Оборудование и материалы для износостойкой наплавки листовых футеровочных элементов
Приведены сведения о разработанной, изготовленной и внедренной установке АД 380.03М, предназначенной для наплавки листов из низкоуглеродистой стали толщиной от 5 до 30 мм габаритами 1500...3000 мм. Толщина наплавленного слоя составляет 3…17 мм. Описаны характеристики оборудования, краткая суть техно...
Saved in:
| Published in: | Автоматическая сварка |
|---|---|
| Date: | 2009 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2009
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100876 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Оборудование и материалы для износостойкой наплавки листовых футеровочных элементов / А.П. Жудра, А.П. Ворончук, С.И. Великий // Автоматическая сварка. — 2009. — № 6 (674). — С. 53-55. — Бібліогр.: 2 назв. — рос |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860148742292766720 |
|---|---|
| author | Жудра, А.П. Ворончук, А.П. Великий, С.И. |
| author_facet | Жудра, А.П. Ворончук, А.П. Великий, С.И. |
| citation_txt | Оборудование и материалы для износостойкой наплавки листовых футеровочных элементов / А.П. Жудра, А.П. Ворончук, С.И. Великий // Автоматическая сварка. — 2009. — № 6 (674). — С. 53-55. — Бібліогр.: 2 назв. — рос |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Автоматическая сварка |
| description | Приведены сведения о разработанной, изготовленной и внедренной установке АД 380.03М, предназначенной для наплавки листов из низкоуглеродистой стали толщиной от 5 до 30 мм габаритами 1500...3000 мм. Толщина наплавленного слоя составляет 3…17 мм. Описаны характеристики оборудования, краткая суть технологического процесса, применяемые при наплавке материалы и области применения упрочненных листов.
The data are presented on the developed, made and applied unit AD 380.03M, which is intended for hard-facing of low-carbon steel plates with thickness of 5 to 30 mm and dimensions of 1500x3000 mm. Thickness of the deposited layer can be varied from 3 to 17 mm. Characteristics of the unit, main point of the process, hard-facing consumables, and fields of application of strengthened plates are described.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:50:46Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 621.791.92.03
ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗНОСОСТОЙКОЙ
НАПЛАВКИ ЛИСТОВЫХ ФУТЕРОВОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
А. П. ЖУДРА, канд. техн. наук, А. П. ВОРОНЧУК, инж. (Ин-т электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины),
С. И. ВЕЛИКИЙ, инж. (ОКТБ Ин-та электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины)
Приведены сведения о разработанной, изготовленной и внедренной установке АД 380.03М, предназначенной
для наплавки листов из низкоуглеродистой стали толщиной от 5 до 30 мм габаритами 1500 3000 мм. Толщина
наплавленного слоя составляет 3…17 мм. Описаны характеристики оборудования, краткая суть технологического
процесса, применяемые при наплавке материалы и области применения упрочненных листов.
К л ю ч е в ы е с л о в а : лист, установка, система управле-
ния, наплавка, порошковая лента, технология, применение
К рабочим поверхностям деталей машин, работа-
ющим в условиях интенсивного абразивного из-
нашивания, предъявляются высокие требования
по износостойкости. Известный способ повыше-
ния долговечности деталей путем увеличения их
толщины приводит к утяжелению конструкций,
снижению их грузоподъемности, пропускной спо-
собности и т. д. Кроме того, частые замены таких
узлов приводят к снижению производительности
технологического оборудования. Поэтому все
более широкое распространение приобретают
процессы упрочнения быстроизнашивающихся
поверхностей деталей наплавкой.
Для плоских деталей (бункера, течки, стенки
ковшей, кузова самосвалов, сита, лотки загрузоч-
ных устройств доменных печей и др.), работаю-
щих в условиях интенсивного абразивного изна-
шивания, экономически и технически более це-
лесообразной является защита быстроизнашива-
ющихся поверхностей путем их футеровки изно-
состойкими листами.
Разработанная в ИЭС им. Е. О. Патона техно-
логия наплавки листов основывается на приме-
нении в качестве электродного материала само-
защитных порошковых лент сечением 16,5 4,0
и 10,0 3,0 мм, которые позволяют проводить нап-
лавку без глубокого проплавления основного ме-
талла и исключают трудоемкий процесс удаления
шлаковой корки [1].
Процесс наплавки листов порошковыми лен-
тами основан на непрерывном возвратно-посту-
пательном перемещении электрода и толчковом
перемещении на шаг наплавляемой детали.
Наплавленный слой износостойкого металла
имеет трещины, которые не переходят в основной
металл и оказывают незначительное влияние на
эксплуатационные характеристики. Разработан-
ная технология обеспечивает высокую произво-
дительность — до 25 кг наплавленного металла
в час.
Наплавленный лист после полного остывания
имеет незначительную деформацию — макси-
мальная стрела прогиба на длине 2500 мм не пре-
вышает 30…40 мм.
Впервые данная технология внедрена на Но-
волипецком металлургическом комбинате. При
этом использовали установку УД-249, спроекти-
рованную ОКТБ ИЭС им. Е. О. Патона [2], ко-
торая позволяла получать наплавленные листы
размером 2100 1100 мм.
В последние годы в Украине и других странах
СНГ идет интенсивная замена традиционных за-
сыпных аппаратов доменных печей на бесконус-
ные загрузочные устройства. Основным элемен-
том таких агрегатов, наиболее подверженных из-
носу, являются лотки. Их интенсивное изнаши-
вание обусловлено тем, что через них проходит
очень большое количество шихтовых материалов.
Как правило, срок службы таких устройств не
превышает одного года.
Для изготовления футеровочных элементов
лотков нами предложено использовать износос-
тойкие наплавленные листы. Путем их резки и
гибки можно получать готовые износостойкие
элементы для лотков загрузочных устройств и
других быстроизнашиваемых элементов этих аг-
регатов.
Для реализации данных предложений на су-
ществующем оборудовании были наплавлены
листы типоразмера 15 + 10 мм. Наплавку выпол-
няли порошковой лентой ПЛАН-Т-179 сечением
16,5 4,0 мм. Затем в условиях металлургическо-
го предприятия, основываясь на наших техноло-
гических рекомендациях, провели гибку этих лис-
тов на диаметр 900 мм. Таким образом получены
готовые износостойкие детали лотка загрузочного
устройства доменной печи.
Интерес, проявленный к данной технологии
рядом металлургических предприятий, стал ос-
© А. П. Жудра, А. П. Ворончук, С. И. Великий, 2009
6/2009 53
новным стимулом к разработке нового поколения
оборудования для наплавки износостойких биме-
таллических листов.
В процессе проектирования установки АД
380.03М (рис. 1) учтены как опыт работы сущест-
вующего оборудования, так и многочисленные по-
желания заказчика. Так, увеличены размеры нап-
лавляемой заготовки, добавлены функции наплавки
и сварки под флюсом и в среде защитных газов, а
также с колебательными движениями электрода.
Самым важным явилась разработка новой совре-
менной системы управления установкой.
Таким образом, разработана и изготовлена спе-
циализированная установка для упрочнения ме-
тодом электродуговой наплавки открытой дугой
стальных листов толщиной от 5 до 30 мм, длиной
3 м и шириной 1,5 м. Она состоит из тележки с
двумя наплавочными головками, перемещающей-
ся по направляющей. Установка оснащена двумя
рабочими столами для крепления стальных лис-
тов, что обеспечивает непрерывность процесса
наплавки. Тележка может перемещаться с рабочей
и маршевой скоростью.
Основные технические характеристики уста-
новки АД 380.03М (норма) следующие:
номинальный сварочный ток при ПВ = 100%, А ... 1200
размеры электродной ленты, мм .....................16,5…4,0;
10…3,0
диапазон регулирования скорости подачи
порошковой ленты, м/ч ......................................... 4…120
диапазон регулирования скорости подачи
проволоки, м/ч ...................................................... 20…600
скорость продольного перемещения
аппарата, м/ч ......................................................0,01…106
скорость поперечного перемещения
аппарата, м/ч ........................................................... 4…106
скорость вертикального перемещения
аппарата, м/ч ......................................................... 10…100
точность позиционирования рабочего
органа, мм .......................................................................±1
габаритные размеры установки, мм,
не более .............................................. 11100 3498 3468
масса установки, кг, не более ................................. 15000
Управление установкой осуществляется сис-
темой управления СУ-320, что обеспечивает вы-
сокую точность перемещения рабочих органов и
автоматическое регулирование технологических
параметров процесса наплавки. Эта система уп-
равления (СУ) предназначена для управления тех-
нологическим процессом наплавки листов. Она
построена на базе комплектующих изделий про-
изводства «OMRON» (Япония) и состоит из сле-
дующих основных частей:
программируемого контроллера (ПК) типа
«CQM1H» с программным обеспечением (ПО ПК)
для управления процессом наплавки;
инверторных частотных электроприводов типа
Varispeed F7 и Varispeed V7 для двигателей ус-
тановки АД-380;
панели оператора (терминал) типа NT-11S для
ввода технологических параметров;
пускозащитной аппаратуры, измерительных
приборов и органов управления.
Электрооборудование СУ размещено в шкафу
управления, расположенном рядом с установкой.
Органы управления находятся на пульте, распо-
ложенном на двери шкафа.
СУ обеспечивает функционирование оборудо-
вания в трех режимах: наладка–лента–проволока
(выбор режима с помощью переключателя на
пульте). Режим «Наладка» предназначен для про-
верки работы всех механизмов установки и вы-
полнения установочных перемещений перед нап-
лавкой. Режимы «Лента» и «Проволока» предназ-
начены для автоматического управления техноло-
гическим процессом сварки и наплавки по задан-
ной программе. В зависимости от применяемого
материала для наплавки (лента или проволока)
СУ отрабатывает заданные технологические ре-
жимы. Во всех режимах работы обеспечивается
индикация параметров на цифровых приборах и
панели оператора, а также возможность для опе-
ратора регулировки параметров в процессе нап-
лавки или сварки.
Для контроля работы оборудования на панель
оператора выводятся технологические и аварий-
ные сообщения типа: «нет тока, стоп процесса»,
«отказ привода подачи», «параметр не в преде-
лах» и др.
Установка комплектуется двумя источниками
питания с жесткой внешней характеристикой типа
ВДУ-1250.
В качестве электродного материала могут ис-
пользоваться самозащитные порошковые ленты
различных составов, обеспечивающие высокую
твердость наплавленного металла и высокую из-
Рис. 1. Общий вид установки АД 380.03М
54 6/2009
носостойкость при нормальных и повышенных
температурах.
Для наплавки листов толщиной 5…7 мм при-
меняется порошковая лента сечением
10,0 3,0 мм, 8…20 мм — сечением 16,5 4,0 мм.
Наплавку можно проводить в один, два и три
прохода.
Получаемые биметаллические листы путем
раскроя, резки и гибки можно легко трансформи-
ровать в широкую гамму деталей для упрочнения
различных узлов и агрегатов, продлевая их рабо-
тоспособность в несколько раз.
Данная установка была изготовлена на Опыт-
ном заводе сварочного оборудования ИЭС им.
Е. О. Патона и отправлена заказчику (ремонтно-
механический комплекс Магнитогорского метал-
лургического комбината, РФ). Установка введена
в эксплуатацию в феврале 2009 г.
Разработанная технология наплавки и обору-
дование позволяют получать листы большой
гаммы типоразмеров (табл. 1). Следует отметить,
что размеры, указанные в этой таблице, приведе-
ны без учета глубины проплавления основного
металла. Глубина проплавления при наплав-
ке листов толщиной 5…8 мм составляет
1,5…2,0 мм, свыше 8 мм — 2…3 мм.
Для наплавки листов применяют порош-
ковые ленты, обеспечивающие химический
состав наплавленного металла и его твер-
дость, в соответствии с данными табл. 2.
По требованию потребителей могут ис-
пользоваться и другие материалы.
Внешний вид наплавленного листа пред-
ставлен на рис. 2.
Разработанные технология, оборудование и
материалы позволяют получать широкую гамму
износостойких футеровочных элементов, которые
могут с успехом применяться при изготовлении
и ремонте оборудования в различных отраслях
промышленности. Такие изделия конкурентоспо-
собны и на мировом рынке, подтверждением чему
могут служить поставки такой продукции в США,
Германию, Грецию, Россию, Польшу и другие
страны.
1. Наплавка быстроизнашивающихся деталей самозащит-
ными порошковыми лентами / Б. В. Данильченко, В. П.
Шимановский, А. П. Ворончук, И. П. Копылец // Автомат.
сварка. — 1989. — № 5. — С. 38–41.
2. Терпило В. Н., Шимановский В. П. Технология наплавки
порошковыми лентами листов малой толщины // II конф.
молодых ученых и специалистов. — Киев, 1988. — С. 48–
49.
The data are presented on the developed, made and applied unit AD 380.03M, which is intended for hard-facing of
low-carbon steel plates with thickness of 5 to 30 mm and dimensions of 1500x3000 mm. Thickness of the deposited
layer can be varied from 3 to 17 mm. Characteristics of the unit, main point of the process, hard-facing consumables,
and fields of application of strengthened plates are described.
Поступила в редакцию 10.04.2009
Т а б л и ц а 2. Химический состав наплавленного металла,
выполненного порошковыми лентами, и его твердость
Марка порош-
ковой ленты
Химический состав наплавленного металла, мас. % Твердость
HRCС Сr Mn Nb Mo V W
ПЛАН-Т-180 4,5 30,0 — — 1,0 — — 58...62
ПЛАН-Т-181 4,5 30,0 3,0 — — — — 58...60
ПЛАН-Т-179 5,0 22,0 — 7,0 6,0 1,0 2,0 58...62
Т а л и ц а 1. Толщины наплавленных листов, мм
Толщина листа Толщина основного
металла
Толщина
наплавленного слоя
5 + 3 5 3
6 + 4 6 4
8 + 5 8 5
8 + 8 8 8
8 + 10 8 10
10 + 5 10 5
10 + 8 10 8
10 + 10 10 10
12 + 5 12 5
12 + 10 12 10
12 + 12 12 12
12 + 17 12 17
15 + 5 15 5
15 + 10 15 10
20 + 12 20 12
Рис. 2. Внешний вид наплавленного листа
6/2009 55
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-100876 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0005-111X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:50:46Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Жудра, А.П. Ворончук, А.П. Великий, С.И. 2016-05-28T11:00:56Z 2016-05-28T11:00:56Z 2009 Оборудование и материалы для износостойкой наплавки листовых футеровочных элементов / А.П. Жудра, А.П. Ворончук, С.И. Великий // Автоматическая сварка. — 2009. — № 6 (674). — С. 53-55. — Бібліогр.: 2 назв. — рос 0005-111X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100876 621.791.92.03 Приведены сведения о разработанной, изготовленной и внедренной установке АД 380.03М, предназначенной для наплавки листов из низкоуглеродистой стали толщиной от 5 до 30 мм габаритами 1500...3000 мм. Толщина наплавленного слоя составляет 3…17 мм. Описаны характеристики оборудования, краткая суть технологического процесса, применяемые при наплавке материалы и области применения упрочненных листов. The data are presented on the developed, made and applied unit AD 380.03M, which is intended for hard-facing of low-carbon steel plates with thickness of 5 to 30 mm and dimensions of 1500x3000 mm. Thickness of the deposited layer can be varied from 3 to 17 mm. Characteristics of the unit, main point of the process, hard-facing consumables, and fields of application of strengthened plates are described. ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Автоматическая сварка Краткие сообщения Оборудование и материалы для износостойкой наплавки листовых футеровочных элементов Equipment and consumables for hard-facing of lining plate elements Article published earlier |
| spellingShingle | Оборудование и материалы для износостойкой наплавки листовых футеровочных элементов Жудра, А.П. Ворончук, А.П. Великий, С.И. Краткие сообщения |
| title | Оборудование и материалы для износостойкой наплавки листовых футеровочных элементов |
| title_alt | Equipment and consumables for hard-facing of lining plate elements |
| title_full | Оборудование и материалы для износостойкой наплавки листовых футеровочных элементов |
| title_fullStr | Оборудование и материалы для износостойкой наплавки листовых футеровочных элементов |
| title_full_unstemmed | Оборудование и материалы для износостойкой наплавки листовых футеровочных элементов |
| title_short | Оборудование и материалы для износостойкой наплавки листовых футеровочных элементов |
| title_sort | оборудование и материалы для износостойкой наплавки листовых футеровочных элементов |
| topic | Краткие сообщения |
| topic_facet | Краткие сообщения |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100876 |
| work_keys_str_mv | AT žudraap oborudovanieimaterialydlâiznosostoikoinaplavkilistovyhfuterovočnyhélementov AT vorončukap oborudovanieimaterialydlâiznosostoikoinaplavkilistovyhfuterovočnyhélementov AT velikiisi oborudovanieimaterialydlâiznosostoikoinaplavkilistovyhfuterovočnyhélementov AT žudraap equipmentandconsumablesforhardfacingofliningplateelements AT vorončukap equipmentandconsumablesforhardfacingofliningplateelements AT velikiisi equipmentandconsumablesforhardfacingofliningplateelements |