ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения технологической разработки.

Целью способа наплавки плоских поверхностей лежачим пластинчатым электродом с легирующим покрытием является повышение качества наплавленного слоя за счет программирования (упорядочения) перемещения сварочной дуги. Это достигается тем, что в данном способе наплавки токоподвод присоединяют к одной из кромок электрода, находящейся на расстоянии от изделия, не превышающем длину дугового промежутка, а сам пластинчатый электрод устанавливают под углом к наплавляемой поверхности, равным 2 - 12є.

На рис. изображена схема наплавки пластинчатым лежачим электродом, где показаны:

1 - изделие, 2 - пластинчатый электрод, 3 - легирующее покрытие, 4 - токоподвод, угол наклона электрода 2 к изделию 1 - .

Наплавка предлагаемым способом производится следующим образом.

На изделие 1 насыпают слой флюса необходимой толщины и устанавливают пластинчатый электрод 2 под углом к наплавляемой поверхности. На верхнюю поверхность электрода наносится легирующее покрытие 3, представляющее собой порошковую смесь ферросплавов, тугоплавких соединений и др. компонентов. Изделие и электрод засыпается флюсом, электрод закорачивается на изделие, подключается источник питания сварочного тока и начинается процесс наплавки.

В процессе наплавки сварочная дуга перемещается по кромке электрода, противоположной относительно месту подключения токоподвода, равномерно расправляя ее и легирующее покрытие. Сварочная дуга не может переместиться в сторону токоподвода до тех пор, пока не оплавится вся кромка, так как зазор в сторону токоподвода постепенно увеличивается и необходимы большие знергозатраты для возбуждения и поддерживания сварочной дуги, чем при ее перемещении вдоль кромки, имеющей одинаковый задор с изделием.

Предлагаемый способ наплавки пластинчатым электродом испытан в лабораторных условиях.

Для сравнения производилась также наплавка по известному способу.

Пример.

Наплавляли износостойкий слой на пластинку размером 100х100х40 мм.

По предлагаемому и известному способу выполняли наплавки на одинаковых режимах.

Режим наплавки:

Ток сварочный, А 1500-1600

Напряжение дуги, В 40-45

Сечение электрода, мм 100х6

Скорость наплавки, м/ч 2-2,5

При наплавке по известному способу зазор между электродом и наплавляемой поверхностью изделия устанавливали равным 8 мм.

При наплавке по предлагаемому способу зазор между кромкой электрода со стороны токоподвода устанавливали равным 8 мм и угол наклона электрода к наплавляемой поверхности изделия составлял 2є, 6є, 12є соответственно.

Определялись равномерность распределения твердости по поверхности наплавленного слоя, равномерность формирования боковой поверхности наплавленного слоя, оцениваемые коэффициентом вариации, и относительная износостойкость.

Результаты опытных наплавок /средние/ приведены в таблице.

При наплавке предлагаемым способом наплавленный металл имеет гладкую поверхность, легирование более равномерное по сравнение с наплавкой известным способом.

Определение значений величин угла наклона электрода и зазора между кромкой электрода со стороны токоподвода и изделием производилось экспериментальным путем.

С этой целью выполнялись опытные наплавки на пластину размеров 100х100х40 мм на следующем режиме:

Ток сварочный, А 1500-1600

Напряжение дуги, В 40-45

Сечение электрода, мм 100х6

Скорость наплавки, м/ч 2-2,5

При наплавке толщина слоя легирующего покрытия составляла 14 мм, которое наносилось на верхнюю поверхность пластинчатого электрода. Положение электрода относительно направляемой поверхности устанавливалось следующим образом:

а/ зазор между кромкой электрода со стороны токоподвода и изделием изменялся от 2 до 200 мм с интервалом через 3 мм;

б/ угол наклона электрода к наплавляемой поверхности изменялся от 0є до 20є с интервалом через 2є.

В результате проведенных наплавок установлено следующее:

во всех случаях при установлении зазора больше величины промежутка дугообразования наблюдались перерывы в процессе наплавки, электрод расплавлялся не полностью, что приводило к некачественному формированию наплавляемого слоя. Для данных условий зазор не должен превышать 12 мм.

При установлении угла наклона электрода менее 2є наблюдалось самопроизвольное перемещение сварочной дуги, которая неравномерно расплавляла электрод с легирующим покрытием, вызывая неоднородность свойств и плохое формирование наплавленного слоя.

Устанавливать электрод под углом более 12є не рационально вследствие незначительных объемов наплавленного металла, наплавляемого за один прием.

Рис. Схема наплавки пластинчатым лежачим электродом