Наплавлення корозієстійких сталей
Корозієстійкі хромисті сталі з вмістом вуглецю до 0,2% використовують для наплавлення арматури, роликів машин, плунжерів гідропресів і штампів деяких видів. При вмісті вуглецю понад 0,2% наплавлений метал схильний до утворення тріщин. Тому при наплавленні виконують попередній, а для масивних деталей -- супровідний підігрів до температури вище 350°С. У сталях Х12, Х12М, Х12ВФ холодні тріщини усувають за рахунок підігріву до температури 400-550°С і повільного охолодження. Твердість наплавленого металу сталі Х12 становить 40-46HRC, яку підвищують до 55-60 HRC за рахунок відпуску при температурі 550-570°С. Застосовують наплавлення відкритою дугою та під флюсом.
При розгляді технології наплавлення наплавлений метал розділений на типи відповідно до проекту класифікації МІС.
става отримують за допомогою стандартної зварювального дроту в поєднанні зі звичайними флюсами АН-348-А, АН-60 і ОСЦ-45. Основні технологічні особливості наплавлення ті ж, що і зварювання близьких за складом сталей.
Метали 80Х4СГ і 60Х2СМ наплавляют відповідно електродами 13КН / ЛІВТ і ЕН-60М, а метали 45Х5Г і 70ХЗМН - з використанням легуючого керамічного флюсу АНК-19 (дріт Св-08А) і металлокерамической стрічки ЛМ-70ХЗМН.
Аустенітний високомарганцевий метал типу С рекомендується для наплавлення деталей, що зазнають абразивний знос в поєднанні з сильними ударами. Типовим представником даного типу є сталь ПО Г13, що містить близько 1,2% С
і 12% Мп. Залежно від вмісту вуглецю і марганцю, а також швидкості охолодження з високих температур наплавлений метал набуває різну мікроструктуру (рис. 13-24) і властивості.
При швидкому охолодженні з температур вище приблизно 950 ° С стали, містять 0,8-1,6% С і 12-20% Мп, набувають стабільну аустенитную структуру і відрізняються високою міцністю і пластичністю. Завдяки високій розчинності вуглецю в у-твердому розчині (при великому вмісті марганцю) карбіди відсутні. В такому стані твердість наплавленого металу невелика, всього НВ 180-220.
При повільному охолодженні (див. Рис. 13-24) відбувається розпад аустеніту і виділення карбідів цементітних типу по межах зерен. Такий наплавлений метал крихкий, схильний до тріщин і відколів. Виділяються карбіди і при нагріванні. Тому стали типу С не рекомендуються для роботи при підвищених температурах, якщо потрібно зберегти їх пластичність.
Технологію наплавлення сталей типу С будують з урахуванням розглянутих вище особливостей. Для того щоб уникнути охрупчі-вання наплавленого шару і околошовной зони (при наплавленні на сталь 110 Г13), процес наплавлення необхідно вести з мінімальним тепловкладенням: малі сили струму і напруги дуги, вузькі валики, підвищена швидкість наплавлення, періодичне припинення процесу і зміна місця наплавлення .
При дотриманні цих умов, а також при наплавленні на масивні деталі швидкість охолодження виявляється достатньою для отримання чістоаустенітной структури. Широкошарову наплавку, яка в даному випадку створює несприятливий термічний цикл, найчастіше застосувати не вдається. Для наплавлення використовують штучні електроди і порошковий дріт.
При наплавленні відкритою дугою, при інших рівних умовах, забезпечується більш швидке охолодження валиків, ніж при наплавленні під флюсом. Тому найбільшого поширення набула наплавка самозахисного порошковим дротом, наприклад ПП-АН105 (див. Табл. 13-8). Наплавлений метал додатково легирован нікелем (3-4%), при цьому збільшується стійкість аустеніту і з'являється можливість збільшити критичну швидкість охолодження. Частим дефектом є кристалізаційні тріщини, які виникають при підвищеному вмісті фосфору. Наплавлення стали 110Г13 на вуглецеві сталі застосовується рідше через відколів наплавленого шару.
Металокерамічна стрічка, яку виготовляють з чистих по вуглецю порошків, дозволяє досягти при багатошаровому наплавленні мінімального вмісту вуглецю і високої стійкості шару проти міжкристалітної корозії. Прикладом такої стрічки є металокерамічна стрічка ЛМ-00Х21Н9Г (див. Табл. 13-11), що застосовується для наплавлення під пемзовідним флюсом АН-26 фланців, патрубків і судин хімічної та нафтохімічної апаратури, а також енергетичних пристроїв.
Корозійностійкі хромисті стали застосовують для наплавлення деталей загально газової і нафтової трубопровідної арматури, що працює при температурах до 400-450 ° С, плунжеров пресів і деяких видів штампів, а також для наплавлення камер проточного тракту гідротурбін. Для наплавлення трубопровідної арматури використовують порошкову дріт з внутрішнім захистом ПП-АН106, а для наплавлення камер гідротурбін - порошковий дріт ПП-АН138 (див. Табл. 13-8 і 13-9).
Щоб уникнути утворення пір наплавку необхідно виконувати при напрузі дуги не більше 24-26 В. обрізні штампи, а також поверхні ущільнювачів арматури наплавляют електродами НЖ-2 (тип ЕН-25Х12-40). При вмісті більше 0,2% С наплавлений метал схильний до утворення тріщин. Тому застосовують попередній і супутній підігрів до температури 300-350 ° С.
Ледебуритного стали Х12М, Х12ВФ наплавляют під флюсом порошковими дротами ПП-АНЮЗ і ПП-АН104 (табл. 13-8 і 13-9). Наплавлення сталей Х12, що містять 1,8-2,0% С, пов'язана з відомими труднощами внаслідок схильності наплавленого металу до утворення холодних і кристалізаційних тріщин. Якщо холодні тріщини вдається усунути підігрівом деталей до температури 400-550 ° С і подальшим уповільненим охолодженням, то цього не завжди можна досягти відносно кристалізаційних тріщин.
Кристалізаційні тріщини в ледебуритного сталях Х12 виникають внаслідок виділення в процесі кристалізації легкоплавких карбідних евтектики. Тріщини не виникають за умови, якщо наплавлений метал містить 1,5-2,5% С. При такому вмісті вуглецю кількість евтектики збільшується настільки, що вона вільно переміщається між дендритами Аустен-нита і може заліковувати тріщини. Таким чином, при наплавленні сталей Х12 на низкоуглеродистую сталь необхідно прагнути до мінімальної частці основного металу, в іншому випадку перший шар буде вражений кристалізаційними тріщинами через недостатню кількість карбідної евтектики, здатної заліковувати тріщини.
Твердість наплавленого металу Х12 порівняно невисока і складає HRC 40-44, що пояснюється наявністю в структурі великої кількості залишкового аустеніту. Твердість можна збільшити високим відпусткою при температурі 500-550 ° С (до HRC 55-60). Для можливості механічної обробки наплавлених виріб відпалюють. Відпал заготовок слід виконувати по ізотермічному циклу: нагрівання до температури 870-900 ° С, витримка 1,0-2,0 ч, охолодження з піччю до температури 700 ° С, витримка 58 год, подальше охолодження на повітрі. Твердість після такого відпалу становить HRC 25-29. Загартування виробляють на первинну або вторинну твердість з наступним відпуском по режимам для інструментальних штампових сталей типу Х12.
Д/з: ст.349