Способ широкослойной наплавки

 

Изобретение относится к способу широкослойной наплавки и может быть использовано при широкослойной наплавке под флюсом или в защитных газах колеблющимся электродом с применением присадочной подкладной проплавляемой пластины. Цель изобретения - улучшение качества наплавки путем ограничения доли основного металла в наплавленном (20%) и повышение производительности процесса за счет наплавки слоя требуемой толщины за один проход. Пластину толщиной δ, сходную по химическому составу с требуемым составом наплавленного слоя, толщиной H накладывают на изделие и закрепляют на нем. Затем плавящимся электродом диаметром D<SB POS="POST">э</SB>, колеблющимся с амплитудой L поперек ширины пластины с постоянной скоростью U<SB POS="POST">п.к.</SB>, переплавляют присадочную пластину. Колеблющийся электрод задерживают на краях наплавляемого валика в течение 0,1...2 с для лучшего оплавления соседних валиков. Толщину пластины определяют из соотношения δ=(0,56...0,62)H мм, сварочный ток I=170δ+(V<SB POS="POST">п.к.</SB>/2) А, а скорость наплавки V<SB POS="POST">н</SB> равна V<SB POS="POST">н</SB>=0,6D<SB POS="POST">э</SB>V<SB POS="POST">п.к.</SB>/L м/ч. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЯИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 К 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4259068/?5-27 (22) 13.04.87 (46) 07.04.90. Бюл. - 13 (71 ) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт технологии химического и нефтяного аппаратостроения (72) Н.А.Алпетьян, Ю.М .Бережнов, А.К.Зубарев, И,Г.Кладницкий, И.В.Кутыркин и А.П.Окенко . (53 ) 621 .791 .92(088.8 ) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 524636, кл. В 23 К 9/04, ) 974.

Заявка Японии к=. 58-11 9463, кл. В 23 К 9/04, 1983. (54) СПОСОБ НИРОКОСЛОЙНОЙ НАПЛАВКИ (57) Изобретение относится к способу широкослойной наплавки и может быть использовано при широкослойной наплавке под флюсом или в защитных газах колеблющимся электродом с применением присадочной подкладной наплавляемой пластины. Цель иэобретеИзобретение относится к электродуговой .сварке, в частности к широкослойной наплавке под флюсом или в защитных raэах колеблющимся элек— тродом с применением присадочной подкладной проплавляемой пластины.

11ель изобретения — улучшение качества наплавляемого металла путем ограничения доли основного металла в наплавленном 20% и повышение производительности процесса за счет выполнения наплавки слоя требуемой толщины эа один проход.

Суть способа широкослойной наплавки по присадочной переплавляемой

„„Я0„„1555077 А 1 ния — улучшение качества наплавки пу тем ограничения доли основного металла в наплавленном (20%) и повышение производительности и роце сса за счет наплавкн слоя требуемой толщины за один проход. Пластину толщиной О, сходную по химическому составу с требуемым составом наплавленного слоя, толщиной Н накладывают на изделие и закрепляют на нем. Затем плавящимся электродом диаметром Й, колеблющимся с амплитудой Ь поперек ширины пластины с постоянной скоростью V, переплавляют присадочную пластину. Колеблющийся электрод saдерживают на краях наплавляемого валика в течение 0,1 — 2 с для лучшего оплавления соседних валиков, Толщину пластины определяют из соотношения 8 = (0,56 — 0,62) Н, мм, сварочный ток Т = 170 Ц + (V /2) А, а скорость наплавки равна V„= 0,6 d V„„/

/? м/ч) . 1 ил., 1 табл. пластине состоит в том, что пластину, сходную по химическому составу с требуемым составом наплавленного слоя, толщиной H накладывают на иэделие и закрепляют на нем, затем BbIIIQJIHIBoT наплавку эа один проход электродом, колеблющимся поперек ширины пластины с постоянной скоростью Vä „

Электрод задерживают на краях наплавленного валика в течение 0,1

2 с для лучшего сплавления соседних валиков.

При этом толщину пластины определяют из соОтношения (0,56 — 0,6?) Н, мм, 1 555077 силу сварочного тока определяют как

0(+ пм, 9 В

5 а скорость наплавки определяют как

L где d — диаметр сварочного электрода, мм, L — амплитуда поперечных колебаний электрода.

На чертеже схематично изображено наплавленное изделие, поперечное сечение.

Способ осуществляют следующим образом.

На поверхность иэделия 1, подлежащего наплавке, накладывают присадочную пластину 2 толщиной F, имеющую химический состав, соответствующий требуемой наплавке, приваривают пластину 2 по контуру к изделию 1 и производят наплавку плавящимся электро- 25 дом, имеющим химический состав с повышенным содержанием легирующих элементов по сравнению с составом требуемой наплавки. Электрод колеблют с постоянной скоростью поперечного движения по ширине наплавляемого валика 3 с задержкой на краях, равной

0,1-? с для лучшего сплавления соседних валиков. При большой поверхности наплавки накладываемый лист прижимают к изделию дополнительными прижимными траверсами или приваривают в нескольких местах электрозаклепками. Величины, определяющие режимы наплавки рассчитывают по приведенЭ

40 ным формулам.

Зависимость между толщиной присадочной пластины и требуемой высотой наплавки обеспечивает долю участия 45 накладываемой переплавляемой пластины при формировании наплавленного металла в пределах 70-76 .

Зависимость между сварочным током, толщиной присадочной пластины

50 и скоростью поперечного колебательного движения позволяет эффективно использовать тепловую мощность сварочной дуги для полного расплавления присадочной пластины и минимального проплавления иэделия на глубину

0,5-1 мм, что соответствует доле участия металла в наплавке не более

20Х.

В таблице приведены экспериментальные данные по наплавке проволокой диаметром 5 мм марки стали

07Х25Н12Г2Т (ГОСТ 22чб-70) с проплавлением накладной пластины толщиной 5 мм из стали марки 08Х18Н10Т (ГОСТ 5637-72) на основной металл из стали марки 16ГС (ГОСТ 5220-79).

Зависимость между скоростью наплавки, скоростью поперечного колебательного движения и диаметром сварочного электрода обеспечивает такое движение конца электрода, что при поперечных колебаниях его дуга горит на кромке еще не застывшего металла наплавки и образуется общая сварочная ванна, способствующая перемешиванию металла ванны и выворачиванию его химического состава, а также получению хорошего внешнего вида наплавленного металла без чешуйчатости, наплывов и пропусков (см. таблицу, варйант 1).

Применение присадочной пластины в форме листа достаточно точной толщины и химического состава со стабилизацией основных параметров режимов наплавки позволяет стабильно получать минимальное проплавление изделия и гарантировать получение заданного химического состава наплавки за один проход за счет минимального разбавления металла наплавки металлом изделия.

Скорость поперечного колебательного движения электрода зависит в. основном от диаметра электрода и приблизительно одинакова для различных материалов и амплитуд поперечных колебаний и выбирается в пределах

100-200 м/ч. Амплитуда поперечных колебаний электрода выбирается в пределах 30-100 мм. При выборе ве" личин о и I отличными от рассчитанных по формулам качество наплавки получается неудовлетворительным или снижается производительность наплавки (см. таблицу, варианты 2 и 3).

Предложенный способ позволяет улучшить качество наплавленного-металла, сократить количество проходов для получения наплавленного металла однородного, заданного химического состава и нужной BblcoTbl наплавленного металла до одного.

Формула изоб ретения

Способ широкослойной наплавки плавящимся электродом по присадочной соотношения — (0,56 — 0,62/ Нэ мм, силу сварочного тока I определяют как

I = 1700 + --"-" —, 
10 а скорость наплавки Ч„устанавливают

15 где d8 — диаметр электрода, мм;

1. — амплитуда поперечных колебаний электрода. ттт-

»1нрнна

1 шва > мм

Прим еч анне

Доля участия наплавВысота иаплавлениого

Глубина проплавления основного металла

Напра- Скорость пение сварки дуги, Ч, и/ч

Амплитуда колебания

Ск о рбс ть поперечного ко лебания

Толиииа под кладно пласти ны, мм

Сила сваДиаметр сварочной

Вариант электрода 1,, мм рочного металла и> мч ленного металла проволоки, мм электрода V»» ° м/ч тока, А в наплавке, X

86 I, 17-1, 53

17,4 Обеспечены все требования к наплав8,8

75 ленному металлу

86 1,85-2,65

195

5 1050 38 8

2 5

l0>3

25,2

Реяич неприемлем, так как доля ) lBcò»À основного неталла в наплевав более 20I, болваня чешуйчатое ть

5 850 38 8

86 0>00-0,85

8,2

195

3 5

6,3-12,7 Ре:ким неприемлем нэ-эа отсутствия сплавления наплавленного слоя с основным металлом

5 1 переплавляемой пластине, сходной по химическому составу с требуемым составом наплавленного слоя, которую накладывают на наплавляемую поверхность и закрепляют на ней, о т л и— ч ающийс я тем, что, с целью улучшения качества наплавленного металла путем ограничения доли основного металла в наплавленном 20% и повышения производительности процесса за счет выполнения наплавляемого слоя требуемой толщины Н эа один проход, наплавку ведут электродом, колеблющимся с постоянной скоростью перемещения поперек ширины пластины

Чд „с регулируемым временем задержки электрода, необходимой для лучшего сплавления соседних валиков, 1

5 950 38 8 195

555077 равной 0,1 ляемого валик реплавляемой

5 определяют из

2 с на краях наплав— а, при этом толщину пеприсадочной пластины 0