Патент на изобретение №2327551

(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ НАПЛАВКИ ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ

(57) Реферат:

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.

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.

Формула изобретения

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%.