Электродные и присадочные материалы для наплавки и сварки литейных оловянных бронз (Обзор)

В машиностроении, металлургии и других отраслях промышленности широкое применение находят оловянные бронзы, из которых изготавливают методом литья детали, работающие в условиях повышенного износа. Для изготовления, а также устранения литейного брака и ремонта деталей из оловянных бронз находят при...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Автоматическая сварка
Дата:	2014
Автор:	Майданчук, Т.Б.
Формат:	Стаття
Мова:	Російська
Опубліковано:	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України 2014
Теми:	Производственный раздел
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/103246
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Электродные и присадочные материалы для наплавки и сварки литейных оловянных бронз (Обзор) / Т.Б. Майданчук // Автоматическая сварка. — 2014. — № 1 (728). — С. 58-64. — Бібліогр.: 40 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859664727481778176
author	Майданчук, Т.Б.
author_facet	Майданчук, Т.Б.
citation_txt	Электродные и присадочные материалы для наплавки и сварки литейных оловянных бронз (Обзор) / Т.Б. Майданчук // Автоматическая сварка. — 2014. — № 1 (728). — С. 58-64. — Бібліогр.: 40 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Автоматическая сварка
description	В машиностроении, металлургии и других отраслях промышленности широкое применение находят оловянные бронзы, из которых изготавливают методом литья детали, работающие в условиях повышенного износа. Для изготовления, а также устранения литейного брака и ремонта деталей из оловянных бронз находят применение сварочные и наплавочные процессы. В данном обзоре проведен анализ существующих разработок как в области современных технологических процессов сварки и наплавки оловянных бронз, так и новых электродных и присадочных материалов для этих целей. Рассмотрены основные трудности, возникающие при использовании сварочных процессов: высокая склонность к пористости (наиболее склонны медные сплавы), образование кристаллизационных трещин в сварных швах и зоне термического влияния, ликвация олова, что приводит к неоднородности структуры, а также повышенная склонность к образованию горячих трещин при наплавке бронзы на сталь как в наплавленном металле бронзы, так и в стали. Описаны способы сварки и наплавки литейных оловянных бронз, среди которых наиболее распространены: аргонодуговая сварка, сварка под флюсом и ручная дуговая сварка покрытыми электродами. Показано, что применяемые в качестве электродных и присадочных материалов проволоки и ленты из деформируемых сплавов зачастую не обеспечивают требуемый химический состав наплавленного металла. Предпочтительно создание специальных порошковых проволок и покрытых электродов, обеспечивающих оптимизацию легирования металла и достижения требуемых свойств. К примеру, для сварки и наплавки литейных оловянных бронз (БрО10Ф1, БрО5Ц5С5) необходимы сварочные материалы, химический состав и свойства которых соответстовали бы основному металлу. На основе проведенного анализа сделан вывод о необходимости создания новых сварочных материалов (покрытых электродов, порошковых проволок) для сварки и наплавки бронз ответственного назначения.
first_indexed	2025-11-30T10:04:56Z
format	Article
fulltext	58 1/2014 УДК 621.791.92.02 ЭЛЕКТРОДНЫЕ И ПРИСАДОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ НАПЛАВКИ И СВАРКИ ЛИТЕЙНЫХ ОЛОВЯННЫХ БРОНЗ (ОБЗОР) Т. Б. МАЙДАНЧУК ИЭС им. Е. О. Патона НАНУ. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. Е-mail: office@paton.kiev.ua В машиностроении, металлургии и других отраслях промышленности широкое применение находят оловянные бронзы, из которых изготавливают методом литья детали, работающие в условиях повышенного износа. Для изготовления, а также устранения литейного брака и ремонта деталей из оловянных бронз находят применение сварочные и наплавоч- ные процессы. В данном обзоре проведен анализ существующих разработок как в области современных технологи- ческих процессов сварки и наплавки оловянных бронз, так и новых электродных и присадочных материалов для этих целей. Рассмотрены основные трудности, возникающие при использовании сварочных процессов: высокая склонность к пористости (наиболее склонны медные сплавы), образование кристаллизационных трещин в сварных швах и зоне термического влияния, ликвация олова, что приводит к неоднородности структуры, а также повышенная склонность к образованию горячих трещин при наплавке бронзы на сталь как в наплавленном металле бронзы, так и в стали. Опи- саны способы сварки и наплавки литейных оловянных бронз, среди которых наиболее распространены: аргонодуговая сварка, сварка под флюсом и ручная дуговая сварка покрытыми электродами. Показано, что применяемые в качестве электродных и присадочных материалов проволоки и ленты из деформируемых сплавов зачастую не обеспечивают требуемый химический состав наплавленного металла. Предпочтительно создание специальных порошковых прово- лок и покрытых электродов, обеспечивающих оптимизацию легирования металла и достижения требуемых свойств. К примеру, для сварки и наплавки литейных оловянных бронз (БрО10Ф1, БрО5Ц5С5) необходимы сварочные материалы, химический состав и свойства которых соответстовали бы основному металлу. На основе проведенного анализа сделан вывод о необходимости создания новых сварочных материалов (покрытых электродов, порошковых проволок) для сварки и наплавки бронз ответственного назначения. Библиогр. 40, табл. 4, рис. 1. К л ю ч е в ы е с л о в а : бронзы оловянные, электродные материалы, способы сварки и наплавки, металлургические особенности В настоящее время сплавы на основе меди, такие как оловянные бронзы, находят широкое примене- ние в узлах и парах трения машин и механизмов, работающих в условиях повышенного износа на различных режимах эксплуатации. Этому в зна- чительной степени способствует благоприятное сочетание их физических и технологических свойств. С каждым годом увеличивается выплавка изде- лий из оловянных бронз с использованием новых методов литья [1], при этом, однако, не удается полностью исключить брак (1...10 % в зависи- мости от культуры производства и технического уровня литейных цехов, а при изготовлении слож- ных отливок — 50…70 %) [2]. Поскольку оловян- ные бронзы относятся к дефицитным и дорогим сплавам на которые постоянно растут спрос и цена [3, 4], актуальна задача бережного использо- вания данных металлов. Частично устранение литейного брака решает- ся путем применения различных сварочных про- цессов (наплавка, сварка, заварка). Также эти про- цессы используют: - для восстановления изношенных бронзо- вых деталей, увеличивая таким образом срок их службы; - при изготовлении биметаллических деталей взамен цельнолитых для экономии дорогого ме- талла, а также уменьшения общего веса изделия; - для изготовления лито-сварных изделий сложной конфигурации вместо литых. Целью настоящего обзора является анализ свойств существующих марок оловянных бронз, определение основных трудностей, возникающих при сварке и наплавке данных сплавов, а также обобщение данных о сварочных процессах и при- садочных материалах, используемых для сварки и наплавки оловянных бронз. Марки литейных оловянных бронз, выпу- скаемых промышленностью. В промышленно- сти, как правило, применяют оловянные бронзы, содержащие наряду с оловом такие легирующие элементы как цинк, свинец, фосфор, никель [5-7] (табл. 1). Цинк добавляют для увеличения коррозион- ной стойкости бронзы в морской воде, а также для равномерного распределения тяжелого свинца в сплаве. К тому же цинк дешевле олова и меди. © Т. Б. Майданчук, 2014 591/2014 Свинец практически нерастворим в оловян- ных бронзах в твердом состоянии. Он повышает антифрикционные свойства, плотность отливок, а также улучшает обрабатываемость резанием, но при этом понижаются их механические свойства. Для повышения механических свойств и жид- котекучести оловянные бронзы легируют фосфо- ром, который также является раскислителем. Никель (до 0,25 %) положительно влияет на оловянно-фосфористые бронзы, несколько повы- шая механические свойства и измельчая зерно. В оловянно-свинцовых бронзах никель также замет- но измельчает зерно, что способствует более рав- номерному распределению свинца в отливках. На оловянно-цинковые бронзы никель (0,5…1,0 %) не оказывает заметного влияния. Т а б л и ц а 1 . Марки литейных оловянных бронз [5] Сплав СНГ США Германия Япония ГОСТ 613-79 ASTM В30;В427; В0505;В584 DIN 17656 JIS H5111; Н5113;Н115 Медно-оловянный — С91000 SnBz14(2.1057) — Оловянно-никелевый — — — С96000 С91700 С96800 — — — — — — Оловянно-фосфористый БрО10Ф1 — — — — — С90700 С90800 С91100 С91300 — — — — — — Н5113/class2 H5113/class2b — — Оловянно-цинковый БрО8Ц4 БрО10Ц2 — С90300 С90500 — — — Rg10(2.1087) — — — Оловянно-цинково- никелевый — С94700 — — Оловянно-свинцовый — — — — БрО10С10 — — — — — БрО5С25 — С92700 С92800 С93400 С93600 С93700 — С93800 С93900 С94000 С94100 С94300 С94500 — — — — — SnPbBz10(2.1177) SnPbBz10(2.1183) — — SnPbBz10(2.1189) — — — — — — H5115/class3.3c — H5115/class4.4c — — — — H5115/class5 Оловянно-свинцово-никелевый — — С92500 С92900 — — — — Оловянно-свинцово-цинковый БрО6Ц6С3 БрО5Ц5С5 — БрО4Ц7С5 — БрО3Ц12С5 БрО4Ц4С17 — — — — — — С83800 — С83900 С84200 С84800 — С92200 С92300 С92600 С93200 С93500 — — Rg 5(2.1097) — — — — — — — Rg 7(2.1091) — — P5111/class6.6c — — — H5111/class1.1c — H5111/class7.7c H5111/class2.2c H5111/class3.3c — — Оловянно-цинково-никелевый БрО3Ц7С5Н1 — — — — — — С83450 С94800 С94900 С97300 С97600 — — — — — — — — — — — — 60 1/2014 Небольшие добавки к оловянным бронзам цир- кония, бора, титана, ниобия улучшают их механи- ческие свойства и обрабатываемость давлением в холодном и горячем состоянии. Как видно из табл. 1, в СНГ выпускают- ся бронзы, аналогов которым нет в других странах (БрО10Ф1, БрО6Ц6С3, БрО4Ц4С17, БрО3Ц7С5Н1). Основные трудности при сварке и наплавке оловянных бронз. Сварка и наплавка оловянных бронз сопряжена с определенными трудностя- ми: высокая склонность к пористости (наиболее склонны из всех медных сплавов), образование кристаллизационных трещин в сварных швах и зоне термического влияния, ликвация олова и, со- ответственно, неоднородность структуры, а так- же проникновение оловянной бронзы в сталь при наплавке. Пористость сварных швов вызывается выделе- нием водорода и паров воды из металла свароч- ной ванны в процессе кристаллизации [8, 9]. Для предупреждения пористости используют свароч- ные материалы, которые обеспечивают разбавле- ние газовой фазы и снижение тем самым парци- ального давления водорода в атмосфере дуги (за счет введения в состав покрытий электродов га- зообразующих составляющих), а также использо- вание активных раскислителей металла сварочной ванны (электродные стержни и проволоки, леги- рованные фосфором, кремнием, марганцем и алю- минием) [10]. Большой проблемой при сварке и наплавке ли- тейных оловянных бронз является возникновение кристаллизационных трещин [11, 12]. Межкри- сталлитные трещины берут свое начало на гра- нице сплавления и могут иметь вид отдельных проникновений между зернами или сетки по гра- ницам зерен. Основная причина образования тре- щин – жидкие прослойки между кристаллитами в момент воздействия растягивающих напряжений. Наличие жидких прослоек зависит от содержа- ния в металле примесей, образующих легкоплав- кие эвтектики. Для большинства оловянных бронз такими являются висмут, сера и фосфор. Также возникновение трещин связывают с образовани- ем большого количества хрупкой δ-фазы, богатой оловом. Для бронзы БрО10Ц2 склонность к обра- зованию трещин в сварных соединениях растет с увеличением олова в сплаве и при наличии в нем более 0,004 % свинца[13]. При наплавке на сталь на возникновение трещин влияют также различие физико-химических свойств оловянных бронз и сталей и режимы наплавки. Размеры трещин раз- личны – от нескольких микрон до нескольких (и даже десятков) миллиметров (рисунок). При на- плавке оловянных бронз на сталь необходимо Т а б л и ц а 2 . Марки оловянных бронз, обрабатываемых давлением [5] Сплав СНГ США Германия Япония ГОСТ 5017-74 ASTM B103; В122; В139; В740 DIN 17662; 17664 JIS H3110; Н3130 Оловянно-фосфористый БрОФ2-0.25 БрОФ4-0.25 — БрОФ6.5-0.15 — — БрОФ6.5-0.4 БрОФ7-0.2 — БрОФ8-0.3 — — С51100 С53400 — С51000 С53200 — — — С52100 С52400 — CuSn4(2.1016) — CuSn6(2.1020) — — — CuSn6(2.1020); CuSn8(2.1030) CuSn8(2.1030) — — С5111 — С5191 — — — С5210 — С5212 — Оловянно-цинковый БрОЦ4-3 — — — — СuSn6Zn6(2.1080) — — Оловянно-никелевый — — — — C72500 C72650 C72700 C72900 CuNi9Sn2(2.0875) — — — — — — — Оловянно-цинково-свинцовый БрОЦС 4-4-2.5 — БрОЦС 4-4-4 — С54400 — — — — — — — Микроструктура (х100) зоны сплавления оловянной бронзы со сталью (трещина заполнена бронзой) 611/2014 принимать меры, направленные на предупрежде- ние образования в стали трещин (наплавку вести без расплавления стали при минимальной темпе- ратуре нагрева ее поверхности, применять проме- жуточную наплавку кремниевой бронзой или ла- тунью, использовать технологические процессы, при которых в стали будут развиваться минималь- ные напряжения растяжения) [14–16]. Следует отметить, что процесс образования трещин при сварке и наплавке оловянных бронз изучен недостаточно. При сварке и наплавке оловянных бронз воз- можна ликвация олова в связи с большим темпе- ратурным интервалом кристаллизации, из-за чего в металле возникает химическая неоднородность по сечению и, следовательно, неоднородность ме- ханических свойств. Для уменьшения ликвации необходимо выполнять сварку на минимальной погонной энергии и с перерывами для выравни- вания температуры, применять промежуточный и окончательный отжиг и, как правило, использо- вать сварочные материалы с пониженным по срав- нению со свариваемой бронзой содержанием оло- ва [17, 18]. Сварочные процессы и материалы для на- плавки и сварки оловянных бронз. Несмотря на все трудности при сварке и наплавке оловянных бронз в промышленности нашли применение мно- гие сварочные процессы: сварка в среде защитных газов плавящимся и неплавящимся электродами, автоматическая под слоем флюса, ручная дуго- вая покрытыми электродами. Реже используется плазменно-дуговая, газопламенная, электрошла- ковая, вибродуговая и другие способы сварки и наплавки. Наибольшее распространенние получила свар- ка в среде защитных газов плавящимся и непла- вящимся электродами, отличающаяся универсаль- ностью и простотой защиты металла сварочной ванны от воздействия окружающей атмосферы. В качестве защитной среды в основном применяют- ся инертные газы – аргон, гелий, а также их смесь (70 Ar + 30 He)%, реже используется азот. В зависимости от марки свариваемой бронзы и среды эксплуатации изделия применяют проволо- ки из деформируемых бронз, которые выпускают- ся в странах СНГ и за рубежом (табл. 2). Для минимизации проплавления основного металла и попадания в плакирующий слой желе- за, существенно ухудшающего эксплуатационные свойства наплавленного металла, целесообразно применение аргонодуговой наплавки плавящимся и неплавящимся электродами при малых плотно- стях тока. Наиболее плотный металл получается при наплавке плавящимся электродом с использо- ванием проволок сплошного сечения. Широкому применению электродуговой свар- ки и наплавки оловянных бронз в защитных газах препятствуют низкие деформационные свойства литейных оловянных сплавов, поскольку изго- товление из них сварочных проволок затруднено. Особенно велика потребность в проволоках мало- го диаметра. Эта проблема может быть решена ис- пользованием в качестве присадочного материала порошковых и композитных проволок, которые позволяют относительно несложно получать ме- талл требуемого состава и удовлетворительного качества. К числу прогрессивных способов электродуго- вой наплавки, позволяющих в широких пределах регулировать проплавление стали и обеспечиваю- щих высокую производительность, следует отне- сти наплавку расщепленным и ленточным элект- родами [19–21]. Изучение особенностей горения дуги и проплавления основного металла такими электродами позволило установить, что мини- мальное проплавление стали при этом достигает- ся благодаря интенсивному «блужданию» дуги и вызванному этим более благоприятному распре- делению тепловложения по ширине ванны. При наплавке ленточным электродом на проплавление основного металла и содержание железа в наплав- ленном слое существенно влияет скорость наплав- ки и плотность тока. Регулирование проплавления основного металла при наплавке ленточным элек- тродом можно осуществлять и поворотом ленты по отношению к направлению наплавки (оси ва- лика) на угол от 60 до 45°. При автоматической сварке и наплавке под флюсом для большей производительности про- цесса можно использовать флюсы марок ОСЦ-45, АН-20, АН-26, АН-348-А, АН-М2, которые обе- спечивают необходимый уровень сварочно-тех- нологических свойств и металлургическую об- работку сварочной ванны. При наплавке и сварке оловянных бронз желательно применять свароч- ную проволоку того же состава, что и наплавля- емый металл. Одним из наиболее простых и эко- номичных способов получения наплавленного металла заданного химического состава при от- сутствии нужных сварочных проволок является изготовление порошковых проволок. Разработа- ны порошковые проволоки для наплавки брон- зы БрО6Ц6С3 [11], БрО8С21 [20, 22], а также для сварки БрО10Ц2 [23]. Наряду с автоматическими способами свар- ки и наплавки литейных оловянных бронз в про- мышленности широко применяется ручная дуго- вая сварка покрытыми электродами. Этот процесс постоянно совершенствуется с целью повыше- ния качества наплавленного металла и обеспече- ния возросших эксплуатационных требований. 62 1/2014 При дуговой наплавке и сварке оловянных бронз применяются электроды с различными составами покрытий [24]. В основном это покрытия, состоя- щие из галогенидов, а также раскисляющих, ста- билизирующих и шлакообразующих материалов. Подавляющее большинство замесов покрытий из- готавливается с применением в качестве связую- щего компонента сухой шихты водного раствора силиката натрия, обеспечивающего хорошую тех- нологичность в изготовлении и применении таких электродов [17]. В качестве стержней для изготовления покры- тых электродов для сварки и наплавки оловян- ных бронз используют тянутую проволоку (ГОСТ 16130–90) и литые прутки диаметром не менее 6…8 мм. Указанный стандарт предусматривает всего две марки сварочной проволоки: БрОФ 6.5- 0.15 и БрОЦ4-3 (табл. 3). Кроме того, из оловян- но-фосфористой бронзы марки БрОФ6.5-0.15 из- готавливают холоднокатаные прутки по ГОСТ 10025–78, а из оловянно-цинковой бронзы – тяну- тые по ГОСТ 6511–60. Прутки по этим стандар- там выпускаются диаметром от 5 до 10 мм [24]. Литые прутки обеспечивают более низкое ка- чество наплавленного металла, чем деформиро- ванные, поэтому используются лишь в крайних случаях. В табл. 4 приведены данные покрытых элект- родов, наиболее часто использующихся для свар- ки и наплавки оловянных бронз, а также заварки дефектов бронзового литья. Видно, что при ис- пользовании выше перечисленных электродов со- держание олова находится на уровне 5,0…7,5 % (за исключением UTP-320), а значения механи- ческих свойств отличаются в несколько раз. На- пример: относительное удлинение наплавленного метала ОЗБ-2М равно 10 %, а Phosphor Bronze C Electrode – 45…50 %; предел прочности AS Bronz равен 260 МПа, а Phosphor Bronze C Electrode – 450 МПа. К тому же не всегда данные электро- Т а б л и ц а 3 . Химический состав сварочной проволоки и прутков для ручной дуговой сварки и наплавки оловянных бронз Марка проволоки и прутка ГОСТ на прокат проволока/пруток ГОСТ на химический состав Основные элементы, мас. % Sn P Zn Cu БрОФ6.5-0.15 16130-90/10025-78 5017-74 6,0…7,0 0,1…0,25 — Остальное БрОЦ4-3 16130-90/6511-60 5017-74 3.5…4.0 — 2,7…3,3 Т а б л и ц а 4 . Электроды для сварки (заварки), наплавки оловянных бронз Марка электрода Химический состав наплавленного металла, мас. % Твердость НВ δ, % σв, МПа И ст оч ни к Sn P Mn Ni Fe Si Cu ОЗБ-2М 6,0 0,35 1,0 0,8 0,5 — Остальное 115 10 340 [24] OK 94.25 7,0 0,15 0,5 — <0,2 — 92,0 95 25…35 330…390 [33] UTP-32 7,0 — — — — — 93,0 100 34 295…345 [32] UTP-320 13,0 —- — — — — 87,0 150 34 245…295 [32] AS Bronz 7,0 0,1 0,5 — — — Остальное 90 20 260 [35] CP-33 5,3 0,09 — — — — -׀׀- — 27 400 [34] СВ 082 8,0 0,1 0,01 0,05 0,1 0,05 -׀׀- 105 18 340 [31] Capilla 48 6,0...8,0 — — — — — -׀׀- 100…110 — 280 [30] E-CuSn-C 7,0...9,0 < 0,3 Si+Mn+Fe+Al+Ni+Zn≤0,5 -׀׀- — — — [27] Phosphor Bronze C Electrode 7,0...9,0 <0,35 — — 0,25 — -׀׀- 85…100 45…50 450 [28] Nihonweld N-CuSn-C 7,8 0,11 — — 0,17 — -׀׀- 90…100 30 390 [29] Nihonweld N-CuSn-A 5,15 0,18 — — 0,52 — -׀׀- 65…75 24 424 [29] 631/2014 ды имеют хорошие сварочно-технологические характеристики. Для наплавки оловянных бронз широкое рас- пространение получил плазменный способ [25]. При этом в качестве присадочного материала мо- гут использоваться: проволока, прутки, неподвиж- ная присадка (уложенная или каким-либо другим способом зафиксированная на поверхности), по- рошок. Наиболее часто используют наплавку с присадкой проволоки сплошного сечения. Мар- ки этих проволок приведены выше. Особой раз- новидностью наплавки оловянных бронз являет- ся плазменно-порошковый способ, позволяющий существенно расширить перечень сплавов для на- плавки механизированным способом. При плаз- менной наплавке обеспечивается минимальное проплавление основного металла при хорошем формировании валиков [25, 26]. К недостаткам способа следует отнести дороговизну оборудова- ния и невысокую производительность процесса. При ремонте цилиндрических деталей неболь- ших диаметров и для наплавки тонких слоёв на- ходит применение вибродуговая наплавка медных сплавов [36], которая позволяет наплавлять дета- ли малых диаметров. Наплавка ведется в струе ох- лаждающей жидкости или пены, выполняющей также функции защитной среды. Для наплавки за один проход слоя метал- ла большой толщины (≥ 20 мм) может быть ис- пользована электрошлаковая наплавка оловян- ной бронзы на сталь [37]. Обычно в качестве наплавочного материала применяют пластины или стружку из бронзы, которые предваритель- но укладывают на черный металл. Достоинством электрошлаковой наплавки является возможность применения литых электродов. Недостаток — тру- доемкость подготовительных операций, а также необходимость использования больших токов при наплавке больших поверхностей. Электрошлако- вый процесс целесообразно применять в тех слу- чаях, когда требуется наплавлять большое количе- ство металла. Для сварки и наплавки оловянной бронзы ис- пользуют и другие способы: газовая наплавка и сварка [38], импульсно-дуговая сварка в среде за- щитного газа и под флюсом [39], электроискровая наплавка [40], но они не нашли широкого приме- нения. В случае использования данных способов применяют те же сварочные материалы, которые рассмотрены выше. Выводы 1. Для экономии дорогостоящих оловянных бронз с успехом используются такие сварочные про- цессы: заварка дефектов литья, наплавка с целью восстановления изношенных бронзовых деталей, сварка при изготовлении сварно-литых изделий, а также наплавка на сталь для изготовления биме- таллических деталей. При этом необходимо учи- тывать металлургические особенности сварки и наплавки этих сплавов: повышенную склонность к пористости, образованию кристаллизационных трещин в сварных швах и зоне термического вли- яния; ликвации олова и соответственно неодно- родности структуры, образование трещин в стали, заполненных бронзой (при наплавке на сталь). 2. Из-за низкой пластичности оловянных бронз не всегда можно изготовить сварочную проволоку, которая может использоваться для автоматиче- ской сварки и наплавки, а также для изготовления стержней покрытых электродов. 3. Для сварки, наплавки, заварки дефектов литья бронз с содержанием олова больше 8,0 % практически отсутствуют отечественные свароч- ные электродные материалы, в том числе и покры- тые электроды. 4. Для применения в промышленности меха- низированных процессов сварки и наплавки оло- вянных бронз перспективным является создание и освоение выпуска специальных порошковых проволок, обеспечивающих получение швов и наплавленного металла требуемых составов и свойств. 1. Пономаренко О. И., Шинский И. О., Моргун Н. Н. Литье по газифицируемым моделям бронзовых сплавов // Ли- тейн. пр-во. — 2004. — № 11. – С. 30. 2. Управление литейными системами и процессами: Моно- графия / О. И. Пономаренко, Т. В. Лысенко, А. Л. Станов- ский, О. И. Шинский. — Харьков: Изд-во Харьк. поли- техн. ин-та, 2012. — 368 с. 3. www.non-ferrous@metalresearch.ru. 4. Макаревич О. П., Федоров Г. Е., Платонов Є. О. Вироб- ництво виливків із спеціальних сталей. — К.: Вид-во Київ. політехн. ін-ту, 2005. — 712 с. 5. Осинцев О. Е., Федоров В. Н. Медь и медные сплавы. Отечественные и зарубежные марки: Справочник. — М.: Машиностроение, 2004. — 336 с. 6. Смирягин А. П., Смирягина Н. А., Белова А. В. Промыш- ленные цветные металлы и сплавы: Справочник. — М.: Металлургия, 1974. — 488 с. 7. Литейные бронзы / К. П. Лебедев, Л. С. Райнес, Г. С. Шемтов и др. — Л.: Машиностроение, 1973. — 312 с. 8. Джевага И. И. Электродуговая сварка цветных металлов и сплавов. — Л.: Судпромгиз, 1961. — 139 с. 9. Наплавка изношенных бронзовых деталей металлур- гического оборудования / Г. П. Хмель, Е. Г. Красненко, В. М. Илюшенко и др. // Автомат. сварка. — 1966. — № 3. — С. 68–71. 10. Редчиц В. В. Предупреждение пор при сварке цветных металлов плавлением // Там же. — 1991. — № 6. — С. 31–34. 11. Механизированная заварка дефектов литья оловянистой бронзы / В. М. Илюшенко, С. И. Опанасенко, М. М. Фиш- кис и др. // Там же. — 1966. — № 2. — С. 64–66. 12. Джевага И. И., Журавлев Ю. А. Связь между структурой и стойкостью швов на бронзе против кристаллизацион- ных трещин // Там же. — 1965. — № 11. — С. 14–19. 13. Симаненков Л. Н. Исследование и разработка техноло- гии электродуговой сварки оловянной бронзы марки Бр. ОЦ10-2: Автореф. дис. … канд. техн. наук. — М., 1981. — 16 с. 64 1/2014 14. Вайнерман А. Е., Осеткин А. А. К вопросу образования трещин при наплавке медных сплавов на сталь. // Авто- мат. сварка. — 1968 — № 6. — С. 23–25. 15. Тимофеев В. Н., Исаев Н. И. Наплавка сплавов меди на стальные поверхности // Там же. — 1965. — № 4. — С. 34–37. 16. А. с. 548391 СССР, МКл.2 В 23k 9/04 . Способ наплавки / В. В. Ардентов, А. Е. Вайнерман, П. И. Гайдай и др. — № 2051592; Заявл. 05.08.1974; Опубл. 28.02.1977, Бюл. № 8. 17. Абрамович В. Р., Демянцевич В. П., Ефимов Л. А. Сварка плавлением меди и сплавов на медной основе. — Л.: Ма- шиностроение, 1988. — 215 с. 18. Hanke H., Retzlaff O., Schultz H.-W. Schweissen von Gusszinbronze // Schweisstechnik. — 1968. — № 2. — S. 1–12. 19. Тимофеев А. И., Потахин В. П. Автоматическая наплавка бронзы Бр.АМц9-2 ленточным электродом по облицовке. // Свароч. пр-во. — 1967. — № 10. — C. 14–16. 20. Илюшенко В. М., Седов В. Е. Наплавка оловянно-свинцо- вой бронзы на сталь расщепленным электродом // Авто- мат. сварка. — 1969. — № 6. — С. 52–54. 21. Илюшенко В. М. Прогрессивные методы электродуговой наплавки медных сплавов на сталь. // Сварка и наплавка тяжёлых цветных металлов. — Киев: ИЭС им. Е. О. Па- тона, 1978. – С. 30–32. 22. А. с. 202391 СССР, МПК В 23k. Порошковая проволо- ка для наплавки / В. М. Илюшенко, В. Е. Седов, С. И. Опанасенко, В. В. Подгаецкий. — № 1046324; Заявл. 03.01.1966; Опубл. 14.09.1967, Бюл. № 19. 23. А. с. 593868 СССР, МКл.2 В 23k 35/30. Состав свароч- ной проволоки / И. И. Джевага, Л. Н. Симаненков. — № 2429560; Заявл. 18.10.1976; Опубл. 25.02.1978, Бюл. № 7. 24. Закс И. А. Электроды для дуговой сварки цветных метал- лов и сплавов: Справочное пособие. — С.-Пб.: Стройиз- дат, 1999. — 192 с. 25. Гладкий П. В., Переплетчиков Е. Ф., Рябцев И. А. Плаз- менная наплавка. — Киев: Екотехнологія, 2007. — 292 с. 26. Илюшенко В. М. Сварка и наплавка тяжёлых цветных ме- таллов. — Киев: Знание, 1977. — 24 с. 27. www.hzdayang.com/aws-ecusn-c.html. 28. www.brazing.com/MSDS_PhosBronze_E.pdf. 29. www.nihonweld.com/products.do?item_id=15402. 30. www.rs-nt.ru/capilla-gmbh-germany/376/2687. 31. www.stlg-sd.ru/sb_082. 32. UTP Schweissmaterial GmbH. — Bad Krozingen, 2004. 33. ESAB welding handbook. Filler materials for manual and automatic welding. — Fourth ed. Goeteborg, 2005. 34. Kobe steel welding consumables: Catalog. — Tokyo, 2006. 35. ASKANYAK: Сварочные электроды и проволока // Ката- лог выпускаемой продукции. — Стамбул, 2005. 36. Пацкевич И. Р., Баутина В. А. Вибродуговая наплав- ка бронзы на сталь // Свароч. пр-во. — 1962. — № 11. —С. 43–35. 37. Дудко Д. А., Щербина Н. Я., Подсацкий В. В. Электро- шлаковая наплавка меди и ее сплавов на сталь с исполь- зованием кипящих флюсов // Автомат. сварка. — 1979. — № 2. — С. 34–37. 38. Гвоздем М. С. Заварка дефектов в отливках из цветных металлов // Литейн. пр-во. — 1963. — № 9. — С. 42. 39. Потапьевский А. Г., Агарков Л. А., Осадченко А. Е. Ме- ханизированная импульсно-дуговая наплавка бронзы на стальные изделия // Судостроение. — 1967. — № 8. — С. 46–50. 40. Пушкин И. А. Некоторые особенности восстановления изношенных бронзовых втулок электроискровой наплав- кой // Сварка Урала-2001: Тез. докл. — Нижний Тагил: Нижне-Тагил. технол. ин-т, 2001. — С. 127–129. Поступила в редакцию 16.10.2013 ТЕхНОЛОГии УПРОчНЕНия, НАНЕСЕНия ПОКРЫТий и РЕМОНТА В Санкт-Петербурге с 15 до 18 апреля 2014 г. состоится 16-я Международная ежегод- ная научно-практическая конференция «Технологии упрочнения, нанесения покрытий и ремонта: теория и практика». Приглашаем принять участие в конференции, подробно ознакомить слушателей и коллег со своими новыми разработками, посвященными методам повышения долговечно- сти и надежности изделий; технологиям наплавки, напыления, осаждения, сварки; техно- логиям ремонта – диагностике дефектации, мойке, очистке, восстановлению размеров, обработке покрытий, окраске, консервации. Информацию об условиях участия и требованиях к оформлению докладов Вы найдете на сайте конференции – www.technoconf.ru. Контакты: (812) 444-93-37, 444-93-36, (921) 973-46-74. E-mail: info@plasmacentre.ru; http://plasmacentre.ru; http://technoconf.ru
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-103246
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
language	Russian
last_indexed	2025-11-30T10:04:56Z
publishDate	2014
publisher	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
record_format	dspace
spelling	Майданчук, Т.Б. 2016-06-15T06:38:35Z 2016-06-15T06:38:35Z 2014 Электродные и присадочные материалы для наплавки и сварки литейных оловянных бронз (Обзор) / Т.Б. Майданчук // Автоматическая сварка. — 2014. — № 1 (728). — С. 58-64. — Бібліогр.: 40 назв. — рос. https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/103246 621.791.92.02 В машиностроении, металлургии и других отраслях промышленности широкое применение находят оловянные бронзы, из которых изготавливают методом литья детали, работающие в условиях повышенного износа. Для изготовления, а также устранения литейного брака и ремонта деталей из оловянных бронз находят применение сварочные и наплавочные процессы. В данном обзоре проведен анализ существующих разработок как в области современных технологических процессов сварки и наплавки оловянных бронз, так и новых электродных и присадочных материалов для этих целей. Рассмотрены основные трудности, возникающие при использовании сварочных процессов: высокая склонность к пористости (наиболее склонны медные сплавы), образование кристаллизационных трещин в сварных швах и зоне термического влияния, ликвация олова, что приводит к неоднородности структуры, а также повышенная склонность к образованию горячих трещин при наплавке бронзы на сталь как в наплавленном металле бронзы, так и в стали. Описаны способы сварки и наплавки литейных оловянных бронз, среди которых наиболее распространены: аргонодуговая сварка, сварка под флюсом и ручная дуговая сварка покрытыми электродами. Показано, что применяемые в качестве электродных и присадочных материалов проволоки и ленты из деформируемых сплавов зачастую не обеспечивают требуемый химический состав наплавленного металла. Предпочтительно создание специальных порошковых проволок и покрытых электродов, обеспечивающих оптимизацию легирования металла и достижения требуемых свойств. К примеру, для сварки и наплавки литейных оловянных бронз (БрО10Ф1, БрО5Ц5С5) необходимы сварочные материалы, химический состав и свойства которых соответстовали бы основному металлу. На основе проведенного анализа сделан вывод о необходимости создания новых сварочных материалов (покрытых электродов, порошковых проволок) для сварки и наплавки бронз ответственного назначения. ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Автоматическая сварка Производственный раздел Электродные и присадочные материалы для наплавки и сварки литейных оловянных бронз (Обзор) Electrode and filler materials for surfacing and welding of foundry tin bronzes (Review) Article published earlier
spellingShingle	Электродные и присадочные материалы для наплавки и сварки литейных оловянных бронз (Обзор) Майданчук, Т.Б. Производственный раздел
title	Электродные и присадочные материалы для наплавки и сварки литейных оловянных бронз (Обзор)
title_alt	Electrode and filler materials for surfacing and welding of foundry tin bronzes (Review)
title_full	Электродные и присадочные материалы для наплавки и сварки литейных оловянных бронз (Обзор)
title_fullStr	Электродные и присадочные материалы для наплавки и сварки литейных оловянных бронз (Обзор)
title_full_unstemmed	Электродные и присадочные материалы для наплавки и сварки литейных оловянных бронз (Обзор)
title_short	Электродные и присадочные материалы для наплавки и сварки литейных оловянных бронз (Обзор)
title_sort	электродные и присадочные материалы для наплавки и сварки литейных оловянных бронз (обзор)
topic	Производственный раздел
topic_facet	Производственный раздел
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/103246
work_keys_str_mv	AT maidančuktb élektrodnyeiprisadočnyematerialydlânaplavkiisvarkiliteinyholovânnyhbronzobzor AT maidančuktb electrodeandfillermaterialsforsurfacingandweldingoffoundrytinbronzesreview

Электродные и присадочные материалы для наплавки и сварки литейных оловянных бронз (Обзор)

Репозитарії

Схожі ресурси