Состав для наплавки

 

СОСТАВ ДЛЯ НАПЛАВКИ, содержащий угпероц, кремний, магний, кальций, алюминий, бор, селен, плавниковый шпат, рецкоземельные металлы, ж&- ; пезо, Отличающийся тем, что, с цепью повышения качества наплавленно« го металла и повышения текнологичности процесса наплавки он цополнитегеьно соаержит крвоттт, никель н мець, селен ввецен в вице цвселеннаа молнбцена, а рецкоземепьные метаппы - в вице их : карбонатов при скеоуюшем сооткошетга компонентов, вес. %: Углероц5-20 Кремний5-15 Магний1- 5 Ка тыдай1-5 АлюмшшйРД-10 Никель.6,1-10 Мець6,1-10 ВорО,1-3 Диселениц молибцена0,1-5 Плавниковый 0,1-5 шпат О,1-1О Криолит Карбона0 ,1-5 ты РЭМ Железо Остальное.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ .

РЕСПУБЛИК

„.80„„963203

ЗсМ) В 23 К 35/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

- «1

О, 1-5 2

4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1 ) 325297 1/25-2 7 (22) 12.01.81 (46) 07.09.83. Бюп. ЛЪ 33 (72) Л. П. Барипович, 10. С. Потапов, А. П. Коростипь и В. Д. Крапя (71) Киевский автомобипьнь-цорожный институт и Научно-исспецоватепьская паборатория автомобипьного транспорта (53) 621.791.04 (088.8) (56) 1. Авторское свнцетепьство СССР по заявке И 2993001/27, кп. В 23 К 35/36; 13.10.80 (прото тип). (54) (57) СОСТАВ ГЛЯ НАПЛАВКИ, соцержащий угпероц, кремний, магний, капьций, апюминий, бор, сепен, ппавниковый шпат, рецкоземепьные метаппы, же пезо, о т п и ч а ю шийся тем, что, с цепью повышения качества налпавпенного металпа и повышения технопогичности процесса наппавки он цопопнитепьно соцержнт криопит, никепь и мець, сепен ввецен в вице цисепеница мопибцена, а рецкоземепьные метаипы - в вице ик

:, карбонатов нри сиецующем соотношении компонентов, вес. %:

Угпероц 5 20

Кремний 5-15

Магний 1- 5 . Капьций 1-5

Апюминий 0,1-10

Никепь .0 1-10

Мець 0,1 10

Бор О, 1-3

Дисепениц мопибцена

Ппавниковый шнат О, 1-5

Криопит О, 1-10

Карбона ты РЗМ О, 1-5

Жепезо Оста пьное.

963203

Изобретение относится к области сварки и наппавки и может быть испопьзоваО, 1-3

0,01-5

0,0 1-2,5

55 шпат

Криопит

О, 1-5

О, 1-10 но ппя восстановпения износившихся деталей машин, например, клапанов, распределительных валов путем автоматической наппавки слоев с применением порошкового материала.

Известен состав дпя наппавки деталей подобного рода, обеспечивающий получение на11павпенного метаппа типа чугуна, 1О обладающего хорошей обрабатывае м остью.

Этот состав содержит компоненты в следующем соотношении, вес. %:

Угперод 5-20 15

А пюминий 2-10

Кремний 2-15

Бор О,ОО 1-0, 1

Кальций 0,5-10

Магний 0,5-5 20

Редкоземельные металлы

Барий

Сепен

Ппавиковый t 25 шпат О, 1-3

Железо Остальное C 1 3

Однако этот состав имеет некоторые недостатки, которые заключаются в том, что наппавпенный металл имеет недо"таточно высокую прочность и ппастичность лри недостаточно хорошем формировм:ни налпавпяемого металла.

Цепью изобретения является повышение качества налпавпенного металла и

35 улучшение технологичности процесса цаппавки.

Эта цепь достигается тем, что состав, содержащий углерод, кремний, магний, капьций, алюминий.,бор, сепен, ппави40 ковый шпат, репкоземепьные металлы, железо, допопнитепьно содержит криопит, никель и медь, сепен введен в вице дись.пенида молибдена, а .редкоземельные металлы - в виде их карбонатов при спи; дую лем с оотношении компонентов,вес.%:

Углерод 5-20

Кремний 5-15

Магний 1-15

Кальций 1-5

Алюминий О, 1-10

Никель О, 1-10

Медь О, 1-10

Бор О, l-3

Дисепенид молибдена 0, 1-5

Ппавиковый

Карбонаты РЗМ О, 1-5

Железо Остальное

Криопит совместно с ппавиковым шпатом выполняет роль защитного флюса, под которым кристаллизуется качественный наппавпенный спой. При наличии криопита и плавикового шпата происходит связывание фтором водорода, являющегося причиной образования трещин в наппавпенном металле. Выделившийся фтор соединяется с кремнием, образуя S1F<, который энергично вступает в реакцию с водородом, образуя стойкий при высоких температурах и нерастворимый в жидком матеппе фтористый водород. 1Г +ЗН = ЗНГ+ З Р

Ввод криопита менее 0,1% в этом отношении при содержании 0,1% плавикового шпата малоэффективен, Ввод более 10% нецелесообразен и экономически невыгоден.

Введение в состав дпя налпавки карбонатов редкоземельных метаппов спс собствует .получению качественного шва.

Чистые элементы-модификаторы РЗМ способствуют совместно с магнием, кальцием модифицироваяию, раскиснению и рафинированию наппавпенного слоя меTBHUB, получению шаровидной формы графита вместе ппастинчатой, что приводит к резкому повышению его физико-механи» ческих свойств.

Выдепившийся С02 при разпожении карбонатов РЗМ является защитной средой при наппавке. Наличие в составе в вице порошка никепя, меди и бора приводит к повышению физико-механических свойств наппавпенного слоя. Присадка B состав никеля и меди в количестве 0,1-10% совместно с алюминием способствует повышению предепа прочности и ударной вязкости, а также повышению пластичности налпавпенного слоя. Нижний предеп по содержанию никеля и меди (0,1%) ограничивается тем, что ниже этого пре дела их влияние на повышение механических свойств наппавпенного слоя незначительно. Ввод более 10% никеля и меди в состав ввиду их дороговизны и дефицита нецелесообразен.

Ввод в состав порошка бора в копичестве 0,1-3% приводит совместно с медью к повышению износостойкости напЬавпенного слоя. При вводе менее

6,1% бора его действие в этом направ963203 пении неэффективно. Ввоц в состав более

3% бора вызывает образование карбидов и отбела в нвплввленном слое, что приводит „ к резкому понижению механических свойств

HsHJIBBlIpHHol o слоя снижению плвстичнос- 5 ти и ударной вязкости, в также к его охрупчиввнию.

Ввод циселенидв молибдена (Мо & д ) в количестве 0,1-5% связан с тем, что он имеет спожную гексагонапьную струк- i0 туру и явпяется тверцой смазкой в наппавпенном спое, которую можно эксппуатировать при работе пары трения цаже при высоких температурах (800-1000 С), При таких температурах графит как 15 .тверцая смазка выгорает. При ввоце его в состав в копичестве менее 0,1 его цействие в этом нвпрввпении мапср эффективно. Ввоц бопее 5о цисепеница ввицу дороговизны И цефицитности эко- 20 номически невыгоден.

Напичие в составе цпя нвлцввки впюминия поэвопяет совместно с эпементвмигрвфитиэаторами — угпероцом, кремнием, кальцием попучвть качественный наппав- 25 ленный спой без структурносвобоцных кврбицов.

Апюминий в составе порошка цпя наппавки способствует упучшению процес- 30 са наппавки. Он упучшает рвскиспение жидкого метвппв в нвппавпенном спое и устраняет образование усацочной пористости и трещин.

Верхний предеп по соцержвнию впюминия в составе порошка для наплввки обусповпен тем, что выше содержания

10 алюминия в нвппавочном спое образуются кврбицы апюминия, которые снижают качество нвппввпенного слоя. При40 сутствие в составе цпя налпввки бопее

10 апюминия цепесообразно топько цпя специапьных нвлпавочных споев: цпя жаропрочных, оквпиностойких изцепий, прецназначенных цпя специапьных условий

45 работы (высокая температура, агрессив ная среца).

При соцержании в составе менее

0,1 апюминия при нижнем содержании кальция 1, кврбицов рецкоэемепьных метаппов 1 в нвлпавпенном спое образуется усацочная пористость.

Ввецение в состав порошка ппввикового шпата в количестве 0,1-5% обусповпено тем, что он явпяется фпюсом, который при нвлпавке прецохрвняет от окиспения эпементы-моцификаторы (

Поп зашитным фпюсом ппавикового шпата формируется качественный спой наппавпенного метаппа.

При соцержвнии менее 0,1% ппавикового шпата в оставе порошка цпя нвлпавки фпюс не выпопняет роди прецохрвнитепя от окиспения эпементовмоцификвторов жидкого нвлпавпенного метвппа. Ввод бопее 5Ъ ппввикового

1 шпата нецепесообразен с экономической точки зрения. добавка в состав криопита в количестве 0,1-10% вместе с ппавиковым шлатом упучшает процесс формиро-вания и качество налпавпенного споя ипи сварного шва.

Состав цпя наппавки изготавпиввется в вице порошка. Это обусповпено автоматическим способом наппавки и соответствует экономичности процесса HBIttIBBKH по сравнению с изготовпением цпя нвппавки соответствующего состава в вице сварочных эпектроцов.

1(арбонвты рецкоземепьных метаппов нахоцятся в вице порошков (пыпеобрвзное состояние), что позвопяет их без прецввритепьной переработки (цробпения, размопа) применять в составе порошка.

В опытнсь-промышпенных условиях изготовпены и испытаны cocTBBII цпя нвппввки, приведенные в твбпице.

Дпя приготовпения указанных составов порошков испопьзоввпись порсяпкообразный графит, сипикоквпьций, ферросипиций, апюминий, магний, жепезо, ппввиковый шпвт и пыпеобрвзные карбонаты P3N, порошкообрвзный никепь, медь, бор, цисепениц мопибцена, порошкообразный криопит.

При нвлпввке составами порошка

% 1-3 (твбпицв) чугунных образцов диаметром 60 мм попучвпся нвппввпепный слой с швровицной формой графита, без отбепа, трешин, усвцочной пористости, Наппавкв осушествпяпась путем поцачи порошка в опрецепенном копичестве нв проволоку, автоматически поцвюшуюся цпя HBII|IBBKH. Бпагоцаря эпектромвг нитному попю, возникающему вокруг провопоки, вокруг провопоки создается равномерная обоповкв порошка, По мере расппввпения провопоки расхоцуется и порошковая провопока.

Проверка состава порошка при автоматическом способе нвппввки позвопяет

его рекоменцовать дпя наппввки (сварки) цетвпей из чугуна.

Распрецепительнь:е ввпьt, вышедшие из строя, наппавпенные предпожлпп м

963203

5 15 1 5 01 10 01 01 5 01

43,6

49,5

2 10 10 2,5 2,5 5 5 1„5 1,5 2,5 2,5

20 5 5 1 10 01 10 30 01 5

01 01

Составитепь Т. Арест

Рецактор Е. Дайч Техрец М.Надь. Корректор А. Йовх

Заказ 8110/3 Тираж 1106 Поцписное

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по цепам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., ц. 4/S

Фипиап ППП Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4 составом, показапи износостойкость на

1015% выше чем вновь изготовпенные.

Применение прецпоженного состава порошка позвопяет восстанавпивать путем наппавки, сварки, вышецшие из строя цетапи машин, например кпапаны, распрецепитепьные вапы и цр., что увепичивает процопжнтепьность их эксппуатации.