Наплавочные материалы

НАПЛАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Наплавка - процесс покрытия плавлением одного и более слоев металла или сплавов на поверхность изделия с использованием процессов сварки.

Наплавка проводится как в производстве деталей, подверженных износу, так и при восстановительных работах последних. Наибольшее применение наплавка нашла при ремонте металлических изделий, подверженных износу.

При восстановлении наплавкой добиваются изначальных параметров изношенных или поврежденных изделий. Наплавочные материалы выбирают исходя из химического состава обрабатываемого изделия и способа нанесения наплавочного слоя. В таком случае выбирают материалы наиболее близкие к химическому составу основного изделия. В случаях повышенного риска износа металлического изделия во время его эксплуатации, имеет смысл выбирать наплавочный материал наиболее стойкий к имеющимся видам износа.

Обработка деталей и механизмов дорогостоящими покрытиями в полной мере окупается экономически, так как правильно подобранный материал наплавки может в разы увеличить срок службы изделия в сравнении даже с новым аналогом без прочного покрытия.

Наплавка при изготовлении новых металлических изделий применяется для создания функциональных покрытий с заданными физико-химическими свойствами: коррозионной устойчивостью, износостойкостью, устойчивостью к температурным нагрузкам и пр.

Виды наплавочных материалов

К наплавочным материалам относятся наплавочные электроды, цельнометаллическая и порошковая проволока для наплавки, наплавочные флюсы и порошки для напыления.

По химическому составу наплавочные материалы делятся на:

• перлитные,
• мартенситные,
• высокохромистые,
• высокомарганцовистые аустенитные,
• коррозионностойкие.

Перлитные наплавочные материалы обладают сравнительно невысокой твердостью и стойкостью, что приводит к достаточно низкому сопротивлению при трении.

Поэтому перлитные материалы используются для создания промежуточного слоя, на который наносится слой повышенной прочности.

Мартенситные наплавочные материалы отличаются появлением после наплавки мартенситной структуры. Такие наплавки отличаются повышенной твердостью, износостойкостью при трении, пониженной пластичностью, хрупкостью, вероятностью появления холодных трещин. Пpи ударной нагрузке возможны отколы в зоне сплавления и основного металла изделия.

Низколегированные мартенситные материалы отличаются небольшой твердостью, но их жаростойкость и антикоррозионные свойства весьма высоки. Износостойкость наплавки можно повысить путем увеличения содержания углерода и хрома.

Твердость мартенситной наплавки значительно повышает добавление бора. Такой материал устойчив износу при трении и задирам, нo динамических нагрузок не выдерживает из-за повышенной хрупкости. Такая наплавка имеет повышенную склонность к образованию горячих и холодных трещин, для предотвращения которых применяются один или несколько подслоев. В результате наложения дополнительных слоев твердость снижается несущественно.

Высокохромистые наплавочные материалы на основе железа создают высокопрочную структуру благодаря матрицы из аустенита c наличием мелкодисперсных частиц карбидов бора и хрома. Для повышения уровня износостойкости, твердости и возможности вторичного твердения в высокохромистые материалы добавляют такие карбидообразователи как вольфрам, молибден, ниобий и др.

Особенностью высокомарганцовистых аустенитных наплавочных материалов является возможность создания пластичной и вязкой аустенитной структуры при резком охлаждении от 1000С. Длительное охлаждение при температуре более 400С снижает пластичность и вязкость покрытия.

Появление хрупкости и трещин при наплавке низколегированного металла изделия с низкоуглеродистым металлом наплавки предотвращается применением промежуточного хромисто-марганцовистого слоя.

Коррозионностойкие наплавочные материалы применяются на хромистых изделиях и изделиях из хромоникелевых аустенитных сталей. Этот вид наплавочных материалов имеет высокое содержание хрома и низкое содержание углерода. Достоинство этого вида наплавки проявляются в стойкости к коррозионному растрескиванию под воздействием напряжения.