрама и кобальта. На полученные литые стержни наносят покрытие и используют для ручной электродуговой наплавки. Электроды марки ЦН-2 со стержнем марки ВЗК употребляют для наплавки уплотнительных и трущихся частей арматуры, работающей при температуре до 600 °С в агрессивных средах. Электроды марки ГН-1 со стержнем из сплава сормайт-1 используют для ремонта и изготовления быстроизнашивающихся деталей засыпных аппаратов доменных печей, а марки ЦС-1 с таким же стержнем - для ремонта и изготовления зубьев и ковшей экскаваторов, ножей автогрейдеров и др. Литые стержни, кроме того, используются для аргонодуговой наплавки вольфрамовым электродом.

Технологические режимы

Для уменьшения доли основного металла в наплавке применяют пониженный сварочный ток, обеспечивающий устойчивое горение дуги. При однослойной наплавке использование таких режимов уменьшает долю основного металла до 0,3-0,45. При поперечном колебании электрода эта доля может быть уменьшена до 0,25. Для дальнейшего уменьшения присутствия основного металла в наплавке ее следует вести в 2-3 слоя. В случаях, когда металл наплавки и зоны термического влияния склонны к закалке и образованию трещин, необходимо применять предварительный и сопутствующий подогрев - при наплавке твердых сплавов

Рис. 21.1. Наплавка порошкообразной смеси угольным электродом

до температуры 300-600 °С в зависимости от состава металла. Необходимо отметить, что электродуговая ручная наплавка покрытыми электродами - трудоемкий и низкопроизводительный процесс в связи с пониженными режимами и работой вручную. Производительность такой наплавки 0,8-3 кг/ч, а при автоматической наплавке под флюсом 2-15 кг/ч и электрошлаковой - до 150 кг/ч. Однако ручную наплавку продолжают широко применять благодаря простоте и доступности процесса.

Наплавка твердых сплавов

Для наплавки твердых сплавов применяют порошкообразные зернистые материалы, например сталинит, который приготовляют перемешиванием порошков ферромарганца, углеродистого феррохрома, чугунной стружки и нефтяного кокса. Этот материал используют для наплавки ножей бульдозеров, деталей ковшей экскаваторов и т.д. Твердость наплавки по Роквеллу HRC 52. Для наплавки бурильного инструмента применяют смесь вольфрама и углерода - Вокар. В промышленности применяют и другие смеси.

Наплавка порошкообразных смесей

Для наплавки порошкообразной смеси подготавливают плоскость наплавляемой детали, очищая ее от ржавчины, масла и грязи. Затем на подготовленную поверхность насыпают тонкий слой (0,2-0,3 мм) прокаленной буры (флюса) и на него слой порошкообразной смеси высотой 2-7 мм, который разравнивают и уплотняют гладилкой. Наплавку производят угольной или графитизированной дугой прямой полярности либо переменным током с осциллятором, совершаяплавные движения электрода поперек полосы на 40- 50 мм с постепенным продвижением вдоль нее (рис.21.1). После расплавления порошка высота его уменьшается в 2-4 раза. Возможна многослойная наплавка, но общая толщина наплавленного слоя для разных смесей ограничена: например для сталинита - 5-6 мм, вокара - 3-4 мм. Рекомендуются предварительный подогрев до 500 °С и медленное охлаждение в горячем песке, закрытом асбестом.

Некоторое применение нашла аргонодуговая наплавка неплавяшимся (вольфрамовым) электродом высоколегированных сталей и сплавов. Для наплавки используют высоколегированную наплавочную проволоку и литые стержни.

 

Похожие материалы

www.metalcutting.ru

Электроды для наплавки стали

Как правило, сварщикам постоянно приходится иметь дело с различными марками стали. При этом некоей универсальной марки электродов, способных одинаково эффективно сваривать различные сорта стали не существует, и специалистам необходимо учитывать их технические характеристики при работе с тем или иным металлом.

Классификация электродов

Электроды, предназначенные для дуговой сварки сталей, подразделяются на несколько групп, имеющих  определенные параметры, соотносящиеся с легирующими составляющими разных марок стали. Перечислим наиболее распространенные типы электродов для наплавки стали  и представим их особенности.

  1. Электроды для сварки низкоуглеродистых сталей с низким содержанием легирующих элементов. Подобные марки сталей отличаются высокой устойчивостью к абразивному износу и обладают стойкостью к ударным воздействиям.
  2. Электроды, предназначенные ля сварки среднеуглеродистых низколегированных сталей. Такие марки сталей обладают высокой устойчивостью к трению, а сварной шов способен выдерживать температуру до 650 градусов.
  3. Электроды для сваривания легированных и высоколегированных углеродистых сталей. Слой наплавленного при сварке  металла обладает устойчивостью к абразивному воздействию и ударным нагрузкам.
  4. Электроды для сварки высокоуглеродистых легированных сталей, стойких к высокому давлению. Электроды этой группы применяются для сварки трубопроводов, работающих под высоким давлением. Наплав стального шва способен выдерживать температуры до 850 градусо
  5. В этой группе представлены электроды для сварки аустенитных (нержавеющих) высоколегированных марок стали. Характеристики расходных материалов позволяют получать нержавеющий шов при сварке.
  6. Электроды для работы с термоустойчивыми марками стали, способными выдерживать высокие температуры, превышающие 1000 градусов.

Все вышеперечисленные типы электродов предназначены как для промышленного, так и бытового применения.

Состав и структура электродов

Для получения качеств, необходимых для эффективной сварки различных сортов сталей, стержни электродов разных типов подбираются в соответствии с марками свариваемых металлов.

Состав и структура электродов во многом определяют эффективность дуговой наплавки и свойства наплавленного слоя металла.

Помимо элементов, составляющих основу свариваемого металла, состав расходных материалов дополняют присадки, улучшающие и облегчающие процесс сваривания. Так, электроды марки УОНИ 1345 содержат следующие элементы:

  • марганец
  • углерод
  • кремний
  • сера
  • фосфор

А вот электроды  марки ОЗН 6, предназначенные для сварки теплоустойчивых сталей, содержат в своем составе значительную долю титана, обеспечивающего надлежащее качество наплава.

Марки электродов, предназначенных для наплавки сталей

Представим наиболее распространенные марки электродов для наплавки различных сталей.

  • ОЗН 300М – используется для сварки узлов и деталей из низколегированных сталей, подверженных быстрому износу.
  • УОН и 13НЖ 20Х13 – предназначены для наплавки термостойких сталей, выдерживающих температуру до 400 градусов.
  • ОЗН 7 – электроды для сварки высоконагруженных конструкций и элементов.
  • Т 590 – для сварки конструкций и деталей из высокоуглеродистых сталей, не подверженных высоким нагрузкам.
  • ОЗИ 5 – наплавка изношенного слоя металлорежущих инструментов и пресс-форм горячей штамповки
  • ОЗШ 6 – ремонт кузнечнопрессового оборудования, станков и узлов, работающих в условиях высоких нагрузок и экстремальных температур.

Выбор электродов для наплавки различных марок стали

При выборе расходного материала для сварки следует обязательно учитывать марку и структуру стали, которую предстоит сваривать, а также размеры заготовок. Так, для сварки крупных, толстых деталей необходимо выбрать электроды большего сечения, что позволит расплавить сталь на достаточную для надежного соединения глубину. Помимо того, электроды большего диаметра способны выдерживать высокую токовую нагрузку.

В настоящее время, помимо основных марок, представлено множество аналогов производства отечественных и зарубежных компаний. Для выбора оптимального варианта необходимо детально изучить свойств расходных материалов и, по возможности максимально, соотнести их со свойствами свариваемых металлов.

svarkagid.com


Смотрите также