Особенности дуговой наплавки лежачим пластинчатым электродом по легирующей шихте

Особенности дуговой наплавки лежачим пластинчатым электродом по легирующей шихте

Предложен способ дуговой наплавки плоских деталей лежачим пластинчатым электродом по легирующей шихте. Основными факторами, которые определяют стабильность процесса наплавки являются: напряжение дуги U, ток дуги I, площадь сечения электрода S. В результате экспериментов был определен диапазон тока н...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2015
1. Verfasser: Бартенев, И.А.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України 2015
Schriftenreihe:Автоматическая сварка
Schlagworte:
Современные способы наплавки, технологии наплавки и их применени
Online Zugang:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/113047
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Особенности дуговой наплавки лежачим пластинчатым электродом по легирующей шихте / И.А. Бартенев // Автоматическая сварка. — 2015. — № 5-6 (742). — С. 57-59. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-113047
record_format dspace
spelling irk-123456789-1130472017-02-01T03:03:03Z Особенности дуговой наплавки лежачим пластинчатым электродом по легирующей шихте Бартенев, И.А. Современные способы наплавки, технологии наплавки и их применени Предложен способ дуговой наплавки плоских деталей лежачим пластинчатым электродом по легирующей шихте. Основными факторами, которые определяют стабильность процесса наплавки являются: напряжение дуги U, ток дуги I, площадь сечения электрода S. В результате экспериментов был определен диапазон тока наплавки (300…400 А), обеспечивающий стабильность режима на старте и в течение всего процесса наплавки. Было установлено, что твердость наплавленного металла составила HRC 47…52, что выше, чем у металла типа стали Г13. Металлографические исследования показали, что предложенный способ обеспечивает минимальное проплавление основного металла, что дает возможность получить необходимый химический состав наплавленного металла при однослойной наплавке. The method of arc surfacing of flat parts using fire-cracker plate electrode over alloying charge was offered. The main factors determining stability of surfacing process are the following: arc voltage U, arc current I, and electrode sectional area S. As a result of experiments the range of surfacing current (300-400 A) was determined providing stability of mode at the start and throughout the whole process of surfacing. It was established that hardness of deposited metal amounted to HRC 47-52, which is higher than that of metal such as steel G13. Metallographic investigations showed that the offered method provides a minimal penetration of base metal, that will allow obtaining the necessary chemical composition of deposited metal in single-layer surfacing. 2015 Article Особенности дуговой наплавки лежачим пластинчатым электродом по легирующей шихте / И.А. Бартенев // Автоматическая сварка. — 2015. — № 5-6 (742). — С. 57-59. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 0005-111X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/113047 621.791.927.535 ru Автоматическая сварка Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
topic Современные способы наплавки, технологии наплавки и их применени
Современные способы наплавки, технологии наплавки и их применени
spellingShingle Современные способы наплавки, технологии наплавки и их применени
Современные способы наплавки, технологии наплавки и их применени
Бартенев, И.А.
Особенности дуговой наплавки лежачим пластинчатым электродом по легирующей шихте
Автоматическая сварка
description Предложен способ дуговой наплавки плоских деталей лежачим пластинчатым электродом по легирующей шихте. Основными факторами, которые определяют стабильность процесса наплавки являются: напряжение дуги U, ток дуги I, площадь сечения электрода S. В результате экспериментов был определен диапазон тока наплавки (300…400 А), обеспечивающий стабильность режима на старте и в течение всего процесса наплавки. Было установлено, что твердость наплавленного металла составила HRC 47…52, что выше, чем у металла типа стали Г13. Металлографические исследования показали, что предложенный способ обеспечивает минимальное проплавление основного металла, что дает возможность получить необходимый химический состав наплавленного металла при однослойной наплавке.
format Article
author Бартенев, И.А.
author_facet Бартенев, И.А.
author_sort Бартенев, И.А.
title Особенности дуговой наплавки лежачим пластинчатым электродом по легирующей шихте
title_short Особенности дуговой наплавки лежачим пластинчатым электродом по легирующей шихте
title_full Особенности дуговой наплавки лежачим пластинчатым электродом по легирующей шихте
title_fullStr Особенности дуговой наплавки лежачим пластинчатым электродом по легирующей шихте
title_full_unstemmed Особенности дуговой наплавки лежачим пластинчатым электродом по легирующей шихте
title_sort особенности дуговой наплавки лежачим пластинчатым электродом по легирующей шихте
publisher Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
publishDate 2015
topic_facet Современные способы наплавки, технологии наплавки и их применени
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/113047
citation_txt Особенности дуговой наплавки лежачим пластинчатым электродом по легирующей шихте / И.А. Бартенев // Автоматическая сварка. — 2015. — № 5-6 (742). — С. 57-59. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.
series Автоматическая сварка
work_keys_str_mv AT bartenevia osobennostidugovojnaplavkiležačimplastinčatymélektrodompolegiruûŝejšihte
first_indexed 2025-07-08T05:06:11Z
last_indexed 2025-07-08T05:06:11Z
_version_ 1837053952515899392
fulltext 575-6/2015 Современные способы наплавки УДК 621.791.927.535 ОСОБЕННОСТИ ДУГОВОй НАПЛАВКИ ЛЕЖАЧИМ ПЛАСТИНЧАТыМ ЭЛЕКТрОДОМ ПО ЛЕГИрУЮщЕй шИхТЕ И.А. БАРТЕНЕВ Карагандинский ГТУ. 100027, г. Караганда, бул. Мира, 56. E-mail: igor_svar@mail.ru Предложен способ дуговой наплавки плоских деталей лежачим пластинчатым электродом по легирующей шихте. Ос- новными факторами, которые определяют стабильность процесса наплавки являются: напряжение дуги U, ток дуги I, площадь сечения электрода S. В результате экспериментов был определен диапазон тока наплавки (300…400 А), обеспечивающий стабильность режима на старте и в течение всего процесса наплавки. Было установлено, что твер- дость наплавленного металла составила HRC 47…52, что выше, чем у металла типа стали Г13. Металлографические исследования показали, что предложенный способ обеспечивает минимальное проплавление основного металла, что дает возможность получить необходимый химический состав наплавленного металла при однослойной наплавке. Би- блиогр. 4, табл. 2, рис. 3. К л ю ч е в ы е с л о в а : дуговая наплавка, легирующая шихта, пластинчатый электрод, твердость наплавленного металла, проплавление Высокомарганцевые аустенитные стали, содержа- щие до 13 % Мn и известные под торговой маркой сталь Гадфильда, широко применяются при изго- товлении и восстановлении деталей, эксплуатиру- ющихся при абразивном изнашивании с интенсив- ными ударными нагрузками [1, 2]. В частности, их используют при изготовлении деталей дробиль- но-размольного оборудования, железнодорож- ных крестовин, зубьев ковшей экскаваторов и т.д. Стали подобного типа обладают способностью наклепываться под действием ударных нагрузок, в результате чего твердость поверхности изготов- ленных из этих сталей деталей возрастает до НВ 450…500, при этом их сердцевина остается вязкой и ее твердость находится на уровне НВ 220…280. Для восстановления деталей из высокомар- ганцевых сталей наибольшее распространение в промышленности получила дуговая наплавка по- рошковыми проволоками [3, 4]. химический со- став и твердость металла, наплавленного этими проволоками, приведены в табл. 1. Сравнивая химические составы высокомар- ганцевых сталей и стандартного ферромарганца (табл. 2), можно предположить, что смешиванием в общей сварочной ванне низкоуглеродистой ста- ли и ферромарганца в определенных пропорциях можно получить состав, аналогичный, например, стали типа Г13. Для реализации такой возможности в наиболь- шей степени подходит способ дуговой наплавки лежачим пластинчатым электродом по легирую- щей шихте в виде сплава углеродистого ферро- марганца (рис. 1). Наплавку в этом случае осу- ществляют под флюсом посредством зажигания дуги между наплавляемым изделием и пластиной, уложенной на слой легирующей присадки толщи- ной 3...5 мм (рис. 1). Дуга по мере расплавления электрода и присадки перемещается вдоль на- плавляемой детали, в результате этого на ее по- верхности образуется валик высоколегированного наплавленного металла. При надлежащей подго- товке процесс наплавки происходит достаточно устойчиво. Для реализации предлагаемой технологии были проведены соответствующие эксперименты. На об- разец из стали Ст3 размером 300×150×10 мм равно- мерно насыпали слой флюса АН-348А толщиной 2...3 мм, по площади соответствующий пластин- чатому электроду. Поверх флюса горизонтально укладывали пластинчатый электрод, поверх кото- © И.А. Бартенев, 2015 Т а б л и ц а 1 . Химический состав и твердость наплавленного металла типа высокомарганцевых аустенитных сталей № п/п Тип наплавленного металла Массовая доля элементов, % Твердость НВ С Si Mn Cr Ni После наплавки После наклепа 1 Г13 1,0 0,6 13,0 - - 220…280 450…500 2 Г13Н4 0,8 0,5 13,0 - 4,0 170…230 400…450 3 Г13х25Н3 0,8 0,4 14,0 25 3,0 220…320 - 58 5-6/2015 Международная конференция «Наплавка» рого насыпали порошок легирующей присадки. В экспериментах в качестве легирующей присадки применялся сплав следующего состава (мас. доля, %): 1,7 C; 86,0 Mn; 2,0 Si; Fe — остальное. По- верх легирующей присадки насыпали второй слой флюса АН-348А высотой до 2 см. Электродуговую наплавку осуществляли на ла- бораторной установке с использованием «твердо- го» старта. В качестве источника питания приме- няли выпрямитель ВДМ-1202С с жесткой внешней вольт-амперной характеристикой. В качестве пла- стинчатых электродов использовались полосы из стали Ст3. Масса наплавляемого порошка сплава марганца варьировалась в пределах 20...50 г. Наибольшие проблемы при реализации про- цесса наплавки возникали на старте. Было уста- новлено, что основными факторами, определяю- щими стабильность процесса на старте, являются: напряжение дуги U, ток дуги I, площадь сечения электрода S. В экспериментах параметры режима наплав- ки на старте изменялись в следующих пределах: ток наплавки от 280 до 350 А; напряжение от 28 до 36 В; сечение пластинчатого электрода от 50 до 80 мм2. В результате наплавки получали наплав- ленные валики шириной 15…25 мм и высотой 5…8 мм. Из них вырезали образцы для исследо- вания микроструктуры и определения твердости наплавленного слоя. В результате экспериментов был определен ди- апазон тока наплавки (300…400 А), обеспечиваю- щий стабильность режима на старте и в течение всего процесса наплавки. При токе менее 300 А наблюдалось несплав- ление наплавленного валика по его кра- ям из-за недостаточного тепловложения в наплавляемую деталь. При увеличении тока выше 400 А из-за высокой скорости наплавки процесс стартовой операции был трудно контролируемым, что зача- стую приводило к закорачиванию элек- трода на наплавляемую деталь. При проведении экспериментов было установлено, что твердость наплавлен- ного металла составила HRC 47…52, что выше, чем у металла типа стали Г13. Кроме того на хи- мический состав и твердость наплавленного ме- талла влияет масса, в данном случае толщина слоя легирующей присадки, приходящейся на единицу длины наплавленного валика. С увеличением тол- щины слоя твердость повышается, при ее умень- шении, соответственно, понижается (рис. 2, а). С увеличением тока наплавки твердость на- плавленного металла понижается (рис. 2, б). Это объясняется тем, что с увеличением тока растет глубина проплавления, что ведет к росту доли ос- новного металла в наплавленном и соответствую- рис. 1. Наплавка лежачим пластинчатым электродом по слою легирующей присадки: 1 — токоподвод; 2 — медная пли- та; 3 — электрод; 4 — легирующая присадка; 5 — флюс; 6 — изделие Т а б л и ц а 2 . ГОСТ 4755–91 Ферромарганец. Технические требова- ния и условия поставки Группа Марка основы сплава Массовая доля, % Mn C Si P S A Б Не более Низкоугле- родистые ФМн90 ≥ 85,0...95,0 0,5 1,8 0,05 0,30 0,02 Среднеугле- родистые ФМн88 ≥ 85,0...95,0 2,0 3,0 0,10 0,40 0,02 Высокоугле- родистые ФМн78 ≥ 75,0...82,0 7,0 6,0 0,05 0,70 0,02 ФМн70 ≥ 65,0...75,0 7,0 6,0 0,30 0,70 0,02 рис. 2. Зависимость твердости наплавленного металла от тол- щины слоя G легирующей присадки (а), от тока I наплавки (б) и глубины проплавления h (в) 595-6/2015 Современные способы наплавки щему снижению твердости наплавленного метал- ла (рис. 2, в). Металлографические исследования показали, что предложенный способ обеспечивает незна- чительное проплавление поверхности детали. По краям наплавленного валика проплавление выше, при четкой границе сплавления и минимальном проплавлении в средней части сечения валика (рис. 3, а). В микроструктуре наплавленного металла (рис. 3, б) наблюдаются весьма мелкие дендри- ты, растущие от поверхности основного металла, с большим содержанием аустенита и мартенсита. Таким образом, в результате экспериментов определены параметры устойчивого процесса дуговой наплавки лежачим пластинчатым элек- тродом по легирующей шихте. В качестве леги- рующей присадочной шихты предложено исполь- зовать порошок углеродистого ферромарганца. разработанный процесс наплавки может исполь- зоваться при износостойкой наплавке плоских деталей. 1. Власов В.М. работоспособность упрочненных трущихся поверхностей. – М.: Машиностроение, 1987. – 304 с. 2. Лившиц Л.С., Гринберг Н.А., Куркумелли Э.Г. Основы ле- гирования наплавленного металла. – М.: Машинострое- ние, 1969. – 188 с. 3. Фрумин И.И. Автоматическая электродуговая наплавка. – харьков: Металлургиздат, 1961. – 421 с. 4. Рябцев И.А., Кондратьев И.А. Механизированная элект- родуговая наплавка деталей металлургического оборудо- вания. – Киев: Экотехнология, 1999. – 62 с. Поступила в редакцию 20.04.2015 рис. 3. Макрошлиф (а) и микроструктура (б) наплавленного образца ИЗДАТЕЛЬСКИЙ ДОМ «ПАТОН» www.patonpublishinghouse.com Сборники «ТИТАН. Технологии. Оборудование. Производство» за 2005, 2011 и 2014 гг. Сборники включают статьи, опубликованные в журналах «Современная электрометаллургия» и «Автоматическая сварка» за периоды 2001–2004, 2005–2010 и 2011–2013 гг. по электрометаллур- гии и сварке титана и его сплавов. Тематика ста- тей посвящена созданию новых технологических процессов и оборудования для производства и сварки титана. Сборник предназначен для ин- женеров, технологов, конструкторов, занятых в машиностроении, энергетике, строительстве, су- достроении, металлургии и других отраслях про- мышленного производства, связанных с обработкой и потреблением титана; полезен также препода- вателям и студентам высших учебных заведений. Сборники в печатном и электронном виде можно заказать в редакции журнала «Автоматическая сварка». журналах «Современная электрометаллургия» и «Автоматическая сварка» за периоды 2001–2004, 2005–2010 и 2011–2013 гг. по электрометаллур- гии и сварке титана и его сплавов. Тематика ста- тей посвящена созданию новых технологических процессов и оборудования для производства и сварки титана. Сборник предназначен для ин- женеров, технологов, конструкторов, занятых в машиностроении, энергетике, строительстве, су- достроении, металлургии и других отраслях про- мышленного производства, связанных с обработкой и потреблением титана; полезен также препода- вателям и студентам высших учебных заведений.

Ähnliche Einträge