Наплавка деталей твердыми сплавами и металлизация напылением

Наплавка твердыми сплавами применяется для уменьшения износа новых и при восстановлении изношенных деталей. Износостойкость наплавленных деталей обычно увеличивается в 2—3 и более раз по сравнению с износостойкостью деталей из обычной углеродистой стали.

В качестве твердых сплавов применяются легированные стали (из них наиболее часто — сталинит) и белый чугун. Наплавке подвергаются рабочие поверхности звездочек (барабанов) элеваторов, пластинчатых и скребковых конвейеров, зубья и молотки дробилок, формовочный инструмент брикетных прессов и т. д.

Наплавка сплавами осуществляется при помощи электросварочной дуги, ацетилено-кислородного пламени или индукционного нагрева.

Наплавка электросварочной дугой. Для износостойкого покрытия применяют обычные стандартные металлические электроды с обмазкой из феррохрома, ферромарганца или сталинита. В процессе наплавки компоненты обмазки взаимодействуют между собой и металлом электрода и детали, образуя наплавленный слой высокой твердости и повышенной износостойкости. Наплавленную деталь медленно охлаждают.

Закаленные детали перед наплавкой отжигают во избежание появления в них трещин и деформаций. Порошкообразные сплавы, как например сталинит, обычно наплавляют без предварительного подогрева деталей.

Наплавка поверхности детали сталинитом производится угольным или графитовым электродами диаметром 12—15 мм, длиной — 300 мм (рис. 40). Поверхность детали перед наплавкой тщательно очищают и доводят до блеска, покрывают сначала слоем прокаленной буры толщиной 0,2—0,3 мм, а затем слоем шихты сталинита толщиной 3—5 мм и шириной не более 60 мм и слегка уплотняют гладилкой. К наплавляемой поверхности подводят электрод под углом 70—80° на расстояние 5—8 мм от насыпанной шихты. Одновременно наплавляют слой высотой до 1,5—2 мм. При необходимости увеличения толщины слоя производят второе и третье покрытия. Общая высота наплавляемого слоя не должна превышать 5 мм. При восстановлении деталей, имеющих износ более допускаемого, предварительно на деталь производят наплавку слоя металла обычными металлическими электродами, а затем наплавляют слоем сталинита. Данные о наплавке сталинитом приведены в табл. 44, 45.

Наплавка ацетилено-кислородным пламенем. Для покрытия применяют сплав сормайт или белый чугун, которые наносят на деталь слоем 0,5—1,5 мм (меньшие пределы при динамических, большие — при статических нагрузках детали).

Подготовленную к наплавке поверхность детали нагревают пламенем при помощи газовой горелки до состояния, близкого к расплавлению. Одновременно в пламени нагревают стержень из сплава до расплавления и по каплям наносят сплав на поверхность детали, по которой он растекается тонким ровным слоем. После наплавки деталь медленно охлаждают.

Металлизация напылением применяется преимущественно для восстановления изношенных деталей цилиндрической формы (шеек валов, втулок, подшипников скольжения, штоков и т. д.), исправления дефектов литья (заделки раковин и трещин, устранения пористости), восполнения недостающего веса детали при балансировке, защиты от коррозии и других целей.

Для металлизации применяют газовые или электрические аппараты-металлизаторы, при помощи которых распыляемый металл расплавляется и в виде мельчайших капель наносится струей сжатого воздуха на подготовленную поверхность детали. Толщина покрытия детали металлизированным слоем — от 0,3 до 10 мм. Отличительным свойством покрытия является пористость, прочность сцепления, твердость и износостойкость. Такие покрытия хорошо работают в условиях сжимающих и статических нагрузок. При работе со смазкой покрытия имеют более низкий коэффициент трения, чем обычные металлы.

Детали после нанесения на них покрытия подвергают обработке, как обычные металлы, с соблюдением мер предосторожности против отслаивания от детали металлизированного слоя и его перегрева. Термическая обработка деталей улучшает механические свойства и структуру покрытия.

Металлизаторы работают на проволоке диаметром 1—2 мм. Давление сжатого воздуха — 4 ат, расход воздуха — 1 м3/мин, давление кислорода 1 ат, давление ацетилена 0,04—1 ат. Для получения антифрикционных покрытий металлизацией применяют биметаллическую свинцово-алюминиевую проволоку с соотношением металлов 1:1. Покрытия из такой проволоки на подшипниках и втулках равноценны по качеству вкладышам из оловянистых баббитов.