Состав для наплавки
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
<11>6862О6 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09037 8 (21) 2 588693/ 25-27
В 23 К 35/30//
С 22 С 37/10 с присоединением заявки ИВ
Государственный комитет
СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 050380 Бюллетень МВ 9
Дата опубликования описания 050380 (53) УДК 62 1, 791, .92.042.3 (088, 8) (72) Авторы изобретения
Корост иль, H. B . .БУлат, В, Д. Краля и Ю,С, Потапов
Научно-исследовательская лаборатория автомобильного транспорта (71) Заявитель (54) СОСТАВ ДЛЯ НАПЛАВКИ
Изобретение относится к машиностроительной промышленности и может быть использовано для восстановления износившихся деталей машин путем автоматической наплавки слоев с применением порошковых материалов.
Известен состав для наплавки, содержащий, вес.Ъ:
Углерод 0,5-20
Алюминий 1-9
Плавиковый шпат 5-15
Магний 0,5 — 4
Кальций 1-7
Редкоземельные металлы 0,1-2
Кремний 4-20
Бор 0,001-01
Железа Остальное (1).
Такой состав предназначен для наплавки чугуннь:x деталей тига коленчатых валов двигателей. Однако при наплавке известным составом порошка стальных коленчатых валов для машин типа ЗИЛ-130, СМД-60, 25
ГАЗ-51 вдоль наплавленного слоя получается неравномерная мелкодисперсная перлитная структура, неравномерная твердость, что вызывает неравномерный износ наплавленных шеек зала ° Кроме †î из-за наличия в составе сильного карбидообразующего элемента — бора по галтелям наплавленных шеек стальных коленчатых валов образуются карбидные включения, вызывающие отбел, что Bc åгл затрудняет обрабатываемость шеек и в последствии при эксплуатации валов приводит к задирам в местах трения щеек коленчатого вала с вкладышами.
С целью получения качественного наплавленного слоя на стальных коленчатых валах с высокими физико-механическими свойствами, с равномерной мелкодисперсной перлитной струк Eóðoé, одинаковой твердостью и без первичных карбидов состав дополнительно содержит никель при следующем соотношении компонентов, вес.е:
Углерод 10-25
Кремний 4 — 15
Алюминий 1-9
Магний 0,5-5
Кальций .0,5-7
Редкоземельные. металлы 0,1 — 3
Никель 0,01-1,0
Плавиковый шлат 0,5-3
Железо Ост аль ное .
686206
Состав порошка, вес.Ъ
1 10 15 9 0,5 3,5 3,0 0,01
2 15 10 1 2,5 0,5 1,5 0,5
3 25 4 4 5,0 7,0 0,1 1,0
4* 10 10 4 2,5 4,0 1,5
ОФ5
Остальное
1,5 — То же
10 0,01
* Состав порошка для наплавки соответствует прототипу.
При дополнительном введении в roc тав для наплавки никеля (О, 01-1, 0%) обеспечивается качественный слой наплавленных шеек стальных коленчатых валов. Никель способствует измельчению перлитной основы наплавки, выравниванию твердости вдоль наплавленного слоя и предупреждает образование ледебуритных карбидов (по галтелям шеек вала), Никель оказывает также благоприятное влияние на устранение скалываемости наплавленного слоя стальных валов и на.сопротивление его ударным нагрузкам.
Никель в составе для наплавки способствует также снижению твердости в углах (галтелях) наплавленных шеек, устраняет отбел. Особенно эффективно влияние никеля совместно с малыми присадками элементов-модификаторов редкоземельных металлов и кальция (0,5-7%). 20
При наличии в составе порошка менее 0,01% никеля его влияние на выравнивание структуры и на устранения отбела, в галтелях вала снижается, При вводе в состав для наплав- 75 ления более 1% никеля свойства и структура наплавленного слоя изменяются незначительно, Поэтому с целью экономии никеля его содержание в порошке в количестве 1% вполне
30 достаточно для выравнивания микроструктуры физико-механических свойств наплавленного слоя и устранения отбела.
Введение в состав для наплавки кальция, магния, редкоземельных металлов позволяет получать шаровидную форму графита в наплавленном слое и повысить физико-механические свойства сплава, Алюминий в составе порошка спо- 4() собствует улучшению процесса наплавУказанными составами порошка наплавляли износившиеся шейки стальных коленчатых валов двигателей
ЗИЛ-130, РезуЛьтаты исследования микроструктуры твердости и качества наплавленного слоя показали, что при наплавке ки (раскисляет жидкия металл в наплавленном слое, устраняет образование усадочной пористости и трещин), Присутствие в составе порошка для наплавки углерода (10-25%) и кремния (4-15%) способствует совместно с никелем получению плавленого слоя без включений структурно-свободных карбидов, вызывающих при эксплуатации задиры на шейках коленчатых валов.
Плавиковый шпат в составе порошка для наплавки выполняет роль флюса, предохраняющего элементы-модификаторы от окисления и способствует разжижению и всплыванию неметаллических включений.
Предложенный состав для наплавки изготовляется в виде порошка. Это обусловлено видом наплавки, по которому порошок в определенном количестве поступает на проволоку, подаваемую автоматически для наплавки деталей. Благодаря электромагнитному полю, возникающему вокруг проволоки, создается по ее периметру равномерная оболочка порошка. По мере расплавления проволоки равномерно расплавляется и оболочка из порошка, Порошок для наплавки изготовляется из размолотых сплавов комплексных модификаторов, содержащих магний, кальций, редкоземельные металлы, алюминий, никель, углерод, кремний, железо, с последующей добавкой графита, плавикового шпата или путем механического смешивания сплава комплексного модификатора, содержащего кальций, магний, редкоземельные металлы, кремний, железо, с порошком алюминия, никеля и при необходимости магния или силикокальция.
В таблице приведены примеры составов. стального коленчатого вала составами
2,3 наплавленный слой получался плотным без пористости, отбела, не имел неметаллических включений, плен.
Твердость наплавленного слоя вдоль и поперек шва равномерная (269277 НВ). Отбел и структурно-свободные карбиды в наплавленном слое, 666206
Формула изобретения
Составитель Т, Яровая
Редактор Н. Белявская Техред М.Петко Корректор A. Гриценко
Тираж 1160 Подписное
ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 10276/52
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4 включая и галтели шеек, отсутствуют, При наплавке шеек стальных валов составом 4 (по авт ° св. Р 500945) в наплавленном слое в местах галтелей имеется отбел, в структуре выявляется до 5-8% цементита, микроструктура твердость по длине наплавленных шеек не одинаковая. Твердость вдоль и поперек шва колеблется от 255 до
320 НВ, Применение предложенного состава для наплавки стальных коленчатых валов позволяет получать качественный слой с равномерной мелкодисперсной структурой, одинаковой твердостью вдоль наплавки, беэ включений первичных карбидов, что способствует повышению износостойкости и срока службы наплавленных стальных коленчатых валов.
Состав для наплавки, содержащий углерод, кремний, алюминий, магний, кальций, редкоземельные металлы, пла виковый шпат, железо, о т л и ч а к. шийся тем, что, с целью повышения качества наплавленного металла и повышения физико-механических свойств наплавленного металла путем ,равномерной мелкодисперсной перлитной структуры с одинаковой твердостью и отсутствия в нем первичных карбидов, состав дополнительно содержит никель при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Углерод 10-25
Кремний 4-15
Алюминий 1-9
Магний 0 5-5
15 Кальций О, 5-7
Редкоземельные металлы 0,1-3
Плавиковый шпат 0,5-3
Никель 0,01-1
Железо Остальное.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 500945, кл. В 23 К 35/30, 1974.