СПОСОБ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ НАПЛАВКИ ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ Российский патент 2008 года по МПК B23K9/04 

Изобретение относится к области сварочного производства и может быть использовано при получении износостойких покрытий на деталях из углеродистых и низколегированных сталях, работающих в условиях абразивного износа.

Известен способ электродуговой наплавки износостойких покрытий (Способ электродуговой наплавки износостойкими композиционными материалами с зернистой упрочняющей фазой. Заявка на изобретение RU 2000127382/02. Дата публикации 2002.11.10.), заключающийся в наплавке в среде защитных газов композиционного износостойкого слоя с армирующими частицами, на которые предварительно наносят слой электроизолирующего и термозащитного покрытия. К недостаткам данного способа относится сложность и многооперационность подготовки армирующих частиц.

Известен также способ наплавки (Способ наплавки. SU 158785 А, 12.11.1963. Бюллетень №22), который принят за прототип. По этому способу в качестве наплавляемого материала используют алюминиевую проволоку, процесс наплавки проводят по слою флюса с предварительным введением в разделку ниобия.

Однако недостатком данного способа является высокая стоимость легирующего элемента и ограниченная износостойкость наплавленных слоев.

Техническим результатом предлагаемого способа является повышение износостойкости наплавленных слоев и снижение их стоимости.

Сущность способа заключается в электродуговой наплавке износостойких покрытий на поверхность деталей из углеродистых и низколегированных сталей с использованием в качестве присадочного материала проволоки из алюминия или его сплавов. В отличие от прототипа наплавку проводят в среде защитных газов при режимах, обеспечивающих формирование наплавленного слоя с содержанием алюминия 20-40% (по массе).

Такая совокупность новых признаков с известными позволяет повысить износостойкость наплавленных слоев и снизить их стоимость.

В способе электродуговой наплавки в защитных газах износостойких покрытий на поверхность деталей из углеродистых и низколегированных сталей в качестве присадочного материала используют алюминиевую проволоку или проволоку из алюминиевых сплавов. Наплавка проводится при режимах, обеспечивающих формирование наплавленного слоя с содержанием алюминия 20-40% (по массе).

При содержании алюминия в пределах 20-40% металл шва содержит интерметаллидную фазу FeAl, которая обеспечивает значение твердости металла до 60-65 HRC при удовлетворительных прочностных свойствах, что повышает износостойкость наплавленного слоя при низкой стоимости присадочного материала.

Примером применения данного способа является способ ручной аргонодуговой сварки неплавящимся электродом, при котором в качестве присадочного материала используют алюминиевую проволоку диаметром 2 мм. Наплавку проводят при силе сварочного тока 100 А и скорости сварки 12 м/мин. Расход проволоки 1 м на 1 м шва. При таких режимах обеспечивается получение металла шва с содержанием алюминия в пределах 20-40%, что повышает износостойкость наплавленных слоев.

Предлагаемый способ обеспечивает технический эффект и может быть осуществлен с помощью известных в технике средств. Следовательно, он обладает промышленной применимостью.

Изобретение может быть использовано при нанесении износостойких покрытий на детали из углеродистых и легированных сталей, работающие в условиях абразивного износа. Износостойкое покрытие наносят на поверхность деталей электродуговой наплавкой в защитных газовых средах. В качестве присадочного материала используют алюминиевую проволоку или проволоку из сплавов на основе алюминия. Наплавку проводят при режимах, обеспечивающих формирование наплавленного слоя с содержанием алюминия 20-40 мас.%. Указанное содержание алюминия в металле шва обеспечивает формирование интерметаллидной фазы FeAl, способствующей повышению износостойкости рабочих поверхностей деталей при низкой стоимости присадочного материала.

Способ электродуговой наплавки износостойких покрытий на поверхность деталей из углеродистых или низколегированных сталей, включающий использование в качестве присадочного материала проволоки из алюминия или его сплавов, отличающийся тем, что процесс наплавки проводят в среде защитных газов при режимах, обеспечивающих получение наплавленного слоя с содержанием алюминия по массе в пределах 20-40%.