Способ наплавки

Изобретение может быть использовано для наплавки деталей под слоем флюса двумя ленточными электродами. Электроды одинакового сечения подают в зону плавления одновременно с одинаковыми скоростями параллельно друг другу. Впереди сварочной головки по ходу наплавки подают флюс с образованием слоя высотой H1, обеспечивающего возможность проведения наплавки в электрошлаковом режиме. Позади сварочной головки подают флюс с образованием слоя высотой H2 для защиты сварочной ванны. Соотношение упомянутых слоев выбирают в пределах H2/H1=0,4÷0,8. Расстояние между электродами при подаче их в зону плавления регулируют в пределах от 4,0 до 30 мм. Способ наплавки обеспечивает улучшение качества наплавленного слоя за счет уменьшения доли участия основного металла в наплавленном металле, повышения сплошности металла наплавки, уменьшения несплавлений, подрезов, способствует более благоприятному термическому циклу наплавки, уменьшающему вероятность образования закалочных структур и связанных с этим возможных дефектов. 1 ил.

 

Изобретение относится к сварке и наплавке и касается способов наплавки ленточными электродами, которые могут быть использованы при нанесении специальных покрытий на рабочие поверхности изделий в различных отраслях машиностроения, например, при антикоррозионной наплавке внутренних поверхностей корпусного атомноэнергетического оборудования.

Известен способ наплавки [а.с. СССР №1731508 кл. В23К 9/04, 1992], при котором наплавку ведут под флюсом двумя ленточными электродами одинакового поперечного сечения, при этом электроды подают в сварочную ванну под углом друг другу с различными скоростями.

Недостатком указанного способа является тот факт, что процесс наплавки проводится в дуговом режиме, который характеризуется периодическими короткими замыканиями дугового промежутка каплями переносимого через него металла ленточного электрода и возникающими вследствие этого сильными колебаниями сварочного тока и напряжения, вызывающими неравномерность проплавления металла основы, и - как следствие - неоднородность металла наплавленного слоя, что, в конечном счете, приводит к снижению качества (служебных свойств) последнего. Этот способ является наиболее близким к заявляемому способу наплавки и поэтому принят за прототип.

Предложен способ наплавки двумя ленточными электродами одинакового сечения под слоем флюса, при котором две ленты подают в сварочную ванну с одинаковыми скоростями параллельно друг другу, при этом высота слоя флюса H1, подаваемого впереди сварочной головки по ходу направления наплавки, больше высоты слоя флюса Н2, подаваемого сзади сварочной головки, соотношение этих величин выбирают в пределах Н2/H1=0,4÷0,8, а расстояние между электродами при подаче их в сварочную ванну регулируют в пределах от 4,0 до 30 мм.

Предлагаемый способ позволяет проводить процесс наплавки в электрошлаковом режиме, что исключает значительные колебания тока и напряжения в сварочной (наплавочной) ванне, вызываемые короткими замыканиями дугового промежутка каплями переносимого через него металла ленточного электрода, которые характерны при реализации процесса наплавки в дуговом режиме. Отношение высот засыпки слоя флюса Н2/H1=0,4÷0,8, подаваемого впереди сварочной головки по ходу направления наплавки и позади нее, позволяет перераспределить количество теплоты, вводимое в сварочную ванну впереди по ходу электрода и позади него и расходуемое на плавление слоя флюса и электрода, и устойчиво реализовывать процесс наплавки в электрошлаковом режиме в достаточно широком диапазоне изменения других параметров процесса, а изменение расстояния между электродами при подаче их в сварочную ванну в пределах от 4 до 30 мм позволяет эффективно регулировать тепловложение в основной металл, а следовательно - долю участия основного металла в наплавленном, уменьшать расход флюса и относительную массу шлака за счет увеличения размеров шлаковой ванны. Кроме того, при наплавке в электрошлаковом режиме обеспечивается благоприятный термический цикл - меньше скорости нагрева и охлаждения основного металла - что позволяет снизить погонную энергию, вводимую в наплавляемое изделие. Все вышеупомянутое позволяет обеспечить лучшие условия для формирования наплавленных валиков, уменьшить глубину проплавления основного металла и долю его участия в наплавленном металле, снизить количество шлаковых включений в наплавленном слое, исключить появление закалочных структур в металле зоны термического влияния под наплавляемым валиком, что снижает вероятность образования в ней поднаплавочных трещин. Процесс ведут двумя ленточными электродами одинакового поперечного сечения, подаваемыми параллельно друг другу в сварочную ванну с равными скоростями.

Задачей изобретения является повышение качества наплавленного слоя за счет уменьшения доли участия основного металла в наплавленном, повышения сплошности металла наплавки (снижения в нем количества шлаковых включений), уменьшения несплавлений, подрезов, улучшения качества основного металла за счет более благоприятного термического цикла наплавки, уменьшающего вероятность образования закалочных структур и связанных с этим возможных дефектов.

Способ осуществляют следующим образом. Два ленточных электрода выбранных размеров заправляют в сварочную головку, замыкают на изделие, и в зону плавления подают флюс, причем высота слоя флюса H1, подаваемого впереди сварочной головки по ходу направления наплавки, больше высоты слоя флюса Н2, подаваемого позади сварочной головки при соотношении H2/H1=0,4÷0,8. На пульте управления устанавливают параметры процесса наплавки: напряжение, сварочный ток, скорость наплавки, скорость подачи электродов в соответствии с выбранным сечением электродов.

На чертеже приведена схема предлагаемого способа. Как видно из чертежа, ленточные электроды 1 из бухт, намотанных на кассеты 2, с помощью подающих роликов 3 подаются в сварочную ванну на расстоянии d друг от друга, где они переплавляются под слоем расплавленного шлака 4, формируя жидкую ванну 5 расплавленного металла на изделии 6. Шлаковая ванна образуется при плавлении слоя флюса 7, поступающего в сварочную ванну по флюсопроводу 8 через флюсоподающую воронку 9, расположенную впереди сварочной головки по ходу направления наплавки VH. Одновременно из флюсоподающей воронки 10, расположенной позади сварочной головки, поступают порции флюса в часть сварочной ванны, находящуюся позади сварочной головки, что необходимо для защиты сварочной ванны слоем флюса 11 от окислительного воздействия атмосферы за счет поддержания постоянного существования расплавленной шлаковой ванны, при этом вследствие разной конструкции флюсоподающих воронок обеспечивается соотношение высоты флюса H1 впереди и позади Н2 сварочной головки в диапазоне Н2/H1=0,4÷0,8.

Сварочный ток, необходимый для осуществления наплавки, подается от источника питания 12 через токоподводящие пластины 13 и рассекатель 14 к обоим ленточным электродам.

После наплавки на поверхности изделия образуется валик наплавленного металла 15, покрытый шлаковой коркой 16.

Таким образом, предлагаемый способ наплавки двумя ленточными электродами одинакового сечения под слоем флюса позволяет обеспечить при наплавке повышение качества наплавленного слоя за счет уменьшения доли участия основного металла в наплавленном, повышения сплошности металла наплавки (снижения в нем количества шлаковых включений), уменьшения несплавлений, подрезов, улучшения качества основного металла за счет более благоприятного термического цикла наплавки, уменьшающего вероятность образования закалочных структур и связанных с этим явлением возможных дефектов (в т.ч. поднаплавочных трещин).

Описанный способ наплавки двумя ленточными электродами одинакового сечения под слоем флюса может быть применен при наплавке антикоррозионных покрытий на корпусные детали атомноэнергетического оборудования, в частности, на корпуса реакторов типа ВВЭР.

Способ наплавки под слоем флюса двумя ленточными электродами, включающий одновременную подачу в зону плавления электродов одинакового сечения, отличающийся тем, что электроды подают с одинаковыми скоростями параллельно друг другу, при этом впереди сварочной головки по ходу наплавки подают флюс с образованием слоя высотой H1, обеспечивающего возможность проведения наплавки в электрошлаковом режиме, а позади сварочной головки подают флюс с образованием слоя высотой H2 для защиты сварочной ванны, соотношение которых выбирают в пределах H2/H1=0,4÷0,8, а расстояние между электродами при подаче их в зону плавления регулируют в пределах от 4,0 до 30 мм.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано при изготовлении металлических деталей газотурбинного двигателя. Формируют, по меньшей мере, часть металлической детали шириной L и высотой Н.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к ролику для поддержки и транспортировки горячего материала, в частности полученной непрерывной разливкой стальной заготовки на рольганге или в установке непрерывной разливки.

Изобретение относится к сварочному производству. Способ включает изготовление присадочного материала в форме брикетов.

Способ может быть использован при изготовлении соединительного элемента (6) на поверхности металлической детали (4) в виде приподнятой над поверхностью трехмерной структуры (1).

Изобретение может быть использовано для восстановления наплавкой под слоем флюса изношенных деталей. Наплавочная головка содержит механизмы подачи основной и присадочной проволок, токопроводящий элемент с каналом подачи основной проволоки, мундштук для подачи через него присадочной проволоки для легирования наплавляемого слоя.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно может быть использовано при восстановлении или изготовлении деталей машиностроительного профиля. .

Изобретение относится к рельсовому транспорту, в частности к железнодорожному транспорту, и может быть использовано для восстановления изношенных поверхностей обода вагонных колес методом наплавки.

Изобретение относится к области дуговой сварки плавлением, в частности к способам плазменной наплавки изделий порошкообразным присадочным материалом сжатой дугой прямого действия.

Изобретение относится к электродуговой наплавке и может быть использовано для наплавки металлических поверхностей, в том числе и поверхностей, подверженных абразивному износу.

Изобретение относится к области тепловой и атомной энергетики и может быть использовано в конденсационных и теплофикационных турбинах при ремонте рабочих лопаток (РЛ) влажнопаровых ступеней, имеющих несквозные повреждения на поверхности пера лопатки со стороны входной и выходной кромок и подвергающихся эрозионному разрушению или иным видам эксплуатационных повреждений. Способ включает удаление для каждой поврежденной лопатки защитной накладки при ее наличии, подготовку под восстановительную наплавку путем механического удаления части металла в зонах поврежденной поверхности, нанесение металлического пластичного сплава на подготовленную поверхность пера лопатки со стороны ее входной кромки методом аргонодуговой восстановительной наплавки в импульсном режиме, механическое удаление избыточного металла наплавки и создание на поверхности пера лопатки со стороны ее входной и выходной кромок защитного упрочняющего слоя с удалением избыточного металла, причем после всех перечисленных операций обеспечивают соответствие размеров профиля восстановленной лопатки нормативным. Аргонодуговую восстановительную наплавку осуществляют металлическим пластичным сплавом на основе никеля с последующим упрочнением слоя наплавки методом поверхностного пластического деформирования, после чего производят термообработку лопатки в ее наплавленной части для получения структуры высокоотпущенного мартенсита, формируют защитный упрочняющий слой эрозионностойким сплавом на поверхности пера лопатки со стороны ее входной кромки поверх наплавки методом электроискрового легирования, а со стороны ее выходной кромки - поверх чистого металла с последующим упрочнением указанного слоя методом поверхностного пластического деформирования. Изобретение позволяет снизить неоднородности структурно-фазового состава материала восстановленной РЛ, уменьшить растягивающие остаточные напряжения, повысить трещиностойкость, предел выносливости, коррозионной и эрозионной стойкости металла восстановленной РЛ. 3 з.п. ф-лы, 17 ил.

Изобретение может быть использовано при наплавке под слоем флюса антикоррозионных покрытий на внутренние поверхности радиальных отверстий корпусов сосудов, работающих под давлением. Способ предусматривает заданную последовательность наложения валиков на внутреннюю поверхность наплавляемого отверстия, а также очередность наплавки отверстий, выполненных в цилиндрическом изделии. Сварочная головка устройства установлена с возможностью вращения в процессе наплавки вокруг оси наплавляемого отверстия по спиральной или круговой траектории. Головка оснащена одновременно вращающимися с ней кассетой с электродной проволокой и флюсоподсыпающим и поддерживающим устройством. Изобретение позволяет механизировать процесс наплавки внутренней поверхности пересекающихся цилиндрических отверстий разного диаметра при снижении остаточных деформаций изделия. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к устройствам для смешивания порошков для наплавки, и может быть использовано при восстановлении и упрочнении деталей. Устройство содержит камеру, систему подачи порошка, состоящую из двух бункеров, закрепленных в верхней части камеры с помощью порошкопроводов, двух дисков, имеющих загрузочные канавки, жестко закрепленных на якорях электродвигателей постоянного тока. Угол между плоскостью вращения дисков и осью симметрии порошкового питателя лежит в диапазоне 30-45°, что обеспечивает хорошую текучесть и качество подаваемой порошковой смеси. В камере установлены штуцер для подачи в нее транспортирующего газа и штуцер для подачи смеси порошков и транспортирующего газа в зону наплавки. Изобретение позволяет смешивать два вида порошков для наплавки в различной пропорции в зависимости от требуемых физико-механических свойств наплавляемого покрытия. 1ил.

Изобретение относится к машиностроительной отрасли и может быть использовано для ремонта стальных подшипниковых колец опорно-поворотных устройств (ОПУ) стреловых кранов способом дуговой наплавки. Задачей изобретения способа является устранение возможности образования закалочных структур в закаливающейся стали, которые вызывают холодные трещины под наплавкой. Способ слоистой износостойкой наплавки стальных подшипниковых колец опорно-поворотных устройств стреловых кранов в среде защитных газов включает выполнение слоев без подогрева и послесварочной термообработки. Наплавку выполняют стабильно аустенитными сварочными материалами на режимах, исключающих закалку детали под первым слоем. После наплавки первого слоя и его отверждения выполняют наплавку второго и последующих слоев хромомарганцевыми материалами на режимах, исключающих перемешивание и сквозное проплавление первого слоя, а также закалку наплавляемой детали. Первый слой выполняют с поступательной скоростью 2-5 м/ч стабильно аустенитными сварочными материалами типа Св-Х15Н25АМ6 или электродами ЭА-395/9, НИАТ-5, АНЖР-1, АНЖР-2 и ЭА-48/Н22. Второй и последующие слои выполняют со скоростью 18-25 м/ч аустенитными хромомарганцевыми материалами типа Св-Х18Н7Г7 или электродами марки ЦНИИН-4. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к способу упрочнения деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания. Осуществляют вибродуговую наплавку износостойкого материала на поверхность детали с использованием графитового электрода. В качестве наплавляемого материала используют металлокерамический композит, содержащий консолидированные сплавы карбидов, боридов, нитридов и армирующие керамические сверхтвердые включения из карбида бора, корунда и карбокорунда. Одновременно с наплавкой выполняют легирование упрочняемой поверхности бором, азотом и углеродом. После наплавки производят нагрев детали в печи до температуры 750…770°С и с выдержкой 1,5…2 мин. Затем выполняют закалку и низкий отпуск с нагревом детали до 150…160°С и выдержкой в течение 8…10 мин. В результате увеличивается в среднем в 2 раза ударная вязкость и в 3 раза - износостойкость детали в условиях абразивного изнашивания. 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии, в частности, к наплавляемому материалу и детали с наплавленным металлом и может быть использовано в технологическом устройстве, требующем высокие показатели сопротивления коррозии и сопротивления изнашиванию. Наплавляемый материал для стального материала, служащего в качестве основного металла, содержит, мас.%: С от 0,2 до 1,5, Si от 0,5 до 2, Mn от 0,5 до 2, Cr от 20 до 40, Mo от 2 до 6, Ni от 0,5 до 6, V от 1 до 5 и W от 0,5 до 5, остальное Fe и неизбежные примеси. Наплавленный металл характеризуется высоким сопротивлением коррозии и абразивному изнашиванию, а также высокой ударной вязкостью при комнатной температуре. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 11 ил., 4 табл., 7 пр.

Изобретение может быть использовано при изготовлении стержней для наплавки поверхностей бурового инструмента, контактирующих со стенками скважины, например режущих и калибрующих поверхностей лопастных долот. Измельчают твердый сплав до необходимого размера твердосплавной крошки и очищают его от пыли и мелких осколков. Осуществляют нарезку латунной проволоки на отрезки и смешивание ингредиентов порошкового припоя. Проводят послойную укладку исходных компонентов наплавочных стержней. На дно формы насыпают первый тонкий слой припоя, укладывают и выравнивают первую половину порции твердосплавной крошки. На второй слой припоя укладывают оставшуюся часть твердосплавной крошки. На третий слой припоя укладывают без пропусков по длине отрезки латунной проволоки и насыпают заключительный четвертый слой припоя. Форму без смещения или перемешивания компонентов помещают в индукционную печь и нагревают до расплавления отрезков латунной проволоки и припоя. После извлечения формы из печи укладывают полученные наплавочные стержни для дальнейшего естественного охлаждения. Упомянутая форма выполнена в виде плиты из графита, имеющей углубления для одновременного изготовления нескольких наплавочных стержней. Способ обеспечивает высокие механические характеристики наплавочных стержней, обусловливающие повышение надежности и увеличение ресурса работы детали с нанесенным покрытием. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение может быть использовано при нанесении плавлением износостойких покрытий на рабочую поверхность деталей почвообрабатывающих машин. Вдоль рабочей поверхности детали, имеющей обтекаемую форму, наплавляют износостойкий присадочный материал в виде параллельных друг другу одинаковых отрезков полос с толщиной слоя 2-4 мм, расположенных в шахматном порядке под прямым углом к направлению перемещения рабочей поверхности детали. Отрезки полос имеют длину в 5-7 раз больше их ширины, расстояние между ними составляет не более ширины наплавленной полосы, а расстояние между соседними полосами равно ширине полосы. Продольная ось симметрии центральной наплавленной полосы расположена в одной плоскости с осью симметрии рабочей поверхности в направлении ее перемещения. Изобретение позволяет снизить скорость изнашивания основного металла в области наибольшей интенсивности трения рабочей поверхности детали, имеющей обтекаемую форму, путем увеличения степени деформирования и рыхления приповерхностного активного слоя почвы в направлении перемещения. 2 ил.

Изобретение может быть использовано при восстановлении и упрочнении сваркой рабочих органов почвообрабатывающих машин, преимущественно лап культиваторов. Удаляют изношенную рабочую часть восстанавливаемой лапы. Изготавливают из рессорно-пружинной стали новую угловую пластину, осуществляют ее заточку с образованием лезвия и приваривают ее к восстанавливаемой лапе культиватора. Осуществляют электровибродуговое упрочнение угловой пластины с использованием пасты, содержащей порошок типа ПГ-10Н-01, карбид вольфрама и криолит. Пасту наносят на противоположную относительно лезвия поверхность угловой пластины и после затвердевания расплавляют электрической дугой с использованием графитового электрода, при этом сила тока составляет 90…95 А, а напряжение - 55…60 В. Техническим результатом изобретения является повышение ударной вязкости и износостойкости восстановленных и упрочненных деталей почвообрабатывающих машин. 1 табл.

Изобретение может быть использовано при нанесении наплавкой износостойких покрытий на детали почвообрабатывающих машин. На рабочую поверхность детали наплавляют износостойкий присадочной материал в виде полос с толщиной слоя 2-4 мм под углом к направлению перемещения рабочей поверхности детали. Упомянутые полосы наносят по часовой или против часовой стрелки по криволинейной траектории петлеобразной циклоидной формы. Расстояние между крайними точками боковой поверхности наплавленного слоя на продольной оси симметрии полосы устанавливают от 1 до 3 размеров ширины наплавленного слоя. Угол между продольной осью симметрии наплавленной полосы и направлением перемещения рабочей поверхности выбирают от 0° до 90°. Возможно нанесение износостойкого присадочного материала в виде блоков из двух или трех параллельных друг другу полос. Соседние полосы могут быть сдвинуты относительно друг друга вдоль оси симметрии петлеобразных участков на половину их длины. Изобретение позволяет уменьшить скорость изнашивания рабочей поверхности детали за счет увеличения степени деформирования и снижения плотности приповерхностного слоя почвы в направлении перемещения. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение может быть использовано для наплавки деталей под слоем флюса двумя ленточными электродами. Электроды одинакового сечения подают в зону плавления одновременно с одинаковыми скоростями параллельно друг другу. Впереди сварочной головки по ходу наплавки подают флюс с образованием слоя высотой H1, обеспечивающего возможность проведения наплавки в электрошлаковом режиме. Позади сварочной головки подают флюс с образованием слоя высотой H2 для защиты сварочной ванны. Соотношение упомянутых слоев выбирают в пределах H2H10,4÷0,8. Расстояние между электродами при подаче их в зону плавления регулируют в пределах от 4,0 до 30 мм. Способ наплавки обеспечивает улучшение качества наплавленного слоя за счет уменьшения доли участия основного металла в наплавленном металле, повышения сплошности металла наплавки, уменьшения несплавлений, подрезов, способствует более благоприятному термическому циклу наплавки, уменьшающему вероятность образования закалочных структур и связанных с этим возможных дефектов. 1 ил.

Наверх