Главная


Индукционная наплавка твердых сплавов




Листать книгу
Листать
Страницы: 1 ... 22 ... 66 ... 110 ... 154 ... 170
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43


скачать книгу Индукционная наплавка твердых сплавов




Потери металла вследствие абразивного износа деталей ма­шин, предназначенных для различных видов обработки почвы и грунтов, ежегодно составляют несколько сотен тыс. тонн. Высокая интенсивность разрушения трущихся частей деталей машин обусловливается многократным воздействием на металл абразивных частиц. Специфика разрушения металла при абра-~ зивном износе вызывает необходимость создания н применения ' новых эффективных методов повышения долговечности машин, работающих в абразивной среде.
...
В Ростовском научно-исследовательском институте техноло­гии машиностроения (НИИТМе) коллективом металловедов в содружестве с работниками заводов разработан новый метод индукционной наплавки твердых сплавов [99, 100]. Преимущест­ва этого метода, заключающиеся в возможности широкого варьирования свойств наплавленного металла и нанесения его на поверхность тонким равномерным слоем (до 0,3 мм),
...
В настоящее время в отрасли тракторного и сельскохозяй­ственного машиностроения 93% всех наплавочных работ вы­полняются с помощью индукционной наплавки. Индукционная наплавка внедрена на многих предприятиях страны для упроч­нения лемехов, лап культиваторов, подкапывающих лап свекло­комбайнов, ножей силосоуборочных машин, лопаток мельнич­ных вентиляторов, рештаков скребковых конвейеров, рабочих органов буровых машин, режущих деталей кормоприготови-|Тельных
...
, Разработана промышленная технология наплавки рабочих органов машин в условиях ремонтных мастерских Всесоюзного ' объединения «Сельхозтехника». В Ростовской, Ворошиловград­ской, Челябинской, Одесской и Волгоградской областях, Ставро­польском и Краснодарском краях организованы цехи для централизованной наплавки. При упрочнении сормайтом износо­стойкость деталей машин повышается в 2,5—3 раза. В ходе
...
Потери металла вследствие абразивного износа деталей ма­шин, предназначенных для различных видов обработки почвы и грунтов, ежегодно составляют несколько сотен тыс. тонн. Высокая интенсивность разрушения трущихся частей деталей машин обусловливается многократным воздействием на металл абразивных частиц. Специфика разрушения металла при абра-~ зивном износе вызывает необходимость создания н применения ' новых эффективных методов повышения долговечности машин, работающих в абразивной среде.
...
В Ростовском научно-исследовательском институте техноло­гии машиностроения (НИИТМе) коллективом металловедов в содружестве с работниками заводов разработан новый метод индукционной наплавки твердых сплавов [99, 100]. Преимущест­ва этого метода, заключающиеся в возможности широкого варьирования свойств наплавленного металла и нанесения его на поверхность тонким равномерным слоем (до 0,3 мм),
...
совершенствования метода исследованы особенности образования износостойкого слоя, разработаны и внедрены в производство новые наплавочные материалы, которые по своим свойствам зна­чительно превосходят сормайт№ 1 [103, 105].
...
При разработке метода авторами использован опыт, накоп­ленный в результате исследовании, выполняемых ИЭС им. Па-тона, ЛПИ, ИМАШ АН СССР, МВТУ им. Баумана, Москов­ским институтом стали и сплавов, ВИСХОМом. Большой вклад в науку о природе явлений, происходящих при наплавке, внесли И. И. Фрумин, Г. Л. Петров, в области индукционного нагре­ва широко известны работы В. П. Вологдина, М. Г. Лозинско­го, И. Н. Кидина, Г. П. Бабата и др.
...
Цель настоящего труда — ознакомление инженерно-техниче­ских работников предприятий с теоретическими основами и технологией нового метода индукционной наплавки.
...
совершенствования метода исследованы особенности образования износостойкого слоя, разработаны и внедрены в производство новые наплавочные материалы, которые по своим свойствам зна­чительно превосходят сормайт№ 1 [103, 105].
...
При разработке метода авторами использован опыт, накоп­ленный в результате исследовании, выполняемых ИЭС им. Па-тона, ЛПИ, ИМАШ АН СССР, МВТУ им. Баумана, Москов­ским институтом стали и сплавов, ВИСХОМом. Большой вклад в науку о природе явлений, происходящих при наплавке, внесли И. И. Фрумин, Г. Л. Петров, в области индукционного нагре­ва широко известны работы В. П. Вологдина, М. Г. Лозинско­го, И. Н. Кидина, Г. П. Бабата и др.
...
Цель настоящего труда — ознакомление инженерно-техниче­ских работников предприятий с теоретическими основами и технологией нового метода индукционной наплавки.
...
совершенствования метода исследованы особенности образования износостойкого слоя, разработаны и внедрены в производство новые наплавочные материалы, которые по своим свойствам зна­чительно превосходят сормайт№ 1 [103, 105].
...
При разработке метода авторами использован опыт, накоп­ленный в результате исследовании, выполняемых ИЭС им. Па-тона, ЛПИ, ИМАШ АН СССР, МВТУ им. Баумана, Москов­ским институтом стали и сплавов, ВИСХОМом. Большой вклад в науку о природе явлений, происходящих при наплавке, внесли И. И. Фрумин, Г. Л. Петров, в области индукционного нагре­ва широко известны работы В. П. Вологдина, М. Г. Лозинско­го, И. Н. Кидина, Г. П. Бабата и др.
...
Цель настоящего труда — ознакомление инженерно-техниче­ских работников предприятий с теоретическими основами и технологией нового метода индукционной наплавки.
...
совершенствования метода исследованы особенности образования износостойкого слоя, разработаны и внедрены в производство новые наплавочные материалы, которые по своим свойствам зна­чительно превосходят сормайт№ 1 [103, 105].
...
При разработке метода авторами использован опыт, накоп­ленный в результате исследовании, выполняемых ИЭС им. Па-тона, ЛПИ, ИМАШ АН СССР, МВТУ им. Баумана, Москов­ским институтом стали и сплавов, ВИСХОМом. Большой вклад в науку о природе явлений, происходящих при наплавке, внесли И. И. Фрумин, Г. Л. Петров, в области индукционного нагре­ва широко известны работы В. П. Вологдина, М. Г. Лозинско­го, И. Н. Кидина, Г. П. Бабата и др.
...
Цель настоящего труда — ознакомление инженерно-техниче­ских работников предприятий с теоретическими основами и технологией нового метода индукционной наплавки.
...
Ш ирокое распространение высокочастотного нагрева в про­мышленности — одно из выдающихся достижений отечествен­ной науки и техники. После того как в 1935 г. В. П. Вологдин предложил использовать индукционный нагрев для поверхност­ной закалки деталей, область применения токов высокой часто­ты в машиностроении далеко перешагнула границы обычной термической обработки. В этой области появились фундамен­тальные исследования, было создано необходимое специализи­рованное оборудование, успешно осуществлен на практике ряд новых технологических процессов.
...
В последние 20—25 лет быстрыми темпами начала разви­ваться и наплавка (в том числе и износостойкая), постепенно выделившаяся в самостоятельную отрасль сварочной техники и занявшая одно из ведущих мест среди других технологиче­
...
Долгое время способы наплавки основывались либо на про­цессе дуговой сварки плавящимся электродом, либо на исполь­зовании пламени газовой горелки. Так как в ряде случаев эти способы не давали желаемых результатов, предпринимались настойчивые изыскания новых, более совершенных способов наплавки износостойких материалов.
...
Одна из первых успешных попыток применения в качестве источника нагрева при наплавке токов высокой частоты отно­сится к началу 40-х годов. Сотрудники Московского института нефтехимической и газовой промышленности им. Губкина Е. М. Кузмак и А. И. Курдин предложили для повышения из­носостойкости шарошек буровых долот оплавлять токами высо-
...
кои частоты поверхности зуоьев и армировать их литыми кар­бидами вольфрама — релитом. Позднее появились другие раз­новидности индукционной наплавки.
...
Свойства наплавленного слоя в значительной мере зависят от степени растворения релита в основном металле и от раз­мера его зерен. Снижение степени растворения релита может быть осуществлено диффузионным или вакуумным напылением защитных покрытий элементами с ограниченной растворимо­стью в железе. Так, например, нанесение пленки кадмия тол­щиной 0,5 мм уменьшает растворение релита в 3 раза. Чем
...
Преимуществом рассматриваемого способа является существенное повыше­ние износостойкости деталей при относи­тельной простоте технологической схемы упрочнения. Недостатки способа — не­обходимость расплавления основного ме­талла на значительную глубину и срав­нительно небольшая производительность Способ нашел широкое применение на заводах, изготовляющих буровой инстру­мент для нефтяных и газовых скважин.
...
В качестве примера приведем техно­логическую схему изготовления шарошек одного из типа долот. Заготовки для шарошек изготовляют из стали 20ХНЗА горячей штамповкой. После предвари­тельной механической обработки следует операция наплавки, которую ведут рели­
...
Затем производится цементация на глу­бину 1,6—1,9 мм, высокий отпуск, по­вторная закалка с низким отпуском, очи­
...
стка, шлифование беговых дорожек и сборка. Проведение наплавки после це­ментации способствует увеличению служебных характеристик шарошек. Более подробные данные о технологии армирования и свойствах наплавленных деталей приводятся в работах [38, 41, 42].
...
Рис. 1. Принципиальная схема наплавки расплав-пенным присадочным материалом
...
стояния между витками в нижней части тигля обеспечивает более высокую температуру в районе выпускного отверстия 4. Благодаря этому расплавление чугунной палочки происходит постепенно. Расплавленный металл, минуя дополнительный по­догревающий виток индуктора 5, попадет в выточку тарелки клапана 6, в которой находится навеска прокаленной буры 7. Последняя предназначена для предохранения металла от окис­ления в процессе нагрева, разрушения и удаления окисной пленки, т. е. выполняет ооль флюса. Расход буры на одну де­таль составляет 0,2—0,5 г.
...
Индуктор 8 служит для предварительного нагрева тарелок толкателей до температуры 1150—1200° С и питается от машин­ного генератора частотой 2500 гц. Плавящий же индуктор 5 получает питание от ламповой установки частотой 70 кгц. Рас­ход мощности при производительности 450 толкателей в час составляет 45—50 кет на подогрев тарелок толкателей и 32— 35 кет на расплавление присадочного материала.
...
Заключительной операцией является охлаждение стержня толкателя и нижней поверхности тарелки водой для обеспече­ния отбела наплавленного чугуна.
...
При наплавке толкателей верхнеклапанных двигателей как для предварительного подогрева основного металла, так и для расплавления чугуна используется один генератор —■ ламповая установка ЛЗ-67 частотой 70 кгц, мощностью 60 кет. В процессе заливки и формирования наплавленного металла расплав под­вергается интенсивному перемешиванию за счет переменного электромагнитного поля индуктора, что способствует удалению неметаллических включений из жидкой ванны.
...
Новая технология наплавки расплавленным присадочным сплавом разработана ИЭС им. Патона [69]. Необходимые пор­ции заранее расплавленного твердого сплава намораживаются на наплавляемую поверхность, которая предварительно очи­щается от окисной пленки травлением в жидком флюсе либо нагревом в вакууме. По этой технологии можно наплавлять якоря электромагнитов постоянного тока, выхлопные клапаны дизельных двигателей, зубья ковшей экскаваторов и другие де­тали. Метод отличается высокой производительностью, напри­мер, машинное время наплавки клапана составляет 10— 15 сек, зуба ковша экскаватора 25—30 сек, якоря электромаг­нита 5—10 сек. Наплавленные детали отличаются высокой стой­костью [53].
...
Наплавка по схеме с заливкой жидкого присадочного ме­талла разрабатывалась также ВНИИТВЧ. Предлагалось, на­пример, заливать расплавленный металл на поверхность дета­ли (рис. 2), подогретой в специальном индукторе — форме [8]. Тщательно очищенная деталь / покрывается слоем флюса и по­мещается в индуктор 2, обмазанный огнеупорным составом 3.
...
стояния между витками в нижней части тигля обеспечивает более высокую температуру в районе выпускного отверстия 4. Благодаря этому расплавление чугунной палочки происходит постепенно. Расплавленный металл, минуя дополнительный по­догревающий виток индуктора 5, попадет в выточку тарелки клапана 6, в которой находится навеска прокаленной буры 7. Последняя предназначена для предохранения металла от окис­ления в процессе нагрева, разрушения и удаления окисной пленки, т. е. выполняет ооль флюса. Расход буры на одну де­таль составляет 0,2—0,5 г.
...
Индуктор 8 служит для предварительного нагрева тарелок толкателей до температуры 1150—1200° С и питается от машин­ного генератора частотой 2500 гц. Плавящий же индуктор 5 получает питание от ламповой установки частотой 70 кгц. Рас­ход мощности при производительности 450 толкателей в час составляет 45—50 кет на подогрев тарелок толкателей и 32— 35 кет на расплавление присадочного материала.
...
Заключительной операцией является охлаждение стержня толкателя и нижней поверхности тарелки водой для обеспече­ния отбела наплавленного чугуна.
...
При наплавке толкателей верхнеклапанных двигателей как для предварительного подогрева основного металла, так и для расплавления чугуна используется один генератор —■ ламповая установка ЛЗ-67 частотой 70 кгц, мощностью 60 кет. В процессе заливки и формирования наплавленного металла расплав под­вергается интенсивному перемешиванию за счет переменного электромагнитного поля индуктора, что способствует удалению неметаллических включений из жидкой ванны.
...
Новая технология наплавки расплавленным присадочным сплавом разработана ИЭС им. Патона [69]. Необходимые пор­ции заранее расплавленного твердого сплава намораживаются на наплавляемую поверхность, которая предварительно очи­щается от окисной пленки травлением в жидком флюсе либо нагревом в вакууме. По этой технологии можно наплавлять якоря электромагнитов постоянного тока, выхлопные клапаны дизельных двигателей, зубья ковшей экскаваторов и другие де­тали. Метод отличается высокой производительностью, напри­мер, машинное время наплавки клапана составляет 10— 15 сек, зуба ковша экскаватора 25—30 сек, якоря электромаг­нита 5—10 сек. Наплавленные детали отличаются высокой стой­костью [53].
...
Наплавка по схеме с заливкой жидкого присадочного ме­талла разрабатывалась также ВНИИТВЧ. Предлагалось, на­пример, заливать расплавленный металл на поверхность дета­ли (рис. 2), подогретой в специальном индукторе — форме [8]. Тщательно очищенная деталь / покрывается слоем флюса и по­мещается в индуктор 2, обмазанный огнеупорным составом 3.
...
стояния между витками в нижней части тигля обеспечивает более высокую температуру в районе выпускного отверстия 4. Благодаря этому расплавление чугунной палочки происходит постепенно. Расплавленный металл, минуя дополнительный по­догревающий виток индуктора 5, попадет в выточку тарелки клапана 6, в которой находится навеска прокаленной буры 7. Последняя предназначена для предохранения металла от окис­ления в процессе нагрева, разрушения и удаления окисной пленки, т. е. выполняет ооль флюса. Расход буры на одну де­таль составляет 0,2—0,5 г.
...
Когда деталь нагревается до нужной температуры, напряжение выключается, и индуктор снизу замыкается медным водо-охлаждаемым кольцом 4. В образованную своеобразную фор­му с помощью опрокидывающегося ковша заливается расплав­ленный металл 5. Авторы метода рекомендуют его для изготов­ления специальных биметаллических втулок, шестерен, бча-тых колес с венцами из бронзы и других деталей.
...
П. С. Колтунов [37] предложил способ индукционно-флюсо-вой наплавки наружной поверхности деталей, имеющих в сече­нии окружность, квадрат, прямоугольник или другую правиль­ную форму (рис. 3).
...
Наплавляемая деталь 1 располагается в вертикальном по­ложении в термостойкой втулке 2, верхняя часть которой слу­жит своеобразным тиглем для расплавленного металла 3, а во-доохлаждаемая через коллектор 4, нижняя — кристаллизатором. В кристаллизаторе наплавляемый материал 5 намораживается на деталь, которая в процессе наплавки непрерывно вращается вокруг своей оси и одновременно перемещается в вертикальном направлении. Толщина слоя определяется величиной зазора между внутренней поверхностью втулки и наружной поверхно­стью детали.
...
Присадочный материал 6 в виде покрытых флюсом прутков, проволоки или ленты подается через направляющие гильзы (на схеме не показаны) в зону действия индуктора 7, где поддер­живается температура на 30—50° С выше температуры плавле­ния сплава. Поверхность жидкой ванны защищена слоем рас­плавленного флюса 8.
...
На Харьковском заводе «Серп и молот» освоена наплавка ножей для бесцентрово-шлифовальных станков путем оплавле­ния пруткового сормайта в магнитном поле индуктора и пере­носа отдельных капель расплава на наплавляемую кромку до
...
Когда деталь нагревается до нужной температуры, напряжение выключается, и индуктор снизу замыкается медным водо-охлаждаемым кольцом 4. В образованную своеобразную фор­му с помощью опрокидывающегося ковша заливается расплав­ленный металл 5. Авторы метода рекомендуют его для изготов­ления специальных биметаллических втулок, шестерен, бча-тых колес с венцами из бронзы и других деталей.
...
П. С. Колтунов [37] предложил способ индукционно-флюсо-вой наплавки наружной поверхности деталей, имеющих в сече­нии окружность, квадрат, прямоугольник или другую правиль­ную форму (рис. 3).
...
Наплавляемая деталь 1 располагается в вертикальном по­ложении в термостойкой втулке 2, верхняя часть которой слу­жит своеобразным тиглем для расплавленного металла 3, а во-доохлаждаемая через коллектор 4, нижняя — кристаллизатором. В кристаллизаторе наплавляемый материал 5 намораживается на деталь, которая в процессе наплавки непрерывно вращается вокруг своей оси и одновременно перемещается в вертикальном направлении. Толщина слоя определяется величиной зазора между внутренней поверхностью втулки и наружной поверхно­стью детали.
...
Присадочный материал 6 в виде покрытых флюсом прутков, проволоки или ленты подается через направляющие гильзы (на схеме не показаны) в зону действия индуктора 7, где поддер­живается температура на 30—50° С выше температуры плавле­ния сплава. Поверхность жидкой ванны защищена слоем рас­плавленного флюса 8.
...
Рис. 2. Наплавка за­пивкой расплавлен­ного металла по ме­тоду В Н И И Т В Ч им. В. П. Волэгдина
...
получения необходимого поперечного сечения слоя [43]. Ско­рость наплавки при толщине слоя 2—3 мм составляет 2— 4 мм/сек, удельная мощность 1,0—1,5 кет/см2. Хотя производи­тельность процесса в данном случае не очень высокая, но все же технико-экономические показатели индукционной наплавки значительно лучше, чем при газопламенной.
...
Английская фирма «Austin Motor Co. Ltd» для упрочнения рабочей поверхности выпускных клапанов ав­томобиля разработала автоматизированный станок производи­тельностью 85 деталей в час, позволяющий осуществлять на­плавку в защитной атмосфере [145]. Способ, заменивший ручную
...
Рис. 4. Схема наплавки клапанов на станке английской фирмы
...
собствует прилипанию флюса. Таким образом, когда кольцо стеллита опускается, оно оказывается на флюсовом покрытии. Затем с помощью неподвижного индуктора 8
...
450 кгц, но более мощного (10 кет). Кольцо стеллита по­степенно расплавляется, рас­плав стекает на рабочую по верхность клапана, смачивая ее и сплавляясь с основным металлом.
...
Конструкция индуктора от­работана таким образом, что 75% мощности расходуется на нагрев и плавление присадоч­ного материала, а остальное на нагрев рабочей поврехности клапана. Для дополнительной защиты головки клапана от окисления в зону действия ин­дуктора через семь газовых горелок 10 со щелевидной на­
...
Рис. 5. Схема опыта по наплавке клапанов т. в. ч. в ИЭС им. Патона
...
ка намораживанием из расплава [54], сущность которой состо­ит в следующем. Присадочным материалом служит литое коль­цо из жаростойкого сплава, которое укладывается в специаль­ную выточку на опорной поверхности, после чего в зазор меж­ду кольцом и клапаном подается порция флюса. Нагрев и плав­ление сплава производится в кольцевом индукторе, охватыва­ющем наплавляемый участок. Температура нагрева на 50— 100° С превышает температуру плавления сплава. Конструкция индуктора и режим нагрева выбраны с таким расчетом, чтобы поверхность жидкого металла под действием электромагнитно­го поля устанавливалась под углом 30—45° к вертикали для клапанов диаметром 30—200 мм. Существенной особенностью является то, что в конце процесса при включенном нагре­ве поверхность клапана обрызгивается распыленной водой, фиксирующей установившуюся конфигурацию жидкой ван­ночки и обеспечивающей направленную кристаллизацию сплава.
...
Способ внедрен в производство (завод «Автотрактороде-таль», г. Куйбышев). Спроектированный в ИЭС им. Патона ав­томат ОБ-1157 для наплавки методом намораживания рассчи­тан на выпуск 360 деталей в час.
...
расходуется 6,5 кет (11,6%), потери в катушке колебательного контура и токопроводных шинах 4,8 кет (8,6%). Непосредствен­но на наплавку расходуется 21,1 кет (37,7%).
...
Аналогичные опыты по наплавке отвалов плугов, культива-торных лап и лопаток дрометных барабанов проводились в ВИСХОМе И. А. Ниловским [65].
...
Достоинством упомянутых работ является применение индук­ционной наплавки путем расплавления более легкоплавкового, чем сталь, твердого сплава непосредст­
...
венно на упрочняемом участке основного металла. Однако недостаточный объем экспериментов по выбору оптимального состава присадочного материала и изу­чению металлургического процесса на­плавки не позволил этим исследованиям выйти из стадии предварительной лабо­раторной проверки.
...
показаны на рис. 7. Особенностью метода является формирование наплавленного металла под действием центробежных сил, кото: рые, с одной стороны, способствуют более равномерному рас­пределению расплава на основном металле и удалению посто­ронних примесей, а с другой — усугубляют ликвационные яв­ления. Поэтому при заливке сильно ликвирующих сплавов необходимо принимать специальные технологические меры — регламентировать количество заливаемого металла, температуру и продолжительность нагрева, число оборотов центробежной машины, скорость охлаждения, подбирать конструкцию ин­дуктора.
...
В Румынской Народной Республике, например, токами вы­сокой частоты наплавляют свинцовистую бронзу на втулки и зкладыши подшипников нескольких типов [87]. Стружка с флю­сами (бурой) в пропорции 100:1 засыпается во внутреннюю полость заготовки, размещенной внутри многовиткового ци­линдрического индуктора. Центробежная машина, в которой закреплена заготовка, приводится во вращение, после чего на индуктор подается напряжение. Температура нагрева 1120— 1150° С, частота тока 8000 гц, продолжительность плавки 28— 30 сек при толщине слоя бронзы 3,5—4 мм. Линейная скорость вращения 200—250 м/мин, охлаждение начинается спустя не­которое время после окончания нагрева и происходит с по­мощью спрейера со скоростью свыше 150° С/сек.
...
Перед наплавкой внутренняя поверхность гильзы растачивается по 3—5 мм на сторону, обезжиривается, очищается и офлюсо-вывается. Процесс наплавки может осуществляться двумя спо­собами.
...
Р о с т о в с к о г о-н а-Д о н у_ Н И И Т Ма. Метод основан на использовании токов высокой частоты для нагрева основного металла и расплавления приса­дочного материала, в качестве которого используется специ­альная порошкообразная шихта.
...
Последняя состоит из гранулированного твердого сплава и флюсов на основе буры, борного ангидрида,силикокальция, фто­ристого кальция и др. Шихту наносят на наплавляемую поверх­ность слоем определенной толщины, которая зависит от требуе­мой толщины наплавленного слоя. Затем деталь с нанесенным слоем шихты вводят в специальный индуктор, питаемый от высокочастотной установки, подобно тому, как это делается при индукционной закалке. Конструкция индуктора и расположение в нем детали зависят от конфигурации упрочняемого участка (рис. 8). Источником питания, как правило, служат ламповые высокочастотные установки типа ЛЗ с частотой 70 кгц.
...
При прохождении тока высокой частоты через контур индук­тора в поверхностных слоях основного металла индуктируются токи, и наружный слой металла быстро разогревается. Слой шихты, расположенный между индуктором и нагреваемой по­верхностью, в связи с высоким сопротивлением металлическо­го порошка слабо реагирует на воздействие переменного элект­ромагнитного поля.^Шихта нагревается главным образом за
...
Перед наплавкой внутренняя поверхность гильзы растачивается по 3—5 мм на сторону, обезжиривается, очищается и офлюсо-вывается. Процесс наплавки может осуществляться двумя спо­собами.
...
счет теплопередачи от основного металла. В связи с этим тем­пература окончания плавления шихты должна быть ниже тем­пературы начала плавления основного металла, а скорость под­вода тепла к нагреваемой поверхности должна быть значитель­но больше скорости его отвода в глубь изделия и потерь в окружающую среду.
...
Флюс, входящий в состав шихты, удаляет окисную пленку с основного металла, раскисляет наплавляемый металл и выпол­няет защитные функции, предотвращая взаимодействие расплав­ленного металла с кислородом воздуха и задерживая теплоот­дачу в окружающую среду. Состав флюсов выбирается с таким расчетом, чтобы раскисление наплавляемого металла протекало в течение нескольких секунд.
...
При наплавке этим способом никакой специальной подго­товки поверхности изделия не требуется. Могут наплавляться поверхности как механически обработанные, так и покрытые слоем металлургической окалины или ржавчины. При наличии такого рода загрязнений требуется лишь некоторое увеличение содержания флюсов в шихте.
...
Часто применяемый термин «подготовка под наплавку» еле дует понимать как придание зоне упрочнения детали геометри­ческих форм и размеров в соответствии с конструктивными требованиями.
...
Последовательность основных технологических операций следующая: подготовка наплавочной шихты (приготовление по­рошка твердого сплава и флюсов и их смешивание в определен­ной пропорции); подготовка поверхности под наплавку; нане-
...
счет теплопередачи от основного металла. В связи с этим тем­пература окончания плавления шихты должна быть ниже тем­пературы начала плавления основного металла, а скорость под­вода тепла к нагреваемой поверхности должна быть значитель­но больше скорости его отвода в глубь изделия и потерь в окружающую среду.
...
Рис. 8, Схема расположения наплавляемой детали в индукторе (наплавка по методу НИИТМа):
...
сение шихты, нагрев упрочняемого участка в индукторе до пол-1 ного расплавления шихты, охлаждение до комнатнойЛ температуры на воздухе; удаление шлака; окончательная обра-| богка (придание режущему лезвию или всей детали конечной] формы путем гибки, заточки и др.).
...
В зависимости от конфигурации и габаритных размеров де­талей, характеристик высокочастотных установок и других факторов применяют четыре основных технологических спо соба наплавки (рис. 9).
...
Одновременной наплавке подвергаются лемехи плугов об­щего назначения, лемехи предплужников, полольные лапы куль­тиваторов, сошники кукурузных сеялок и др. Английская фирма «Triangie Valve Co., Ltd» таким способом наносит стеллит на опорные поверхности клапанов вентилей [141]. Порошкообраз ный стеллит смешивается с флюсом в пропорции 16:1, насыпает­ся на нужный участок и оплавляется в индукторе, питаемом ге­нератором мощностью 9 кет.
...
Непрерывно-последовательным методом наплавляются дета­ли, имеющие значительную упрочняемую поверхность или не­большую общую жесткость. К таким деталям относятся ножи измельчающего аппарата силосоуборочного комбайна, лопатки мельничных вентиляторов, полевые доски корпусов плугов, ди­сковые рабочие Органы, ножи дорожных машин, лемехи глубо-корыхлителей.
...
Мы рассмотрели сущность основных вариантов использоьи ния токов высокой частоты для наплавки.1, Следует сказать, что в настоящее время наибольший удельный вес приходится на долю индукционной наплавки по метод/ Ростовского-на-Дон_\ НИИТМа. Технологическая схема отличается относительно;! простотой, стабильностью в условиях массового производства и приемлемостью к упрочнению деталей самого различного на­значения. Можно также утверждать, что возможности метода далеко не исчерпаны как в смысле расширения сферы примене­ния, так и в смысле совершенствования отдельных техноло1
...
Непрерывно-последовательным методом наплавляются дета­ли, имеющие значительную упрочняемую поверхность или не­большую общую жесткость. К таким деталям относятся ножи измельчающего аппарата силосоуборочного комбайна, лопатки мельничных вентиляторов, полевые доски корпусов плугов, ди­сковые рабочие Органы, ножи дорожных машин, лемехи глубо-корыхлителей.
...
Физическая сущность индукционного нагрева состоит в том, что в электропроводящих телах, помещаемых в переменное электромагнитное поле, индуктируются электродвижущие силы (э. д. с), которые вызывают электрические токи. Плотность этих индуктируемыху^каждом элементарном объеме нагреваемого материала может меняться по самым разнообразным законам в зависимости от геометрических размеров нагреваемого мате­риала, его удельного сопротивления, магнитной проницаемости и частоты индуктированного тока. В соответствии с этим в лю­бом элементарном объеме нагреваемого материала будет погло­щаться мощность, величина которой зависит от тех же величин.
...
Изменяющееся по определенному закону магнитное поле вызывает появление соответствующего по величине электриче­ского поля. Электрическое и магнитное поля существуют всегда одновременно и неразрывно. Величина индуктированной э. д. с, определенная на основании закона электромагнитной индукции, равна скорости убывания магнитного потока:
...
Выходящая из непроводящей среды, например воздуха, элек­тромагнитная волна внутри металла распространяется перпен­дикулярно его поверхности и затухает по мере удаления от нее.
...
Для характеристики затухания волны в проводящих средах обычно пользуются понятием условной глубины проникновения электромагнитной волны или просто глубины проникновения бЛ. По предложению Штейнмеца, 6М представляет собой расстоя­ние, на котором амплитуды напряженностей электрического и магнитного полей плоских электромагнитных волн уменьшают­ся в е = 2,718 раз, а фаза волны изменяется на 1 рад, т. е. на 57°:
...
где р — удельное электрическое сопротивление среды; (х — относительная магнитная проницаемость. Для практических расчетов удобно пользоваться эмпириче­ским выражением, дающим приближенное значение величины глубины проникновения тока в материал тела при температуре f С:
...
Значения k для некоторых металлов приведены в табл. 1. Весьма существенно, что в пределах условной глубины проник­новения тока выделяется 86,5% энергии, подводимой в тело.
...
выше частота. При малых частотах напряженность электриче­ского поля, наводимого переменным магнитным потоком, на­столько мала, что она не влияет на распределение тока. Ис­пользуя эффект близости, можно путем подбора формы индук­тора, концентрировать нагрев в определенных участках поверхности обрабатываемой детали.
...
Явление эффекта близости в ряде случаев может привести и к нежелательным последствиям. Так, при индукционной наплав­ке с использованием порошковых наплавочных материалов эф­фект близости может стать причиной локальных перегревов и прожогов деталей в результате уменьшения расстояния между поверхностями индуктора и детали при сплавлении гранул шихты.
...
Слой порошковой шихты является практически прозрачным для электромагнитного поля. Гранулы металлической части изо­лированы друг от друга частицами флюса, поэтому электропро­водность порошкового слоя и соответственно выделение энер­гии в нем очень малы. При сплавлении гранул шихты электро­проводность образовавшегося при этом сплошного слоя металла возрастает скачком. Одновременно уменьшается расстояние между поверхностями индуктора. Это приводит к резкому воз­растанию выделения энергии в участках наплавляемой поверх­ности. Чтобы ослабить эффект близости, желательно применять низкие частоты и относительно большие зазоры между наплав­ляемой поверхностью и индуктором.
...
~ У проводника, свернутого в кольцо, наибольшая плотность тока наблюдается на внутренней поверхности. При достаточно большой радиальной высоте проводника внешняя сторона его практически не несет тока. Это отъясняется тем, что при свер­тывании проводника в кольцо магнитное поле становится не­симметричным. Линии поля сгущаются у внутренней поверхно­сти и частично вытесняются внутрь проводника. Тонкие слои проводника, расположенные у внутренней поверхности, обла­дают наименьшим реактивным сопротивлением. Линии тока концентрируются преимущественно у поверхности наименьшего диаметра. Поэтому при нагреве внутренних поверхностей эф­фективная величина зазора между поверхностями индуктора и детали увеличивается на величину радиальной высоты витка индуктора. Кольцевой эффект оказывается полезным при на­греве внешних цилиндрических поверхностей и вредным при нагреве внутренних цилиндрических поверхностей.
...
Основными электрофизическими свойствами материалов для расчета индукционных нагревательных устройств являются Удельное электрическое сопротивление q и
...
греве ферромагнитных металлов изменяются удельное элект­рическое сопротивление и магнитная проницаемость. Удельное /i
...
При нагреве железа от 20 до 800° С удельное сопротивле­ние увеличивается примерно в 10 раз. Достигнув при 800— 900° С значения 1,2 ом-мм2/м, при дальнейшем повышении тем­пературы оно практически не возрастает.
...
Электрическое сопротивление металлов и сплавов зависит от их химического состава и внутренней структуры. Легирующие элементы повышают электрическое сопротивление железа. За­висимость удельного электрического сопротивления от содержа­ния различных элементов в сплавах при температуре 20° С по казана на рис. 10. Следует заметить, что электрическое сопро­тивление при высоком начальном значении мало увеличивается с повышением температуры. Сопротивления чистого железа и различных сплавов на железной основе сближаются с повыше­нием температуры. При температуре выше 900° С все сплавы на железной основе имеют сопротивление 1,2—1,3 ом-
...
В табл. 2 приведены значения удельного сопротивления наи­более часто встречающихся в практике индукционного нагрева материалов.
...
Магнитная проницаемость ферромагнитных тел в области достаточно сильных магнитных полей и постоянной напряжен­
...
ности остается почти неизменной при нагревании до температур 600—700 С, затем резко умень­шается и становится равной еди­нице при температуре точки Кюри. Зависимость магнитной проницаемости д. от температуры при различных напряженностях магнитного поля представлена на рис. 11.
...
Электропроводное тело, поме­щенное в переменное магнитное поле, испытывает давление со стороны этого поля. Силы, дей­ствующие на тело, связаны с па­раметрами тела и поля, подводи­мой мощностью и частотой. Про­анализировав связь между меха­
...
Ферромагнитные тела при температурах ниже точки магнит­ных превращений притягиваются к индуктору с силой, величи­на которой приближенно равна [2]:
...
q — ширина активной части индуктора; фр — функция зависимости электросопротивления от отно­шения dMfbM;
...
8М— глубина проникновения тока в металл. При индукционной наплавке большая часть электродинами­ческих сил оказывается приложенной к жидкому металлу, в результате чего форма его поверхности может искривляться, вызывая нежелательные изменения геометрии наплавляемого слоя. Поэтому предпочтительно использовать для наплавки от­носительно высокие частоты. Помимо этого необходимо учиты­вать, что с повышением частоты силы электромагнитного пере­мешивания уменьшаются пропорционально у—
...
При известных параметрах нагреваемого слоя изделия, ин­дуктора и напряжения, приложенного к индуктору, передавае­мая в нагреваемое тело мощность может быть определена из выражения
...
где а — расстояние между индуктором и деталью; U — длина индуктора; Et2 — напряжение на зажимах индуктора; Sa — площадь нагреваемой поверхности изделия; р — удельное электросопротивление;
...
Зависимость величины передаваемой мощности от измене­ния зазора Да для различных значений номинального зазора а при одностороннем нагреве плоской плиты показана на рис.12.
...
Величину поглощаемой элементом объема нагреваемого ма­териала мощности с некоторым приближением можно опреде­лить из выражения
...
Функция фр определяет зависимость величины поглощаемой телом мощности от отношения толщины ам плоского или диа­метра dM круглого тела к глубине проникновения тока в него.
...
Большое влияние на г)э различных устройств для высокоча­стотного нагрева оказывают физические свойства материала. Материалы с большим удельным сопротивлением р индукцион­ным способом могут нагреваться с большим значением г|э, чем материалы с малым удельным сопротивлением. По этой причине плавку меди, алюминия, латуни и других цветных металлов
...
производят в графитовых или шамотно-графитовых тиглях, которые позволяют значительно увеличить ца.
...
эксплуатировать электромагнитную систему. Путем смещения ветвей индуктора относительно друг друга на величину В отно­шение можно увеличить до таких значений, при которых т)э станет достаточно большим (рис. 18). Величина относительного
...
где а — величина зазора между поверхностями индуктора и нагреваемого тела; §м— глубина проникновения тока в металл; йм
...
е — основание натуральных логарифмов. Значение тока, индуктированного весьма тонким проводни­ком, в некоторой точке z плоскости сечения, нормального к ли­ниям тока, определяется из выражения
...
Если индуктор изготовлен из нескольких тонких параллель­ных проводников, то результирующее значение тока в точке г будет равно алгебраической сумме токов, наведенных в точке г каждым проводником индуктора.
...
Координаты х и у эквипотенциальных точек могут быть опре делены ич vnaRHeHnft
...
Энергоемкость процесса наплавки определяется затратами энергии на единицу массы наплавленного металла. Эти затраты представляют сумму количеств энергии, необходимых на осуще­ствление процесса WH,
...
Теоретически затраты энергии на наплавку, не зависящие ни от вида энергоносителей, ни от продолжительности процесса, составляют интегральные затраты энергии на нагрев основного металла W0,
...
Т0, Те — температура соответственно теплоотдающей и теп-ловоспринимающей среды; т — продолжительность протекания процесса в сек. Средняя энергоемкость некоторых видов производственных процессов следующая:
...
Наиболее важным отличием метода индукционной наплавки с технологической и энергетической точки зрения является спо­
...
подвода тепла. Расплавление нанесенной шихты за счет теплопередачи от основного металла обусловливает определен­ные особенности металлургического процесса наплавки и, в ча­
...
ным слоем основного металла, переводя их в жидкий шлак Об разующийся шлак предохраняет взаимодействующие материалы от дальнейшего окисления Этим самым создаются необходимы^ предпосылки для образования прочной металлической связи между твердым сплавом и основным металлом
...
Рис. 19. Общая схема изменений, которые претерпевает шихта в процессе
...
*гйц Встречное перемещение компонентов присадочного мате­риала при плавлении и большая удельная поверхность крупи­нок твердого сплава способствуют ускорению химических реак­ций на межфазовых поверхностях
...
Расплавленный металл, являясь жидкостью, не смешиваю­щейся со сплавом, частично растворяет в себе окислы железа и легирующих элементов В соответствии с законом распреде ления отношение концентрации окисла в металле к концентра­ции окисла в шлаке стремится к строго определенной для дан­ной температуры постоянной величине — константе распреде­ления
...
Появление и увеличение размера сплошного слоя жидкого металла вызывает закономерное перераспределение индуктиру­емого тока в участках, прилегающих к границе раздела Доля тепловой энергии, выделяемой непосредственно в присадочном материале, значительно возрастает После полного расплавле­ния шихты (рис 19, д)
...
В зависимости от величины подводимой к индуктору мощно сти время, необходимое для полного расплавления сормайта (без учета продолжительности нагрева до температуры плавле­ния), колеблется (для различных деталей) в пределах от 1,5—2 до 10—15 сек, что в пересчете составляет 6—9 сек на 1 мм тол­щины наплавленного металла
...
Сравнительно большая длительность металлургического цик ла наплавки т в ч в условиях высоких температур и значи тельное различие в химическом составе взаимодействующих компонентов создает благоприятную почву для развития диффу­зионных процессов как в исходных материалах, так и на вза­имных поверхностях раздела между твердым сплавом, основ­ным металлом и шлаком
...
Основные закономерности, характеризующие направление физико-химических процессов в каждой стадии, во многом схо жи с аналогичными закономерностями при газопламенной илц электродуговой наплавке.
...
Толщина окисных пленок, которые образуются на поверхно сти металлов и сплавов, зависит от температуры и продолжи тельности выдержки, состава окружающей среды, природы ма териала. После выдержки в течение нескольких дней в сухо^ воздухе толщина окисной пленки на малоуглеродистой стал| составляет 15—25 А, на нержавеющей аустенитной стал1
...
На железе и углеродистой стали при нормальной темпера туре образуется слой окисла у—FeuOs толщиной в 2—4 атомньп слоя. При нагреве до температуры около 200° С образуете? окисел а — Fe203.
...
У легированных сталей на поверхности образуются соедине­ния, по структуре соответствующие вышеописанным окислам но имеющие другой состав.
...
При нагреве высокохромистых чугунов, содержащих никель (например, сплав сормайт), образуются окислы (Fe, Сг^Оз и (Fe-Ni)O- (Fe, Cr)203.
...
В окислах, образующихся на поверхности сплавов, содержа щих хром, концентрация последнего увеличивается от наруж ного слоя к внутреннему. В связи с тем, что в окислах типа МеО хром обычно не содержится, во внутренних слоях окисных пле нок окислов этого типа не наблюдается.
...
Чтобы получить качественный наплавленный слой, окисные пленки с поверхности детали и присадочного материала уда ляют с помощью флюсов. При наплавке высоколегированны, сплавов, сильно отличающихся от основного металла, состав флюсов должен быть подобран с таким расчетом, чтобы обес печить удаление разнородных окислов, образующихся на по верхности соединяемых металлов.
...
Поверхностное натяжение окислов на порядок ниже, чем \ чистых металлов, поэтому удаление окисных пленок с поверх-
...
сти основного металла будет способствовать растеканиютвер-го сплава. Обычно в состав флюсов входят компоненты, обла-ющие сильными восстанавливающими свойствами, повышаю-щими поверхностное натяжение твердого металла и тем самым улучшающие смачивание его наплавляемым сплавом [68].
...
наплавочным флюсам в основном предъявляют такие же требования, что и к флюсам, применяемым для пайки [47, 48]. Эти требования следующие:
...
В203 • Me203 • 4МеО. Окислы хрома и кремния малорастворим в борном ангидриде, поэтому последний в чистом виде не прип ден в качестве флюса для наплавки сплавами, легированным этими элементами. Кроме того, расплав борного ангидрида им< ет высокую вязкость, что, очевидно, зависит от атомной структ; ры трехокиси бора, которая достаточно стабильна. Атомы килорода образуют в плоскости равносторонние треугольники, центре тяжести которых располагаются атомы бора [139].
...
Плавленая бура Na2B40r действует более энергично, чем бо; ный ангидрид, она весьма устойчива по отношению к нагрев; нию. В жидком состоянии бура распадается на натрийметаб( рат и борный ангидрид: Na2B40?—>-2 NaB02 + B203. Бура сш собна взаимодействовать с окислами металлов, образ) относительно легкоплавкие бораты, которые при нагревани склонны к улетучиванию. При высокой температуре бура н* достаточно хорошо защищает жидкий металл от окисления. Ни кая вязкость не обеспечивает необходимую толщину слоя шлакчто, в свою очередь, способствует дополнительному окислени жидкого металла. Ввиду изложенного при высоких температ\ pax процесса использовать буру как флюс не рекомендуется.
...
В качестве флюсов получили распространение смеси бур с борным ангидридом. В жидком состоянии бура с борным ai гидридом образует два соединения: Na20-3B203 и Na20-4B20 плавящиеся при температуре выше температуры плавлен!1 борного ангидрида — соответственно при 694 и 783° С.
...
В. Хён [134] исследовал изменение вязкости системы бура борный ангидрид при различных температурах и установил, ч вязкость расплава увеличивается по мере увеличения содерж. ния борного ангидрида, однако растекаемость флюса по тверхности в большой степени зависит от его смачивающей сисобности.
...
Е. Людер и А. Крелл [140] исследовали изменение растекс1 мости смеси буры и борного ангидрида в зависимости от со< ношения компонентов и выявили максимальную растекаемосг у смеси, содержащей 60% борного ангидрида и 40% бур^
...
u ч При использовании для индукционной наплавки флюсов, с е стоящих из буры и борного ангидрида, образуются стеклови,
...
шлаки, прочно связанные с наплавленным металлом. Про : ная связь шлака с наплавленным металлом объясняется те! ! что на поверхности металла образуются окислы типа вюстит реО, кристаллическая решетка которого достраивает решети ? а-железа. В шлаке, образующемся после наплавки тверды
...
сплавов, неизбежно присутствуют окислы типа шпинеле )МеО-Ме203, способные достраивать кристаллическую решетк ; вюстита [75].
...
_Для обеспечения отделимости шлака необходимо, чтоб] ифлюс по составу был нейтральным или его кислые свойств ; были минимальными. В этом случае окислы типа вюстита н ^пбвёрхности наплавленного металла отсутствуют и отделени Ешлака происходит без дополнительных механических воздейст вий [81]. Следует считать, что чем полнее прошел процесс рас >кисления жидкого металла, тем менее вероятно появление вю стита на поверхности расплавленного металла. | При наплавке с использованием флюсов, содержащих буру протекают следующие процессы. При нагревании бура распа дается на соль метаборной кислоты NaB02 и борный ангидрщ ВцОз,
...
МеО + В203 = МеО - В303. Для определения направления процесса флюсования можно Юльзоваться стандартными тепловыми эффектами реакций Жисления металлов, приведенными ниже [811
...
Каждый элемент в приведенном ряду тепловых эффектов может восстанавливать окислы нижестоящего элемента. Чем больше разница в тепловых эффектах, тем более сильным рас-кислителем является вышестоящий элемент по отношению к ни­жестоящему.
...
Чтобы повысить активность раскисления, в состав флюса вводят силикокальций, который состоит из силицида кальция CaSi2 и примесей алюминия, железа, магния, серы и фосфора. Силициды кальция применяются в металлургической промыш­ленности как активные восстановители окислов металлов, спо­собствующие интенсивному выводу неметаллических включении в шлак. Силикокальций резко уменьшает вязкость шлака в ин­тервале температур от момента завершения процесса наплавки вплоть до полной кристаллизации наплавляемого металла и обеспечивает более полную дегазацию ванны. При наплавке силикокальций предотвращает появление на поверхности спла­ва пленки окислов типа вюстита и принимает участие в рафи­нировании сплава за счет удаления неметаллических включе­ний, содержащих до 30% кальция [123].
...
При использовании флюсов, состоящих из борного ангидри­да, буры, силикокальция, удается получить качественный на­плавленный слой с хорошим отделением шлака.
...
Входящий в состав силикокальция кремний почти полно­стью окисляется в результате реакций, развивающихся в жид­кой ванне. При окислении кремния выделяется значительное количество тепла, благодаря чему температура частиц кремне­зема в момент их образования может быть выше температуры жидкой ванны. Капли шлака, сливаясь вместе, укрупняются, что облегчает их удаление, поскольку скорость всплывания включе­ний
...
YFe, у — плотность жидкого металла ванны н шлаковой ча­стицы в г/см3; g —ускорение силы тяжести в см/сек2; г|в —■ вязкость жидкого металла ванны в пуазах. Из этой формулы следует, что при данных условиях наплав­ки скорость всплывания шлаковых частиц, а следовательно, и их количество в наплавленном металле после затвердевания будут зависеть только от вязкости жидкой ванны. Это дает ос­нование производить оценку вязкости жидкого металла по пло­щади шлаковых включений.
...
Каждый элемент в приведенном ряду тепловых эффектов может восстанавливать окислы нижестоящего элемента. Чем больше разница в тепловых эффектах, тем более сильным рас-кислителем является вышестоящий элемент по отношению к ни­жестоящему.
...
Чтобы повысить активность раскисления, в состав флюса вводят силикокальций, который состоит из силицида кальция CaSi2 и примесей алюминия, железа, магния, серы и фосфора. Силициды кальция применяются в металлургической промыш­ленности как активные восстановители окислов металлов, спо­собствующие интенсивному выводу неметаллических включении в шлак. Силикокальций резко уменьшает вязкость шлака в ин­тервале температур от момента завершения процесса наплавки вплоть до полной кристаллизации наплавляемого металла и обеспечивает более полную дегазацию ванны. При наплавке силикокальций предотвращает появление на поверхности спла­ва пленки окислов типа вюстита и принимает участие в рафи­нировании сплава за счет удаления неметаллических включе­ний, содержащих до 30% кальция [123].
...
Из всех встречающихся в жидком металле окисных включе-кремнезем обладает наименьшим удельным весом. На вяз-квсть
...
Максимальной величины межфазное натяжение на поверх­ности раздела жидкий металл—неметаллическое включение до­стигает у окислов наиболее сильных элементов-раскислителей. Однако с ростом концентрации кремния в металлической фазе межфазное натяжение снижается, отсюда следует, что в соста­ве флюса целесообразно иметь определенную долю более силь­ных раскислителей, чем кремний, прочно связывающих кремний и кислородные анионы в продуктах раскисления.
...
Введение во флюс элементов, восстанавливающих окислы на поверхности твердого металла, улучшает растекание сплава за счет улучшения смачивания. Борный ангидрид действует менее энергично, чем бура. Введение его в состав флюса уменьшает сцепление шлака с поверхностью металла.
...
Данная схема справедлива для плавленых флюсов, в кото­рых бура и борный ангидрид, прореагировав во время сплавле­ния, образуют соединение
...
При повышенных температурах наблюдается переход выс­ших окислов в низшие, а именно: Fe203 в FeO, следовательно, 8 процессе наплавки будут протекать реакции как раскисления Шпинелей, так и восстановления низших окислов.
...
флюсы группы П имеют ряд преимуществ. Токсичные в отдельности компоненты после сплавления образуют инертное при нормальной температуре соединение. Плавленый флюс практически не растворим в воде, что позволяет при необходи­мости приготовлять наплавочные пасты с пластификаторами, содержащими воду. Поверхность наплавленного металла при исполь­зовании флюсов типа П, особенно при медленном нагреве, значитель­но лучше, чем при работе с флюса- ^ ми, представляющими смесь компо-' нентов.
...
минимальным временем, обеспечи- Рие 21 Интервал допустимой
...
Ъолее полному удалению шлаковой корки способствует до­бавление к боросодержащим флюсам сварочного флюса АН-348А, который усиливает различие в коэффициентах линей­ного расширения шлака и сплава. Из графиков, представленных
...
на рис. 22, видно, что при содержании 35—45% АН-348А шлак после наплавки отделяется практически полностью, особенно при большой толщине слоя шихты. Недостатком флюсов, содер­жащих АН-348А, является увеличение растекаемости сплава и флюса на детали.
...
'При наплавке сормайта толщиной 1,5—2,0 мм вместо дроб­леного флюса АН-348А можно вводить силикатную глыбу. В этом случае сплав растекается меньше, но шлакоотделение ухудшается.
...
" На общее количество флюсов в шихте помимо толщины слоя оказывает влияние размер гранул порошка твердого спла­ва. По мере увеличения размера частиц сплава снижается их активная поверхность, а следовательно, уменьшается количест­во окислов, которые необходимо удалить в процессе наплавки. Однако с увеличением размера частиц затрудняется нанесение слоя равномерной толщины по всей наплавляемой поверхности. Очень мелкую фракцию (менее 0,1 мм)
...
Рис. 22. Зависимость шлако-отделения от содержания сварочного флюса АН-348А при различной толщине слоя шихты
...
тонкого слоя твердого сплава; с увеличением слоя шихты ийеняется сплав с более крупными частицами. Практически в настоящее время рекомендуются следующие 'ачения оптимального размера гранул сплава: при толщине ддахты 1,5 мм размер гранул сплава должен быть 0,2—0,4 мм, яри толщине 3 мм 0,4—0,8 мм и при толщине 4,5 мм 0,4—1,2 мм. Для определения необходимого количества флюса в шихте в зависимости от размера гранул сплава рекомендуется пользо­ваться кривыми, приведенными на рис. 23.
...
Рассмотрим особенности строения и состава металла, на­плавленного с помощью т. в. ч., на примере сплава сормайт № 1, который в настоящее время широко используется для по­вышения долговечности деталей машин.
...
торых в настоящее вре-[ не построена. Опубли-фванные материалы об ^следованиях тройных <2$стем (в первую оче-рдь системы железа — 3 "лерод—хром) позволя-i
...
3. ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ, ФАЗОВОГО И ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА НАПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА
...
Cr23C6 — кубический карбид хрома, имеющий параметр ре-щетки 0,65 А, в котором может растворяться 10—25% железа (по данным работы [137] — до 35%);
...
Сг7С3 — тригональный карбид хрома, в котором может быть растворено 30—50% железа. При этом, как установили Б. А. Мовчан и Л. А. Позняк [60], с увеличением количества раство­ренного железа микротвердость тригонального карбида сни­жается;
...
По Э. Гудремону [13], орторомбический карбид хрома в прак­тически применяемых углеродсодержащих железо-хромистых сплавах не обнаружен. Однако В. С. Раковский, Г. В. Самсо­нов и И. И. Ольхов [80] указывают на возможность образование этого карбида в стеллитоподобных сплавах.
...
Карбиды, как известно, являются типичными фазами внед­рения. Отличительной чертой строения карбидов хрома являет­ся то, что атомы углерода в них образуют обособленные струк турные элементы — цепи, которые существенно затрудняют де­формирование кристаллической решетки.
...
Важным свойством карбидов хрома является также способ­ность растворять некоторые легирующие элементы, в результа­те чего свойства их могут в известных пределах изменяться Условия и пределы растворимости различных элементов в кар бидах хрома изучены еще недостаточно. Считается, что куби­ческий карбид может растворять никель, молибден, ванадий и вольфрам [114]. Титан и ниобий в кубическом карбиде не рас­творяются.
...
Некоторые исследователи [5, 20] рекомендуют для прибли­женной оценки строения хромистых чугунов упрощенные струк­турные диаграммы, построенные на основании анализа диаграм­мы трехкомпонентной системы. Однако по крайней мере два обстоятельства в значительной степени ограничивают возмож­ность применения диаграммы состояния железо—углерод—хром для изучения сплавов типа «сормайт».
...
Cr23C6 — кубический карбид хрома, имеющий параметр ре-щетки 0,65 А, в котором может растворяться 10—25% железа (по данным работы [137] — до 35%);
...
Сг7С3 — тригональный карбид хрома, в котором может быть растворено 30—50% железа. При этом, как установили Б. А. Мовчан и Л. А. Позняк [60], с увеличением количества раство­ренного железа микротвердость тригонального карбида сни­жается;
...
о-первых, на положение критических точек и равновесных й диаграммы большое влияние оказывают остальные легк­ие элементы сплава и в первую очередь никель. Никель арганец, не образующие устойчивых соединений с углеро-, перимущественно находятся в твердом растворе. Под вли-ием этих элементов расширяется у_°бласть и существенно Мвышается устойчивость аустенита против распада. Эвтектиче-3|ая точка сплавов системы железо—углерод—хром после при-]; дки никеля сильно смещается влево. Так, например, если в йлаве с 18% Сг эвтектическая точка соответствует примерно 1
...
s После гидравлического дробления крупинки сормайта при-рретают квазиэвтектическую структуру, состоящую из дис-Ьрсной смеси карбидов в матрице у-твердого раствора. Такая номальная микроструктура обусловлена высокой степенью пе-еохлаждения при кристаллизации жидкого металла, что, как звестно, расширяет область существования квазиэвтектических труктур.
...
Важной особенностью сормайта, полученного методом гид-авлического распыления, является его низкая магнитная про-ицаемость, обусловленная замедлением распада аустенита при окоренном охлаждении. |'
...
о-первых, на положение критических точек и равновесных й диаграммы большое влияние оказывают остальные легк­ие элементы сплава и в первую очередь никель. Никель арганец, не образующие устойчивых соединений с углеро-, перимущественно находятся в твердом растворе. Под вли-ием этих элементов расширяется у_°бласть и существенно Мвышается устойчивость аустенита против распада. Эвтектиче-3|ая точка сплавов системы железо—углерод—хром после при-]; дки никеля сильно смещается влево. Так, например, если в йлаве с 18% Сг эвтектическая точка соответствует примерно 1
...
Рис. 25. Микроструктура сормайта М плавленного на сталь Ст. 3;
...




    Термическая обработка сплавов: Справочник
    Цветные металлы и сплавы: Справочник
    Новые интеллектуальные материалы и конструкции. Свойства и применение
    Индукционная наплавка твердых сплавов
    Ультразвуковая дефектоскопия: Справ. пособие
    Процессы цементации в цветной металлургии
    Инструментальные стали и их термическая обработка

    rss
    Карта