(4832) 57-27-07                                             Порошковые проволоки для наплавки и сварки

      Главная Каталог Информация Контакты Запрос Карта сайта

Применение порошковых проволок ремонтными службами предприятий

Орлов Л.Н., Голякевич А.А., Гиюк С.П., Упырь В.Н.
 "ТМ.ВЕЛТЕК", г. Киев, Украина

 

В настоящее время на предприятиях различных отраслей промышленности накоплен большой опыт применения наплавки и сварки в процессе изготовления и ремонта оборудования различного назначения. Наблюдается тенденция роста применения автоматизированной и механизированной сварки и наплавки порошковыми проволоками, что предопределено комплексом преимуществ данного материала. Успешное применение сварки и наплавки обусловлено комплексным выбором:

  • Способа сварки или наплавки;
  • Сварочного или наплавочного материала;
  • Технологии и техники процесса;
  • Выбором применяемого оборудования;
  • Квалификации рабочего.

Основные положения по технологии и технике наплавки хорошо известны и легко реализуются при применении порошковых проволок. Следует обратить внимание на некоторые общие положения, касающиеся выбора наплавочной проволоки:

  • Применение наплавки пластичного буферного слоя в зависимости от вида нагружения, так как высокоуглеродистые наплавочные материалы склонны к образованию трещин (или сетки трещин)
  • Использование технологических приемов по уменьшению доли участия основного металла;
  • Предварительный и местный подогрев (в некоторых случаях сопутствующее охлаждение для снижения автоподогрева);
  • Строгое соблюдение режимов наплавки (особенно для самозащитных порошковых проволок);
  • Оптимизация тепловложения в изделие (особенно при наплавке высокомарганцовистых аустенитных сплавов);
  • Оптимальная схема раскладки наплавляемого металла с учетом конструкции детали с целью предупреждения деформаций изделия после наплавки.

Анализ опыта эксплуатации оборудования позволяет определить вид нагрузок и износа деталей с целью оптимального выбора материалов для восстановления геометрических размеров и упрочнения ремонтируемой детали. В ряде случаев целесообразно нанесение упрочняющих слоев в процессе изготовления деталей с целью повышения ресурса оборудования и снижения простоев, связанных с ремонтом. Технико-экономический анализ позволяет выбрать необходимый для конкретных условий наплавочный или сварочный материал. К сожалению, зачастую предприятия стараются применять наиболее дешевый материал, но такой подход справедлив только при выборе материалов-аналогов. Для большинства случаев экономически целесообразно применение порошковых проволок.

Практически на всех предприятиях независимо от их профиля производятся идентичные ремонтные работы. Как для сварки, так и для наплавки обязательна реализация технологических мероприятий по обеспечению качества.

Достаточно сложной задачей является предупреждение образования трещин в наплавленном и основном металле. Одним из эффективных мероприятий повышения качества при сварке или наплавки практически всех марок сталей является применение предварительного или сопутствующего подогрева с учетом величины эквивалентного углерода, жесткости конструкции, температуры окружающей среды, режима сварки, а в некоторых случаях – проковки наплавляемого металла. Для обеспечения требуемого уровня механических свойств и твердости наплавляемого металла необходимо учитывать перемешивание с основным металлом. Расчет химического состава металла шва или наплавленного металла по известным методикам позволяет оптимизировать состав сердечника порошковой проволоки. Учитывается также ряд параметров, влияющих на проплавление металла: полярность, число проходов и схема их выполнения, вылет и наклон проволоки.

При сварке разнородных сталей и наплавке в ряде случаев целесообразно применение буферных слоев, что позволяет снизить долевое участие основного металла, предотвращает

Схема расположения буферного и плакирующего слоя. Наплавка сварка порошковой проволокой

Рис. 1. Схема расположения буферного (а) и
плакирующего (б)  слоев

образование межслойных трещин и переход трещин в основной металл, снижает остаточные напряжения. Состав промежуточного слоя выбирается с учетом состава основного и наплавляемого металла, жесткости детали и вида нагрузки. Для деталей подверженных ударным нагрузкам, целесообразно упрочнение с чередованием пластичных и твердых слоев (рис.1).

При производстве стального литья актуальна задача исправления различных дефектов (пустоты, рыхлости, трещины и др.). для исправления дефектов литья сталей 20Л, 30Л, 35Л в условиях цехов наиболее целесообразно применение газозащитных порошковых проволок. При ремонте износа литых деталей в монтажных условиях для восстановления геометрических размеров рекомендуется применять самозащитную проволоку ППс-ТМВ6 диаметром 2,4…3,0 мм, а для упрочнения – специализированные проволоки.

Для исправления дефектов литья марганцовистых сталей (сталь Гатфильда) и устранения износа деталей используются аустенитные порошковые проволоки. При выполнении сварочных и наплавочных работ необходимо выполнять рекомендации по обеспечению минимального тепловложения, распределению мест сварки и , по возможности, их одновременному выполнению, недопустимости разогрева изделия до температуры более 200°С, применению сопутствующего охлаждения и проковки швов. Аустенитные наплавочные материалы (Mn, Cr-Mn, Cr-Ni-Mn, ВЕЛТЕК-Н210, ВЕЛТЕК-Н215, ВЕЛТЕК-Н220С, ВЕЛТЕК-Н230) хорошо зарекомендовали себя при упрочнении плит дробилок, молотов, железнодорожных крестовин и концов рельсов, а также для сварки перлитных сталей со сталью 110Г13Л.

При абразивном износе хороший результат получен при упрочнении высокоуглеродистыми хромистыми и карбидосодержащими сплавами, при интенсивном гидроабразивном и газоабразивном износе – сплавами, содержащими карбиды вольфрама и титана. При повышенных температурах высокая стойкость обеспечивается применением хромистых сплавов, упрочненных карбидами вольфрама, ниобия и титана, имеющих более низкую стоимость по сравнению с никелевыми и кобальтовыми сплавами.

Широкое распространение находят коррозионно-стойкие наплавки – хромистые (Cr > 13%) сплавы, которые дополнительно легируются Ni, Mo, V, Nb или Ti в зависимости от условий работы упрочняемой детали.

ООО «ТМ. ВЕЛТЕК» создана гамма порошковых проволок для сварки и наплавки.

в начало

Сварочные газозащитные порошковые проволоки


Проволоки ППс-ТМВ2, ППс-ТМВ5, ППс-ТМВ7, ППс-ТМВ8, ППс-ТМВ29 предназначены для сварки малоуглеродистых и низколегированных сталей Ст3пс, 09Г2, 09Г2С, 10ХСНД и т.п.; газозащитные проволоки ППс-ТМВ14 и ППс-ТМВ15 - для сварки и наплавки теплоустойчивых сталей 12ХМ, 15ХМ, 12Х1МФ, 20ХМФ взамен покрытых электродов ТМЛ-1У и ТМЛ-3У.

При сварке крупногабаритных изделий предъявляются повышенные требования к сварочным материалам, технологии и техники сварки и наплавки. Задачам повышения качества выполняемых работ, снижения материальных, энергетических и трудовых затрат в полной мере отвечает применение порошковых проволок. В течении последних 5 лет «Криворожский завод горного оборудования» совместно с ООО «ТМ.ВЕЛТЕК» проводит комплекс работ по увеличению объемов дуговой сварки и наплавки порошковой проволокой. В результате этих работ разработана и внедрена гамма порошковых проволок различного назначения. В общем объеме применяемых для сварки и наплавки материалов доля порошковых проволок увеличилась с 15 до 85%.

Так, выполнена сварка чаши конусной дробилки ККД-1500 (Рис.  2). Чаша массой 50 т из стали 35Л

Сварка чаши конусной дробилки порошковой проволокой ППс-ТМВ29 (ВЕЛТЕК).

Рис. 2 Сварка чаши мельницы ККД-1500 порошковой проволокой ППс-ТМВ29.

собиралась из двух частей (верхней и нижней), которые сварили между собой. Горизонтальный монтажный стык диаметром 2980 мм выполнен с двухсторонней чашеобразной разделкой кромок при толщине металла 180 мм. Сварку выполняли порошковой проволокой марки ППс-ТМВ29 диаметром 1,6 мм на постоянном токе обратной полярности с защитой углекислым газом (16…18л/ч):

- Заполняющие слои: IД = 280…300А, UД = 28…19В;

- Облицовочный слой: IД = 180…200А, UД = 25…26В.

Для сварки применяли полуавтоматы ПДГ516 с источником питания ВДУ506.

Сварка деталей и узлов агломерационного и обогатительного оборудования, горнодобывающей техники, в том числе из сталей Ст3пс, 09Г2С, а также заварка дефектов литья из сталей 25Л, 35Л выполняются газозащитными порошковыми проволоками марок ППс-ТМВ5, ППс-АН8, ППс-ТМВ8, ППс-ТМВ29, а узлов из низколегированных высокопрочных сталей 12Х2НМСА, 12Х2НВСА – проволокой ППс-ТМВ57. Для заварки дефектов литья сталей 20Л, 35Л наиболее эффективно применение металлопорошковой проволоки марки ППс-ТМВ5. Малое количество шлака (4-5%), высокий коэффициент использования проволоки (1,06), высокая стойкость против образования пор и трещин определяют преимущества данной проволоки перед другими сварочными материалами.

Хорошие результаты были получены при сварке деталей и заварке дефектов литья из теплостойких Cr-Mo сталей (15ХМ, 12ХМ, 20ХМЛ, 35ХМЛ) с применением газозащитной порошковой проволоки с сердечником карбрнатно-флюоритного типа марки ППс-ТМВ14 диаметром 1,6 мм, при заварке дефектов литья высокомарганцовистых сталей 110Г13Л – самозащитной порошковой проволокой ВЕЛТЕК-Н220 диаметром 2,0 мм.

Для восстановительной наплавки плунжеров гидропрессов, защитных втулок грунтовых насосов для перекачки пульпы применяется порошковая проволока ВЕЛТЕК-Н410 диаметром 2,6…3,0 мм под флюсами АН348, АН20 и Н26 (в данном случае с заказчиком согласуется исполнение проволоки). Процесс наплавки проволокой ВЕЛТЕК-Н410 характеризуется самопроизвольным отделением шлаковой корки, отсутствием пор и трещин, получением стабильного химического состава и твердости наплавленного металла.

Проволока ППс-ТМВ57 рекомендуется для сварки высокопрочных низколегированных сталей 14Х2МР, 14ХГНМ, 12ГН2МФАЮ, а также для наплавки посадочных мест на валах и осях, восстановления зубьев

Корпус сухогруза, сварка с применением порошковой проволоки ПП-АН39 и ППс-ТМВ7.

Рис. 3. Корпус сухогруза, сваренный с применением проволок ПП-АН39 и ППс-ТМВ7.

 шестерней из сталей 40, 40Х, 45, 25Х1М1Ф, 38ХМ.

Проволока ПП-АН39 предназначена для автоматической сварки с принудительным формированием вертикальных монтажных стыков малоуглеродистых и низколегированных сталей Ст3пс, 09Г2, 09Г2С, 10ХСНД. Проволока применялась на Херсонском судостроительном заводе при сварке монтажных стыков блоков танкеров и сухогрузов. (Рис.3)

Проволока ППс-ТМВ2 успешно применялась в ОАО «Днепрометиз» (г.Днепропетровск) при сварке ванн горячего цинкования. Применение проволоки обеспечивает высокую стойкость сварных швов в расплавленном цинке. Визуальный контроль ванн после эксплуатации в течении года показал отсутствие коррозии сварных швов.

в начало

Сварочные самозащитные порошковые проволоки.

Заварка дефектов литья зубчатого венца шаровой мельници проволокой ППс-ТМВ6.

Рис. 4. Заварка дефектов зубчатого венца шаровой мельницы проволокой ППс-ТМВ6.

Проволоки ПП-АН1, ППс-ТМВ3, ППс-ТМВ6 рекомендуются для сварки малоуглеродистых и низколегированных сталей Ст3пс, 09Г2С, 10ХСНД. Проволоки ПП-АН1, ППс-ТМВ6 применяются вагоноремонтными заводами при ремонте вагонов согласно нормативной документации.
     Проволока ППс-ТМВ6 успешно применяется при ремонте оборудования ГОКов (корпуса мельниц, насосов для перекачки пульпы, восстановление зубьев шестерен мельниц (Рис.4)) и сварке металлоконструкций.

Проволока ППс-АНТ используется для ванной сварки арматуры класса А1 и А2 в графитовых и медных формах, на остающейся стальной подкладке, а проволока ППс-АНТс также для сварки с принудительным формированием монтажных стыков из малоуглеродистых и низколегированных сталей Ст3пс, 09Г2, 09Г2С, 10ХСНД.

Проволока ППв-ТМВ11, ВЕЛТЕК-Н215 рекомендуется для сварки (наплавки) малоуглеродистых сталей ДСТУ 2651 (ГОСТ 380), низколегированных и углеродистых сталей ГОСТ 19281, а также легированных конструкционных сталей ГОСТ 4543 с аустенитными марганцовистыми сталями (тип 110Г13) ГОСТ 5356, а также для нанесения буферных слоев.

в начало

Коррозионно-стойкая наплавка

 

Для наплавки роликов МНЛЗ применяют порошковые проволоки ВЕЛТЕК-Н470 диаметром 2,0…3,6 мм под флюсом АН20. Наплавленный металл имеет твердость 40…47 HRC и обеспечивает повышенную стойкость к коррозии, разгару, истиранию. Для наплавки роликов малого диаметра (90…150 мм)

Микроструктура металла, наплавленного порошковой проволокой ВЕЛТЕК-Н470.
Рис. 5. Микроструктура металла,
наплавленного проволокой ВЕЛТЕК-Н470
(HRC 40...44). х1000

 предназначена самозащитная проволока ВЕЛТЕК-Н470С диаметром 1,6…2,4 мм. Порошковая проволока ВЕЛТЕК-Н470 обеспечивает хорошее формирование наплавочного металла и легкую отделимость шлаковой корки при наплавке под флюсом АН20С и удовлетворительную отделимость при температурах ролика более 300оС. Отечественные флюсы АН20С и АН26 отличаются более высоким содержанием SiО2, что приводит к образованию шпинелей и ухудшению отделимости шлаковой корки, по этому показателю они значительно уступают зарубежным флюсам «Universal» (Weldclad), ОК10.61 (ESAB), WAF-325 (Welding Alloys). Структура металла представляет собой низкоуглеродистый мартенсит, упрочненный дисперсными карбидами молибдена, ниобия, ванадия и содержанием д-феррита менее 5% (рис.5). Газозащитная порошковая проволока ВЕЛТЕК-Н472 диаметром 2,0 мм (Нп-08Х14) применялась на Новокраматорском машиностроительном заводе для наплавки опорных поверхностей подшипниковых узлов при изготовлении сегментов МНЛЗ. Проволока ВЕЛТЕК-Н470 диаметром 2,4…3,2 мм успешно использовалась в ОАО «Днепропресс» для наплавки плунжеров диаметром 200, 400 и 560 мм длиной 345, 3265 и 4555 мм. Твердость упрочняющего слоя после механической обработки составила 50HRC (по требованию заказчика). Для наплавки плунжеров и защитных втулок мельниц традиционно используются порошковые проволоки ВЕЛТЕК-Н410 (Нп-12Х14Н3), ВЕЛТЕК-Н420 (Нп-10Х14Т) диаметром 2,0…4,0 мм (твердость наплавленного металла 40…48 HRC). Для наплавки в среде СО2 или СО2+Ar рекомендуются проволоки диаметром 1,6…2,0 мм.

Для наплавки плунжеров шахтной гидравлики крепей и комплексов хорошие результаты дает применение порошковой проволоки ВЕЛТЕК-Н425 диаметром 2,0..2,2 мм с системой легирования Cr-Ni-Mo для наплавки под флюсом АН20 и АН26. Технология наплавки хорошо отработана. Наплавленный металл имеет твердость 40…47 HRC, обеспечивает коррозионную стойкость в подземных водах.

Штоки домкратов, наплавленные порошковой проволокой ВЕЛТЕК-Н425.

Рис. 6. Штоки домкратов, наплавленные проволокой  ВЕЛТЕК-Н425.

Заводом «Универсал» (г.Горловка) совместно с ООО «ТМ.ВЕЛТЕК» разработана и внедрена технология одно- и двухслойной наплавки тел вращения диаметром 40…200 мм (рис.6). Технология двухслойной наплавки позволяет получить более легированный и коррозионно-стойкий, чем при однослойной наплавке, наплавленный слой с небольшим

Микроструктура металла, наплавленного проволокой ВЕЛТЕК-Н425

Рис. 7. Микроструктура металла, наплавленного проволокой ВЕЛТЕК-Н425

припуском на механическую обработку и характеризуется лучшей воспроизводимостью. Проволока ВЕЛТЕК-Н425 обеспечивает хорошее формирование, легкую отделимость шлаковой корки, отсутствие пор и трещин при наплавке под флюсами АН20 и АН26. В настоящее время отрабатывается технология коррозионно-стойкой наплавки внутренней поверхности цилиндров. Ферритно-мартенситная структура с равномерным распределением дисперсных карбидов при суммарном содержании Cr+Ni+Mo > 20% характеризуется хорошей коррозионной стойкостью в водах соляных и угольных шахт (рис.7).

Заводом «Универсал» выполнена коррозионно-стойкая наплавка более 10 000 элементов стоек гидравлических и механизированных крепей типа КТК.

в начало

Упрочняющая наплавка

 

ООО «ТМ.ВЕЛТЕК» выпускает более 60 марок порошковых проволок для упрочняющей наплавки применительно к

Упрочняющая наплавка козырька экскаватора самозащитной порошковой проволокой ВЕЛТЕК-Н620.

Рис. 8. Упрочнчющая наплавка козырька экскаватора самозащитной проволокой ВЕЛТЕК-Н620

ремонту оборудования металлургических и машиностроительных заводов, предприятий горнодобывающих отраслей. Приведем некоторые примеры применения.

При наплавке упрочняющих слоев на засовах днищ, козырьках экскаваторов (Рис.8), ножах грейдеров, бульдозеров и т.п. самозащитной порошковой проволокой марки ВЕЛТЕК-Н620 Ø 2,0-2,6 мм (взамен электродов Т590, Т620 и порошковой проволоки ПП-АН125) работоспособность рабочих органов увеличилась на 30-50%.

С целью расширения технологических возможностей стандартных порошковых проволок ПП-Нп-25Х5ФМС, ПП-Нп-35В9Х3СФ, ПП-Нп-18Х1Г1М, ПП-Нп-30Х5Г2СМ, ПП-Нп-12Х13, ПП-Нп-10Х14Т, ПП-Нп-20Х17 отработаны их модификации малых диаметров (1,2…2,0 мм) с защитой СО2, Ar+CO2, а так же  Нп-14СТ, Нп-19ГСТ диаметром 1,2…2,0 мм.

Для наплавки шнеков прессов производства полиэтиленовой пленки разработана и внедрена на предприятии «Универсал Центр» (г.Днепропетровск) газозащитная проволока ВЕЛТЕК-Н540 диаметром 1,2 мм. Ресурс шнеков увеличен с 1 месяца до 2 лет.

Предприятием «КатМеталл» (г.Киев) газозащитная порошковая проволока ВЕЛТЕК-Н565 диаметром 1,2 мм успешно применяется для наплавки фрез, поставляемых этим предприятием в Германию.

Предприятие «Композит» применяет порошковую проволоку ВЕЛТЕК-Н620 диаметром 2,0 мм для наплавки лопаток роторов дымососов и других деталей, подверженных ударно-абразивным нагрузкам.

Наплавка крановых колес

 

Для наплавки крановых колес предлагаются порошковые проволоки марок ВЕЛТЕК-Н300-РМ, ВЕЛТЕК-Н350-РМ диаметром 1,6…4,0 мм в сочетании с флюсами АН348, АН60 и защитой углекислым газом.

Схема наплавки крановых колес порошковыми проволоками ВЕЛТЕК-Н285-РМ и ВЕЛТЕК-Н300-РМ

Рис. 9. Схема наплавки крановых колес: 1- основной металл,
2- металл, наплавленный ВЕЛТЕК-Н300РМ,
3 - металл, наплавленный ВЕЛТЕК-Н285РМ

     Следует отметить, что предпочтительнее применять флюс АН60 в связи с более низким содержанием серы, фосфора и водорода и более высокой технологичностью. В последние годы успешно применяется проволока ВЕЛТЕК-Н300РМ взамен сплошной проволоки Нп-30ХГСА (ГОСТ 10543-82). Для наплавки колес тяжело нагруженных кранов разработан вариант технологии, при котором реборды, подвергающиеся более интенсивному изнашиванию, наплавляли под флюсом АН348 порошковой проволокой марки ВЕЛТЕК-Н285РМ диаметром 3,0 мм, а поверхность катания – порошковой проволокой ВЕЛТЕК-Н300РМ с твердостью наплавленного металла 300…350 HB (рис.9). Cr-Mn наплавленный металл со структурой метастабильного аустенита обеспечивает высокую износостойкость реборд благодаря самоупрочнению под воздействием наклепа. Такая технология позволила повысить срок службы крановых колес в 2 раза без увеличения износа подкрановых путей.

в начало

 
                  

+7 4832 32-04-53
+7 930 820-14-20

weltek@pvrt.ru

.
   

 

Рейтинг@Mail.ru