ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛ 68-028-01

Результат выполнения научно-технической работы.

При наплавке валов из нержавеющей стали возникает противоречие: необходимо повысить скорость наплавки, и одновременно понизить силу тока, но при этом снижается производительность процесса. Поэтому в процессе наплавки, особенно валов малого диаметра, охлаждение ведут с увеличенной скоростью.

Вал 1(рис.) из нержавеющей стали наплавляют при помощи наплавочной головки 2 с электродом 3 в мундштуке 4. Охлаждающая жидкость по турбопроводу5 передается на наплавляемую деталь на расстоянии 0,8-1,1 диаметра вала от дуги по образующей вала. Охлаждающая жидкость представляет собой 4-6% водный растворnaclс добавлением 4-6% порошка меди. Высокая теплопроводность медного порошка ускоряет охлаждение. Хлорид натрия, повышая теплопроводность охлаждающей жидкости, устраняет слипание частиц медного порошка, способствуя более равномерному его распределению в жидкости.

Наиболее эффективно охлаждение по предложенному способу для валов с диаметром 40-50 мм.

При уменьшении расстояния от дуги до точки подачи охлаждающей жидкости ниже указанного минимального качество наплавки ухудшается, так как жидкость попадает в сварочную ванну, вследствие чего в наплавленном металле появляется пористость. При увеличении расстояния сверх указанного максимального, качество наплавки ухудшается из-за уменьшения скорости охлаждения и появления в структуре наплавленного слоя карбидов.

При наплавке происходит закалка с самоотпуском за счет того, что охлаждающаяся жидкость подается не до полного охлаждения внутренних слоев основного металла. За счет сохранившегося внутреннего тепла происходит последующий нагрев поверхностных слоев наплавленного металла. Это снижает внутреннее напряжение на уровне зерен.

Закалка наружных наплавленных слоев значительно увеличивает снижающие напряжения, способствующие повышению усталостной прочности и износостойкости наплавленных слоев за счет большой скорости охлаждения наружных слоев наплавленного вала в этих слоях возникают увеличенные сжимающие напряжения.

При этом способе охлаждения образуется меньше закалочных трещин, так как растягивающие фазовые напряжения в поверхностных зонах детали снижаются до минимума за счет того, что соль и медь охлаждающей жидкости забирают и аккумулируют большую часть тепла, выделяющегося при наплавке.

Увеличение скорости охлаждения обеспечивает качественную наплавку валов из нержавеющей стали с закалкой их, самоотпуском и устранением перегрева.