Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

Автомобильно-дорожный факультет

Кафедра наземно-транспортных технологических машин

Реферат

Наплавка металлов и сплавов на изношенные поверхности после длительной работы на износ

Выполнила Корнеева Е.А.

Санкт-Петербург 2016

Содержание

1. Наплавка металлов и сплавов на поверхности после длительной работы на износ (деталей машин, ж/д колес, и т.д.)

2. Восстановление структуры и свойств наплавленного металла с применением термической обработки

3. Организации по наплавке в Санкт-Петербурге

Список источников

1. Наплавка металлов и сплавов на поверхности после длительной работы на износ (деталей машин, ж/д колес, и т.д.)

Отдельные детали и механизмы машин в процессе эксплуатации изнашиваются под воздействием сил трения, нагрузок, условий работы и окружающей среды. Особенно большой износ имеют детали, работающие в непосредственном контакте с грунтом. К ним относятся режущие элементы рабочих органов - ножи отвалов бульдозеров, скреперов и автогрейдеров, клыки корчевателей, зубья рыхлителей и экскаваторов, а также детали гусеничного хода - звенья гусениц, опорные и поддерживающие катки, звездочки и т. д.

Изнашивание деталей, выполняющих различные функции, происходит неравномерно. По мере увеличения износа нарушается нормальная работа самой машины. С течением времени основные эксплуатационные показатели заметно ухудшаются. Серьезные изменения происходят вследствие изнашивания силовой установки: резко уменьшается мощность двигателя, повышается расход топлива и смазочных материалов, увеличиваются потери на трение в механизмах силовой передачи. Значительны также изменения и в других механизмах. Износ деталей ведет к уменьшению надежности машины в целом - машина работает с перебоями, что снижает коэффициент ее использования в течение смены, месяца, года. Иногда износ отдельных деталей делает невозможной дальнейшую работу машины[1].

Для восстановления свойств, после длительной работы на износ, выполняют наплавку металлов и сплавов на поверхности деталей машин. Наплавка - нанесение с помощью сварки слоя металла на поверхность изделия. При восстановлении, ремонте наплавку выполняют примерно тем же металлом, из которого изготовлено изделие, однако такое решение не всегда целесообразно. Иногда при изготовлении новых деталей (и даже при ремонте) целесообразней на поверхности получить металл, отличающийся от металла детали. Действительно, в ряде случаев условия эксплуатации поверхностных слоев значительно отличаются от условий эксплуатации всего остального материала изделия. Так, например, если деталь (изделие) должна определять общую прочность, которая зависит от свойств металла и его сечения, то поверхностные слои часто дополнительно должны работать на абразивный или абразивно-ударный износ (направляющие станин, зубья ковшей землеройных орудий, желоба валков канатно-подъемных устройств и др.). Условия работы могут усложняться повышенной температурой, эрозионно-коррозионным воздействием окружающей среды (морской воды, различных реагентов в химических производствах и др.). В качестве примера можно указать клапаны двигателей, уплотнительные поверхности задвижек, поверхности валков горячей прокатки и т.п. Иногда такие детали и изделия целиком изготовляют из металла, который обеспечивает и требования к эксплуатационной надежности работы его поверхностей. Однако это не всегда наилучшее и, как правило, не экономичное решение. Часто оказывается целесообразней все изделие изготовлять из более дешевого и достаточно работоспособного металла для конкретных условий эксплуатации и только на поверхностях, работающих в особых условиях, иметь необходимый по толщине слой другого материала. Иногда это достигается применением биметаллов (низкоуглеродистая сталь + коррозионно-стойкая сталь; сталь + титан и др.), а также поверхностным упрочнением (поверхностной закалкой, электроискровой обработкой и др.), нанесением тонких поверхностных слоев (металлизацией, напылением и пр.) или наплавкой слоев значительной толщины на поверхность.[2]

Наплавка выполняется на всех без исключения поверхностях, начиная от конических и плоских и заканчивая сферическими и цилиндрическими.

Конечной целью описываемой процедуры обычно является восстановление исходных геометрических параметров обрабатываемого изделия. Но кроме того, наплавка позволяет произвести качественное упрочнение валов и других деталей, придать им новые формы, создать на поверхности дополнительный слой с конкретными механическими и физическими показателями (например, высокая жаростойкость, износостойкость, твердость, коррозионная стойкость, антифрикционность и так далее)[3]. металл термический наплавка

Технология наплавки.

При наплавке следует соблюдать основные принципы, заключающиеся в ряде требований:

· Необходимо стремиться к минимальному проплавлению основного металла. Это достигается путем наклона электрода в сторону, обратную ходу наплавки.

· Должно быть как можно меньшее перемешивание наплавленного металла с основным.

· Нужно стараться достичь минимальных остаточных напряжений и деформаций в детали. Это требование во многом обеспечивается соблюдением двух предшествующих.

· Необходимо снижать до приемлемых значений припуски на последующую обработку детали. Говоря другими словами, нужно наплавлять металла ровно столько, сколько необходимо, и не больше.

Применяются различные способы наплавки металла - электродуговая, газовая, электрошлаковая, индукционная, плазменная, импульсно-дуговая, вибродуговая, порошковая наплавки. Наибольшее распространение получила дуговая наплавка.

Материалы для наплавки существуют в различных формах. Это могут быть присадочные прутки, порошкообразные смеси, наплавочные покрытые электроды, порошковая и цельностержневая проволока. В электродуговой наплавке применяются в основном покрытые электроды, присадочные прутки и проволока.

Наплавка покрытыми электродами

Наплавка покрытыми наплавочными электродами относится к основным способам, применяемым как в промышленности, так и в быту, в силу ее простоты, удобства, отсутствия необходимости в специальном оборудовании. Выпускается большое количество марок электродов, создающих наплавочный слой с различными характеристиками, обеспечивающими требуемые качества изделий для работы в тех или иных условиях.

Наплавка требует определенных навыков в работе. Надо при минимальном токе и напряжении, чтобы не увеличивать долю основного металла в наплавленном, оплавить оба компонента. Состав металла будет определять тип электрода, а толщину и форму - диаметр электрода. Напряжение дуги определяет форму наплавленного валика, при его повышении увеличивается ширина и уменьшается высота валика, возрастает длина дуги и окисляемость легирующих примесей, особенно углерода. В связи с этим стремятся к минимальному напряжению, которое должно согласовываться с током дуги.

Наплавка деталей из стали осуществляется, как правило, постоянным током обратной полярности (на электроде "плюс") в нижнем положении.

Прямая (слева) и обратная (справа) полярности подключения электрода

Детали из низкоуглеродистых и низколегированных сталей наплавляют обычно без предварительно нагрева. Но нередко требуется предварительный подогрев и последующая термообработка с целью снятия внутренних напряжений. Более детальные требования к наплавке сообщаются в документации на применяемые наплавочные электроды. Например, для электрода ОЗИ-3 приводятся следующие технологические особенности: "Наплавку производят в один-четыре слоя с предварительным подогревом до температуры 300-600°С. После наплавки рекомендуется медленное охлаждение. Возможна наплавка ванным способом на повышенных режимах. Прокалка перед наплавкой: 350°С, 1 ч."

Поверхность детали перед наплавкой очищается от масла, ржавчины и других загрязнений.

Применяются различные схемы расположения наплавочных швов. В случае плоских поверхностей различают два основных вида наплавки - использование узких валиков с перекрытием друг друга на 0,3-0,4 их ширины, и широких, полученных увеличенными поперечными движениями электрода относительно направления прохода.

Наплавка металла узкими валиками

Наплавка металла широкими поперечными движениями электрода

Другой способ - укладка узких валиков на некотором расстоянии один от другого. При этом шлак удаляют после наложения нескольких валиков. После этого валики наплавляются и в промежутках.

Во избежание коробления деталей, наплавление рекомендуется проводить отдельными участками, "вразброс", а укладку каждого последующего валика начинать с противоположной стороны по отношению к предыдущему.

Наплавка цилиндрической поверхности выполняется тремя способами - валиками вдоль образующей цилиндра, валиками по замкнутым окружностям и по винтовой линии. Последний вариант (по винтовой линии) является особенно удобным в случае механизированной наплавки, при которой детали в процессе наплавки придается равномерное вращение.

Наплавка металла на цилиндр

Цилиндр с наплавленным металлом

Для восстановления и повышения срока службы режущего, штампового и измерительного инструмента, а также деталей механизмов, работающих при интенсивном износе, применяется наплавка рабочих поверхностей твердыми сплавами, представляющими собой соединения таких металлов, как титан, вольфрам, тантал, марганец, хром и других с бором, углеродом, кобальтом, железом, никелем и пр.

При изготовлении новых инструментов и деталей с твердосплавной наплавкой, в качестве заготовок (оснований) применяются детали из углеродистых или легированных сталей. В случае ремонта деталей с большим износом, перед наплавкой твердыми сплавами делают предварительную наплавку электродами из малоуглеродистой стали.

Для получения более качественной наплавки, предупреждения образования трещин и снижения напряжений, во многих случаях целесообразен подогрев заготовок до температуры 300°C и выше.

Наплавка металлорежущего инструмента и штампов.

Металлорежущие инструменты и штампы, работающие при холодной и горячей штамповке, наплавляют электродами ОЗИ-3, ОЗИ-5, ОЗИ-6, ЦС-1, ЦИ-1М и прочие марки. Металл, наплавленный этими электродами, обладает высокой сопротивляемостью к истиранию и смятию при больших удельных нагрузках и высоких температурах - до 650-850°C. Твердость наплавленного слоя без термообработки составляет от 52 HRC (ОЗИ-5) до 61 HRC (ОЗИ-3). Наплавляется 1-3 слоя общей толщиной 2-6 мм. Деталь перед наплавкой подогревают до температуры 300-700°С (в зависимости от марки электрода).



Наплавка ножей

Наплавка деталей, работающих на истирание без ударных нагрузок.

Если требуется получить наплавленный металл особо высокой твердости, можно использовать электроды для наплавки Т-590 и Т-620. Они специально предназначены для покрытия деталей, работающих на интенсивное истирание. Их стержень изготовлен из малоуглеродистой стали, зато в покрытия входят феррохром, ферротитан, ферробор, карбид бора и графит. Благодаря этим материалам твердость наплавленного металла может достигать 62-64 единиц по HRC.

Из-за того, что наплавленный металл обладает хрупкостью и склонностью к образованию трещин, изделия, наплавленные электродами Т-590 и Т-620, не предназначены для эксплуатации в условиях значительных ударных нагрузок. Наплавка твердосплавного металла производится в один-два слоя. Если требуется наплавлять большую толщину, нижние слои наплавляются электродами из малоуглеродистой стали и лишь заключительные - твердосплавными.

Наплавка деталей, работающих на истирание с ударными нагрузками.

Детали из марганцовистых сталей (110Г 13Л и подобные ей), работающие в условиях интенсивного поверхностного износа и высоких ударных нагрузок (в частности, рабочие органы строительного и землеройного оборудования), наплавляют электродами ОМГ-Н, ЦНИИН-4, ОЗН-7М, ОЗН-400М, ОЗН-300М и прочие марки. При их использовании твердость наплавляемого металла во втором слое получается 45-65 HRC при высоких значениях вязкости.

Наплавка деталей (молотков) мельницы

Наплавка шнека

Наплавка нержавеющих сталей. Для наплавки деталей из нержавеющих сталей применяются электроды ЦН-6Л, ЦН-12М-67 и прочие марки. Стержень этих электродов изготовлен из нержавеющей высоколегированной проволоки. Кроме высокой коррозионной стойкости, наплавленный металл имеет еще и устойчивость к задиранию, что позволяет использовать эти электроды для наплавки уплотнительных поверхностей в арматурных изделиях.

При использовании некоторых электродов для наплавки нержавеющих сталей, рекомендуется производить предварительный и сопутствующий подогрев детали до температуры 300-600°С и осуществлять после наплавки термообработку.

Наплавка меди и ее сплавов.

Наплавка меди и ее сплавов (бронз) может осуществляться не только на медное или бронзовое основание, но также на сталь и чугун. В этом случае создаются биметаллические изделия, имеющие необходимые эксплуатационные качества (высокую стойкость против коррозии, низкий коэффициент трения и прочие ценные свойства, присущие меди и ее сплавам) и обладающие при этом гораздо более низкой стоимостью в сравнении с деталями, изготовленными полностью из меди или ее сплавов.

Алюминиевые бронзы, в частности, обладающие высокими антифрикционными свойствами, очень хорошо работают в узлах трения, поэтому их наплавляют на червячные колеса, сухари и другие детали, работающие в условиях трения.

Наплавка деталей из технически чистой меди может производиться электродами "Комсомолец-100" или присадочными прутками из меди или ее сплавов. При наплавке меди на медь применяют предварительный подогрев до температуры 300-500°С.

Наплавленный слой желательно подвергать проковке, при температуре меди выше 500°С.

Если требуется наплавка бронзой, можно использовать электроды ОЗБ-2М, содержащие помимо, составляющей основу, меди также олово, марганец, никель и железо. Изделия, наплавленные электродами ОЗБ-2М, имеют высокую поверхностную износостойкость.

Наплавка меди и ее сплавов производится постоянным током обратной полярности в нижнем положении.

Наплавка в среде защитных газов

Наряду с наплавкой покрытыми электродами, в домашних условиях можно осуществлять и наплавку в среде защитных газов - методом MIG/MAG (с автоматизированной подачей проволоки) или TIG (вольфрамовым электродом) с присадочными прутками. Для защиты можно применять различные газы: аргон, углекислый газ, гелий, азот - в зависимости от того, какой наплавляется металл.

При восстановлении наплавкой деталей из углеродистых сталей можно использовать более дешевый углекислый газ. Учитывая тот факт, что CO2 окисляет расплавленный металл, наплавочная проволока в этом случае должна иметь раскислители (марганец, кремний и пр.).

Наплавку меди и ее сплавов можно производить в азоте, который нейтрален по отношению к меди.

Высоколегированные стали, сплавы на магниевой и алюминиевой основе наплавляются в аргоне, гелии или их смеси.

Наплавку неплавящимся вольфрамовым электродом осуществляют в аргоне и гелии. Вообще, инертные газы, особенно, аргон, являются универсальными, подходящими для сварки и наплавки практически любого металла.

В качестве материалов для наплавки полуавтоматами углеродистых и низколегированных сталей применяются сварочные проволоки сплошного сечения (Св-08ГС, Св-08Г 2С, Св-12ГС), и специальные наплавочные (Нп-40, Нп-50, Нп-30ХГСА). Для наплавки нержавейки применяют проволоку из нержавеющей стали. Может осуществляться наплавка и порошковой проволокой, позволяющей получить наплавленный слой с особыми свойствами.

При восстановлении деталей наплавкой методом MIG/MAG применяют как и в случае MMA постоянный ток обратной полярности, обеспечивающий меньшее проплавление основного металла. При использовании вольфрамового электрода (метод TIG) используют прямую полярность, исключающую оплавление вольфрамового электрода. Наплавку нужно стараться вести как можно более короткой дугой - во избежание разбрызгивания металла[4].

Подготовка поверхности под наплавку

Перед наплавкой поверхность тщательно очищают от масла, краски, окалины и других загрязнений. Поверхностные дефекты, в том числе и ранее наклепанный слой, удаляют механическим путем или резаком для поверхностной кислородной резки. С целью снижения сварочных напряжений необходимо добиваться равномерной толщины наплавленного слоя. Поверхность, имеющую неравномерную выработку с большими колебаниями по высоте, выравнивают механическим путем на металлорежущем оборудовании.

При подготовке под наплавку поверхностей с локальными износами следует избегать плавных переходов наплавляемого металла к основному (рис. 18.1)[5].

Рис. 18.1. Правильная (П) и неправильная (Н) подготовка поверхностей под наплавку;1...6 - последовательность наложения валиков

Обработка поверхности наплавленной детали

Выбор вида обработки наплавленных поверхностей зависит от их твердости и хрупкости, припуска для удаления дефектного слоя, производительности процессов, требуемой точности. Предварительная обработка деталей после наплавки, как правило, выполняется резцами с пластинами из твердого сплава Т 5К.Ш и Т 15К 6. Заточку резцов выполняют с отрицательным передним углом 7=8 - 10°, положительным задним углом о=10 - 15° и главным углом в плане Ф=65 - 75°. Указанная геометрия резца дает возможность увеличить его износостойкость и прочность в результате улучшения отвода тепла, уменьшения усилия резания и улучшения условий работы режущей кромки.

Значительное влияние на работоспособность резцов и качество наплавленной поверхности оказывает скорость резания. В результате изменения скорости резания можно снизить шероховатость поверхности на 1 - 2 класса и повысить твердость наплавленного слоя на 15 - 20 %. При этом глубина наклепа поверхностного слоя будет 120-- 160 мкм, а глубина распространения остаточных тангенциальных напряжений 150 --380Н/М.

В табл. 12.4 приведены режимы обработки и материалы инструмента для обработки наплавленных поверхностей различной твердости.

Следует отметить, что при обработке наплавленных поверхностей резцами из твердого сплава ТК не всегда удается достичь высокого качества поверхности детали. Так, при электродуговой наплавке порошковой проволокой ГПРН-120 получаемая поверхность имеет макронеровности размером до 1,0-- 1,5 мм и значительную волнистость. В наплавленном слое вблизи от поверхности имеются раковины, неметаллические включения (флюс, оксиды и т. д.). Из-за специфических условий нанесения и охлаждения наплавленного слоя его твердость неравномерна и колеблется от 34 - 36 до 46 - 48 Н^С. Применение указанного вида проволоки вызывает значительные трудности из-за низкой обрабатываемости этого материала. Так, при обработке резцами Т 15К 6 при скорости резания 0,4--0,5 м/с, подаче 0,1--0,12 мм/об и глубине резания до 2,5 мм стойкость резцов не превышала 30 мин. При этом наблюдалось частое разрушение инструмента.



Перспективным является применение в качестве материала инструмента киборита - нового поликристаллического сверхтвердого материала, что, позволило существенно увеличить производительность и качество точения. Применение резцов из указанного материала позволило увеличить их стойкость до 120-- 180 мин при увеличений скорости резания до 1,63-- 1,83 м/с и подачи до 0,17 - 0,20 мм/об с прежней глубиной резания.

Для чистовой и отделочной обработки наплавленных покрытий используют шлифование. Как правило, в качестве абразивного материала используют электрокорунд нормальный (Э), белый (ЭБ) и монокорунд (М). При обработке наплавленных поверхностей наибольшей стойкостью обладает абразивный инструмент на бакелитовой и вулканитойой связках.

Детали, восстановленные наплавкой твердыми порошковыми материалами на железной основе, например сормайт, УС-25, ФБХ-6-2, целесообразно обрабатывать шлифованием методом врезания. Наиболее высокие показатели процесса обработки наплавок достигаются при сухом шлифовании. Шлифование без охлаждения жидкостью позволяет вести процесс обработки в условиях разупрочнения обрабатываемого материала в месте контакта круга с восстанавливаемой деталью.

Детали, восстановленные наплавкой сормайтом, целесообразно предварительно обрабатывать шлифовальным кругом из хромистого электрокорунда 34А 40СМ 16К, а УС-25 и ФБХ-6-2 - шлифовальным кругом из карбида кремния 64С 25СМ 16К.

Оптимальные значения основных показателей режима чернового шлифования: окружная скорость круга, соответствующая наибольшей его стойкости хк=35 м/с; окружная скорость детали хд= 11 м/мин.

Оптимальные значения скоростей съема металла наплавок, соответствующие минимуму удельной себестоимости:

для сормайта Qм=7 см 3/мин;

для УС-25 Qм =4 см 3/мин;

для ФБХ-6-2 Qм =4,5 см 3/мин;

для ПГ-ХНЭОСРЗ Qм =3см 3/мин.

Минутная поперечная подача круга, соответствующая оптимальной скорости съема металла:

stм=Qм/(рDL)

где Qм - оптимальная скорость съема металла наплавки, мм 3/мин; D --диаметр обрабатываемой поверхности, ми;L --, длина обрабатываемой поверхности, мм,

В табл. 12.5 представлены данные минутной поперечной подачи в зависимости от диаметра и ширины шлифования поверхностей, наплавленных различными сплавами.

Шероховатость поверхности можно регулировать, улучшая качество крута, которое при его правке зависит от скорости подачи алмазно-металлического карандаша. Так, при подаче.карандаша со скоростью 0,1 мм/об шероховатость поверхности составляет Rа 0,4 - 0,8, а при скорости 0,2 мм/об - Rа. 1,6. Припуск на окончательную механическую обработку не должен превышать 0,3 мм на сторону.

Чистовую обработку наплавленных поверхностей осуществляет шлифовальным кругом из электрокорунда белого повышенного качества 39А, зернистостью 24 - 40, твердостью СМ 2 - С 1 с керамической связкой. Для уменьшения шероховатости поверхности и снижения погрешности геометрической формы в конце цикла шлифования предусмотрено выхаживание в течение 0,1 - 0,15 мин. Режимы чистового шлифования наплавленных деталей приведены в табл. 12.6.

В режимах шлифования поверхностей восстановленных контактной наваркой ленты или проволоки особых отличий нет[6].

Термообработка наплавляемых металлов

Термообработку после наплавки осуществляют с целью предотвращения образования трещин в наплавленном слое твердого металла, снятия в нем остаточных напряжений, обеспечения оптимальной твердости: и повышения обрабатываемости резанием.

На практике применяют следующие виды последующей термообработки:

1) отжиг для снятия напряжений; низкотемпературный отжиг (или высокотемпературный отпуск) для снятия возникающих при наплавке остаточных напряжений и устранения образующихся закалочных структур включает нагрев и выдержку при определенной температуре ниже точки начала протекания структурных превращений;

2) отпуск; для достижения равномерного снижения твердости и повышения обрабатываемости наплавленного металла резанием необходим нагрев до температуры превращения неравновесной структуры в более равновесную (ниже точки Ас) с последующим медленным охлаждением;

3) закалку; для повышения твердости наплавленного металла осуществляют последующую термообработку в виде быстрого охлаждения от температуры аустенитизации. По способу охлаждения выделяют закалку в воде, горячей среде, солях и на воздухе, а по способу нагрева - закалку газовым пламенем и ТВЧ. Газопламенную закалку, осуществляемую с применением прямого нагрева пламенем, используют для поверхностной закалки любых изделий, в том числе изделий, подвергнутых износостойкой наплавке;[7]

К настоящему времени разработаны и находят широкое применение на практике различные технологические способы термической обработки металлов и сплавов, в которых используется циклическое многократное изменение температуры. К ним можно отнести способы многократной нормализации, закалки или отпуска, циклического или маятникового отжига, а также различные способы термоциклирования в процессе обработки. Так, в последние годы интенсивно разрабатывается и находится на стадии внедрения принципиально новый метод термообработки - термоциклическая обработка (ТЦО), режимы которой характеризуются (в отличие от известного метода термической обработки) многократностью нагревов и охлаждений с оптимальными скоростями и отсутствием выдержек при максимальных температурах нагрева. Часто все эти разновидности термической обработки называют одним термином - термоциклическая обработка[8].

Структура наплавляемого металла до и после термической обработки

Структура сварного соединения после термообработки значительно изменяется. Например, в зоне термического влияния значительно уменьшается количество перлита, что, по-видимому, связано с диффузией углерода из этой зоны в пограничные участки шва.

2. Восстановление структуры и свойств наплавленного металла с применением термической обработки

Структура наплавленного металла имеет, как правило, крупнозернистое дендритное строение, при этом концентрация избыточного феррита по границам зерен приводит к снижению показателей физико-механических свойств поверхностного слоя восстановленной детали[9].

Термоциклическая обработка ликвидирует дефектность структуры наплавленного металла и зон термического влияния. Исходная гетерогенная крупнозернистая структура при ТЦО превращается в гомогенную мелкозернистую, без резко выраженных различий в размерах зерен, т. е. без зон термического влияния. При местной ТЦО эти изменения структуры выражены слабее, что связано со сложностью контроля скорости и температуры нагрева[9].

Так как химический состав наплавленного металла часто получается совершенно неудовлетворительным и неприемлемым, то нередко приходится принимать специальные меры к улучшению состава наплавленного металла. Наиболее частым приёмом является введение легирующих присадок в состав обмазки электродов. Посредством легирования через электродную обмазку или электродный стержень специального состава удаётся устранить ухудшение химического состава металла, вызванное процессом сварки, и восстановить его удовлетворительные механические свойства. К наплавленному металлу прилегает переходная зона, лежащая между наплавленным металлом и неизменённым основным металлом. Эта зона называется зоной термического воздействия, зоной термического влияния или просто зоной влияния, образование которой при сварке неизбежно. В зоне влияния находится основной металл, не расплавлявшийся в процессе сварки и сохранивший практически неизменным свой химический состав, но изменивший свою структуру и механические свойства вследствие термообработки, созданной процессом сварки.

Процесс нагрева и охлаждения какой-либо точки металла зоны влияния. Сначала происходит быстрое повышение температуры, а затем более замедленное, но всё же достаточно быстрое охлаждение металла, идущее главным образом за счёт отдачи тепла в прилегающие холодные слои металла. Максимальная температура, до которой нагревается металл данной точки зоны влияния, зависит от положения этой точки. На границе расплавления максимальная температура равняется температуре плавления металла. По мере удаления от границы расплавления максимально достигаемая температура понижается (фиг. 53).

Результат теплового воздействия на металл в зоне влияния зависит от отношения данного металла к термообработке. Так, например, мало чувствительный к термообработке технически чистый металл при сварке мало изменяет свою структуру и механические свойства в зоне влияния. Если же металл чувствителен к термообработке, то его структура и механические свойства в зоне влияния могут резко изменяться. При этом могут наблюдаться как закалка с образованием твёрдых и хрупких структур, образование трещин, так и отжиг со значительным снижением пределов прочности, текучести и т. д. В подобных случаях наиболее слабым местом сварного соединения может быть уже не наплавленный металл, а зона влияния, поэтому приходится принимать специальные меры к её улучшению, которые сводятся к изменению теплового режима в процессе сварки и последующей термообработке. Могут наблюдаться необратимые ухудшения структуры металла, не восстанавливаемые последующей термообработкой. Такое явление наблюдается, например, у дуралюминия и некоторых специальных сталей.

По мере удаления от границы расплавления явления рекристаллизации слабеют и идёт постепенный переход в зону, где максимальная температура металла не превышала 500° и где невозможно установить какие-либо признаки теплового воздействия процесса сварки на металл, кроме возможного отпуска закалочных структур и некоторого снижения предела прочности. Естественно, что вследствие неоднородности структуры в зоне влияния механические свойства металла будут также неоднородны. Для разобранного случая сварки малоуглеродистой стали свойства металла в зоне нормализации могут быть лучше свойств основного неизменённого металла, поэтому эта зона иногда называется также зоной улучшенного металла[10].

3. Организации по наплавке в Санкт-Петербурге

1) Завод металлоконструкций ГЕФЕСТ.

Предприятие по металлообработке предлагает такую услугу, как наплавка металла, твердых и износостойких поверхностей и тел вращения.

На предприятии осуществляется наплавка изделий следующих габаритов:

Максимальный диаметр 1500 мм

Максимальная длина 12000 мм

Также предприятие выполняет восстановление деталей наплавкой металла. Данная услуга полезна в случае, когда активно эксплуатируют разные металлические механизмы, поскольку в этом случае сложно избежать истирания или повреждения поверхности. Конечно, можно и заменить такую деталь, но есть более легкий и экономичный способ - наплавка металла. К плюсам этого метода можно добавить то, что помимо восстановления элемента он также укрепляет его.

+7 (812) 461-54-53

+7 (812) 461-30-68

gefest.kolpino@mail.ru

Санкт-Петербург, Колпино

ул. Павловская, д. 42

2) ТЕХМЕХАНИКА

Компания ТЕХМЕХАНИКА оказывает спектр услуг:

§ Ремонт и обслуживание спецтехники;

§ Аренда спецтехники;

§ Выездная ремонтная бригада

§ Продажа масел, фильтров, расходных материалов

§ Расточка наплавка отверстий

§ Изготовление втулок, пальцев и уплотнений, под индивидуальный и оригинальный размер.

§ Слесарные работы

§ Ремонт карданных валов

В широкий спектр услуг этой компании по металлообработке в Санкт-Петербурге (СПб) включены операции по наплавке металлов. Наплавка представляет собой процесс, при котором один расплавленный металл (присадочный) наносится на поверхность другого (основного). Основной металл при этом тоже расплавляют на малую глубину, чтобы образовалось гомогенное соединение. Наплавка применяется в целях восстановления утраченной геометрии детали, придания новой формы детали, создания поверхностного слоя с необходимыми физико-механическими свойствами, например, с повышенной твердостью, износостойкостью, коррозионной стойкостью, жаростойкостью, антифрикционностью.

Наплавка металлов является эффективным способом увеличения срока эксплуатации или восстановления механизмов машин и металлических изделий методом нанесения на поверхность изношенных деталей специального материала с высокой износостойкостью. Сейчас наплавка металлов - важный элемент металлообработки и сварочного производства. Использование наплавки помогает решить проблемы при производстве металлургического оборудования и энергетических установок.

Наплавка может наноситься на любую поверхность - плоскую, цилиндрическую, коническую сферическую. Специалисты этой компании применяют уникальные и проверенные технологии наплавки металлов для восстановления деталей любой сложности. Для этого применяются качественные расходники и специализированное, современное, надежное оборудование.

Email: rastochka2015@gmail.com

Покупка-продажа спецтехники, предоставление услуг,

тел/факс: 8(921)916-09-10;

8(931) 230-87-85 - Запчасти

Отдел ремонта и аренды спецтехники тел: 8(911)923-93-20

3) ПФ "ЭМЗ Новекс-СПб"

ПФ "ЭМЗ Новекс-СПб" производит следующие сварочные работы:

· Ручная дуговая сварка;

· Сварка полуавтоматом;

· Точечная сварка.

Наплавка - это нанесение слоя металла или сплава на поверхность изделия посредством сварки плавлением. Восстановительная наплавка применяется для получения первоначальных размеров изношенных или поврежденных деталей.

Экспериментальный Механический Завод Новекс-СПб производит работы по наплавке износостойкими материалами, твёрдостью до 420НВ, 42HR.

Все наплавленные поверхности у нас проходят контроль качества и тестирование на соответствие заданной твёрдости материала.

Телефон: (812) 448-30-01

Факс: (812) 319-50-61

Контактное лицо: Шамсутдинов Руслан Ягафарович

Адрес: Северо-запад, Ленинградская область и С-Пб, Санкт-Петербург

ул. Софийская, 14 оф. 703

4) ООО "РИПП"

ООО "РИПП" - это современный ремонтный цех в Санкт-Петербурге с клиентами по всей России. Огромный опыт работ по ремонту отверстий наша компания приобрела уже давно, будучи в составе большого производственного холдинга. В последние годы мы работаем как отдельное предприятие со специализацией на ремонте ковшей, грейферов, проушин, балок мостов и других узлов разнообразной спецтехники:

§ Экскаваторов и бульдозеров, погрузчиков и кранов;

§ Буровой, железнодорожной, портовой и аэродромной техники;

§ Строительного, сельскохозяйственного и дорожного оснащения;

§ Шлюзов, мостов, горного оборудования, конвейеров и так далее.

Восстановление наплавкой

Восстановление наплавкой - оптимальный способ продления срока службы вашего оборудования

Используемая в различных сферах тяжелая спецтехника постоянно подвергается большим динамическим нагрузкам. Это обуславливает быстрый износ отдельных деталей и узлов оборудования. Несмотря на то, что все конструктивные элементы специализированной техники отличаются высоким запасом прочности, их контактирующие рабочие поверхности постепенно подвергаются механическому износу. Эффективными способами восстановления изношенных деталей в мировой практике считаются расточка, наплавка отверстий.

Широко применяемый метод восстановления наплавкой требует наличия соответствующей техники, материалов и квалифицированных специалистов, которые имеют опыт выполнения этой достаточно сложной ремонтной работы.

Технология метода восстановления наплавкой

Ремонт отверстий, выполняемый данным способом, предусматривает следующие действия. Сначала изношенную поверхность дефектуют. Перед началом работ по восстановлению детали важно убедиться, что на ней нет трещин или деформаций, в случае их обнаружения дефектную часть детали следует удалить.

Сам процесс восстановления заключается в наплавке на деталь необходимого количества металла, обладающего требуемыми свойствами и характеристиками. В некоторых случаях для обеспечения равномерного перехода основного металла к наплавляемому нужен нагрев восстанавливаемой детали. После завершения процесса наплавки поверхность детали подвергают механической обработке с тем, чтобы придать ей исходную форму и размер.

Сложность такого метода, как восстановление наплавкой, заключается в необходимости соблюдать режимы термообработки в течение всего процесса наплавки и при последующей обработке детали. Это важно для того, чтобы в восстановленном элементе не возникали "холодные" и "горячие" трещины. Именно по этой причине лучше доверять проведение данного вида ремонта квалифицированным специалистам.

Какие детали и узлы можно отремонтировать методом наплавки

Восстановление наплавкой отлично подходит для практически любых узлов, деталей и механизмов. Этот способ применяют при необходимости ремонта корпусных деталей, двигателей, распределительных валов, ступиц, штоков, маховиков и других элементов.

При выполнении наплавки на ремонтируемую деталь можно наносить более износостойкое покрытие, что позволяет улучшить ее характеристики.

Восстановление наплавкой - оптимальный способ продлить ресурс вашего оборудования, главное, доверить ремонт опытным и профессиональным мастерам.

Адрес: 198097, Санкт-Петербург,

ул. Маршала Говорова 29, лит. Л

Телефон: (812) 703-12-21

Список источников

1. http://stroy-technics.ru/article/predelnye-iznosy-detalei-i-vliyanie-iznosa-na-rabotu-mashin

2. http://www.migatronic.ru/content/view/45/46/

3. http://tutmet.ru/vosstanovlenie-uprochnenie-detalej-valov-svarkoj-naplavkoj.html

4. http://tool-land.ru/naplavka-metalla.php

5. http://www.autowelding.ru/publ/professionalno_o_pajke/naplavka_sposoby_naplavki/tekhnologija_dugovoj_naplavki/31-1-0-498

6. http://www.studfiles.ru/preview/2069495/page:28/

7. http://hssco.ru/termoobrabotka-posle-naplavki/

8. http://markmet.ru/kniga-po-metallurgii/termotsiklicheskaya-obrabotka-stalei-splavov-i-kompozitsionnykh-materialov

9. http://metallicheckiy-portal.ru/articles/chermet/termociclicheskaya_obrabotka/spec_metodi_tco/23?gsks=%20280

10. http://tehnoarticles.ru/svarka/18.html

Размещено на Allbest.ru

...