Проковка наплавленного металла

Одним из эффективных технологических приемов повышения качества наплавленного металла является проковка наплав­ленного валика. Разработана технология автоматической изно­состойкой наплавки деталей порошковой проволокой в среде уг­лекислого газа с проковкой наносимого валика наплавленного

металла вблизи сварочной ванны (рис. 5.6). За сварочной дугой на определенном расстоянии L от наплавочной проволоки пере­мещается механический или пневматический молоток, проковы­вающий наплавленный валик.

В установке для наплавки тел вращения в среде углекислого газа с проковкой валика вблизи сварочной ванны использована автома­тическая наплавочная головка А-384 с вращателем Т-25. Для подво­да углекислого газа применена малогабаритная горелка с водяным проточным охлаждением, укрепленная на мундштуке наплавочной головки. Проковка шва осуществляется пневматической пульсаци — онной машиной И-125. В качестве инструмента для проковки исполь­зуется специальное зубило с впаянным наконечником из твердого сплава. Молоток пульсатора укреплен на специальном суппорте,

Рис. 5.6. Схема наплавки в среде защитного газа с проковкой валика вблизи сварочной ванны: а — направление удара молотка; б — подача углекислого газа; в — подача охлаждающей воды; г — подача наплавочной проволоки; 1 — механический или пневматический молоток; 2 — горелка наплавочного автомата; 3 — деталь; 4 — наплавленный валик; 5 — упрочненный наплавленный валик

позволяющем производить настройку положения зубила по отно­шению к наплавочной проволоке и нанесенному валику по трем вза­имно перпендикулярным осям.

Суппорт прикреплен к салазкам головки А-384. При использо­вании в качестве молотка пульсационной машины И-125 невозмож­но регулирование в широких пределах частоты и энергии удара, поэтому более удобными в этом отношении являются механичес­кие молотки.

Отимальные режимы наплавки в среде углекислого газа с проков­кой нанесенного валика вблизи сварочной ванны, при использова­нии проволоки марки ПП-ЗХ2В8ГТ диаметром 2,6 мм, следующие:

— сварочный ток

— напряжение на дуге

— скорость наплавки

— шаг наплавки

— вылет электрода

— смещение электрода с зенита

— расход углекислого газа

— расстояние зубила от оси электрода

— расстояние зубила от поверхности изделия 8 мм;

— частота ударов 700 мин-1;

— работа одиночного удара 9,8 Дж.

Наплавку в 3…4 слоя производят после предварительного подо­грева основного металла. Наплавленное изделие помещают в утепленный короб для медленного охлаждения.

Проковка приводит к измельчению структуры, уплотнению шва, уменьшению внутренних напряжений, повышению износостойкос­ти. Проковка наплавленного валика — весьма эффективное сред­ство снижения склонности к образованию горячих трещин. При на­плавке в среде углекислого газа проволокой ПП-ЗХ2В8ГТ с проков­кой валика трещины в наплавленном металле устраняются при подогреве основного металла до 200…250 °С, твердость металла в этом случае HRC 42…46.

Температура образования горячих трещин при дуговой наплав­ке сталей типа ЗХ2В8 лежит в пределах 1250…1400 °С и область рас­крытия трещин располагается на некотором удалении от сварочной ванны. Например, при режиме, указанном выше, горячие трещины
раскрываются на расстоянии более 28…30 мм от оси напла­вочной проволоки. Проковка валика вблизи сварочной ванны (до раскрытия горячих трещин) значительно снижает внутрен­ние растягивающие напряже­ния. Зарождающиеся трещины при этом заковываются, и в ре­зультате склонность наплавлен­ных валиков к образованию го­рячих трещин снижается.

Из рис. 5.7 видно, что про­ковка валика на расстоянии бо­лее 40 мм снижает твердость наплавленного металла больше, чем ближе место г ковки к концу сварочной ван.. Проковка валика на расстоянии более 60 мм увеличивает твер­дость вследствие наклепа на­плавленного металла. Склон­ность наплавленного металла к образованию трещин (особенно в зоне термического влияния) в этом случае возрастает. Проковка валика за зоной раскрытия горячих тре­щин не устраняет, а наоборот, способствует их раскрытию, хотя струк­тура валиков измельчается и внутренние напряжения уменьшаются. При указанном выше режиме проковка валика на расстоянии от на­плавочной проволоки более 60…70 мм способствует раскрытию го­рячих трещин.

Таким образом, при наплавке стали типа ЗХ2В8 в среде углекисло­го газа существует определенная область протяженностью (при ука­занном режиме) около 6…12 мм, в которой проковка валика являет­ся наиболее эффективной.

Наплавка в среде защитных газов с проковкой валика вблизи сварочной ванны рекомендуется для ликвидации горячих трещин. Проковка валика особенно эффективна при наплавке аустенитны­ми сталями.