Наплавка металла – как скрыть дефекты под качественным слоем?

 Технология наплавки металла может быть самой различной – ручной, автоматизированной, с использованием защитных сред и без них. Так что рассмотрим основные виды подобных работ, их плюсы и минусы, а также необходимое оборудование.

Занимаемся наплавкой металла – суть процесса

В общем, наплавкой металла называют попросту нанесение на поверхность какого-либо изделия слоя раскаленного металла либо же сплава посредством сварки плавлением. Эта технологическая операция позволяет восстановить первоначальные размеры элементов, износившихся вследствие эксплуатации. Однако это не единственное предназначение вышеуказанного процесса, также с помощью наплавки металла можно получить необходимые свойства, например, повысить твердость покрытия, увеличить его износостойкость и т. д.

В зависимости от того, какого же результата вы желаете добиться, и подбирается наплавочный материал. Когда необходимо просто восстановить габариты изделия, то он будет схож по составу с металлом основы, а вот с целью получения особенных характеристик берется уже и соответствующий, более прочный наносимый сплав, чаще всего легированный.

Теперь же поговорим о требованиях и преимуществах данного процесса. Глубина проплавления основного металла, а также перемешивание основного и наплавляемого слоя должны быть минимальными. Кроме того, необходимо чтобы и остаточные деформации с припусками для последующей обработки тоже соответствовали наименьшим значениям. Ну а дальше уже поговорим обо всех плюсах и минусах, присущих конкретному способу.

Технологии наплавки металла

Выяснив, когда необходимо проводить наплавочные работы, и что это такое, следует разобраться с видами этой операции. Начнем с дуговой технологии. В этом случае с помощью одноименной сварки наносят на поверхность изделия слой металла. Для этого используются либо покрытые электроды, либо же специальные сварочные пасты. Достоинством первого варианта является низкая стоимость расходных материалов, а вот к недостаткам стоит отнести большую глубину провара и низкую степень автоматизации процесса. Во втором же случае достаточно высокая производительность, минимальная глубина провара и опять-таки способ довольно экономичный, но при этом очень сильная тепловая нагрузка.

Существует еще техника дуговой наплавки металла в инертных газах, в этом случае могут использовать как плавящиеся, так и неплавящиеся электроды. Плюсами первых можно назвать возможность автоматизировать процесс и относительно небольшие затраты энергии. А вторых – небольшой провар и экономичность. Что же насчет недостатков, так он для обоих вариантов одинаковый – ограниченные затраты мощности. В основном наплавкой металла в среде защитных газов пользуются тогда, когда нет возможности осуществить следующий вид.

Наплавка под флюсом отличается довольно высокой производительностью, а также минимальными потерями электродного металла. Кроме того, отсутствует необходимость в дополнительных средствах защиты, так как ни светового излучения, ни разбрызгивания металла нет. Да и сделать это сможет сварщик без особой квалификации. Правда, есть и свои нюансы, например, оборудование является весьма дорогостоящим, так что вряд ли кто-то захочет приобретать его для домашнего использования. А из-за достаточно большой зоны нагрева данный способ неприменим для мелких деталей. Также стоит отметить и значительное снижение усталостной прочности металла.

Если же выделение тепла происходит в шлаковой ванне в результате пропускания через нее сварочного тока, при этом там же и осуществляется расплавление основного и присадочного металлов, то речь идет об электрошлаковой наплавке металлов (ЭШН). Данный процесс отличается великолепными показателями производительности, возможностью получения слоя практически любой толщины и небольшой глубиной проплавления металла основы. Кроме того, он не слишком дорогой, при этом осуществляется очистка материала от всех вредных примесей. Однако ни в коем случае не допускается прерывание наплавки, также нужно потратить время на предварительную подготовку технологической оснастки. И велика вероятность, что шов, а также зона термического влияния будут иметь крупнозернистую структуру.

В принципе, основные виды наплавки уже рассмотрели кроме электроконтактной, так что скажем еще пару слов и о ней. Сущность этого метода заключается в нагреве присадочного материала за счет пропускания через него импульсов тока и одновременного сдавливания. Так и получается надежное соединение. К преимуществам следует отнести высокую производительность, минимальную зону термического влияния, так как время воздействия тока незначительно. Также отсутствует необходимость в дополнительной защите, ведь в атмосферу не выделяются вредные испарения, да и нет столь вредного для органов зрения излучения. Однако машины, на которых осуществляется подобное наращивание металла, весьма громоздкие и дорогие, что, естественно, относится к минусам данной технологии.

Основные методы наплавки: дуговая, под флюсом, в инертных газах, электрошлаковая и электроконтактная.

Оборудование для наплавки металла

Ну что же, пришло время поговорить и про оборудование для наплавки. Для ручного способа понадобится, в принципе, все то же самое, что и для РДС (ручной дуговой сварки). То есть, источник питания, сварочные провода, стол, где будет установлено обрабатываемое изделие, и расходные материалы. Не забывайте о технике безопасности, так что вам еще понадобятся защитные очки, роба, рукавицы и т. д.

Наплавки металлов под флюсом, электрошлаковая и электроконтактная осуществляются на специальных машинах. Поэтому для проведения наплавочных работ под слоем флюса основными узлами являются головки, конструкция которых зависит от вида обрабатываемой детали, а также токарный станок, на его суппорте и фиксируется вышеуказанный элемент. Наплавочная головка состоит из механизма подачи проволоки, а также мундштука и бункера для флюса. В большинстве случаев пользуются источником постоянного тока.

Установка для электрошлаковой наплавки металла также состоит из сварочной головки, механизмов, которые отвечают за перемещение аппарата, и непосредственно электродов. Еще необходимо и специальное устройство, обеспечивающее удержание сварочной ванны в нужном зазоре, и, естественно, источник питания. Вспомогательными элементами выступают бункер, в который засыпается флюс, катушки под проволоки и устройства управления. Машины для электроконтактной наплавки металла бывают точечными и шовными, в зависимости от вида соединения. Основной их узел – вращающийся привод, в котором фиксируется электрод, механизм сжатия и источник питания. В комплекте также есть пульт, с помощью которого задаются нужные параметры. Вот так можно представить основные устройства для наплавки металла различного типа.