Современные виды наплавки

Наплавка является самым распространенным способом восстановления деталей на судоремонтных и машиностроительных предприятиях. Её широкое применение объясняется высокими технико-экономическими показателями. Наплавкой можно нарастить слой практически любой толщины, различного химического состава и физико-механических свойств. Возможности наплавки ещё более расширяются с применением различных методов упрочнения.
Основными разновидностями способа наплавки, нашедших широкое применение в практике восстановления деталей являются: электродуговая, электроконтактная, вибродуговая, газовая, плазменная и лазерная.

Электродуговая наплавка

включает в себя виды: под слоем флюса, в среде защитных газов и открытой дугой. Наплавка под слоем флюса рекомендуется для восстановления деталей со значительным износом. Она обеспечивает стабильное качество наплавленного металла и высокую производительность.
Наплавка в среде защитных газов, в основном углекислого газа (CO2), применяется для восстановления различных деталей и обладает рядом преимуществ. Основными из них являются: простота, возможность наплавлять слой метала небольшой толщины, хорошая видимость зоны горения дуги и др. В качестве материала широко используются электродная проволока и лента. Для получения износостойких поверхностей применяют также порошковую проволоку. Основным недостатком наплавки в углекислом газе является значительное разбрызгивание металла.
Наплавка открытой дугой имеет следующие преимущества перед способами наплавки под слоем флюса и в среде защитного газа в том, что отпадает необходимость в специальной защите сварочной ванны. Это обеспечивается применением специальных материалов, например порошковой проволоки, в состав которой входят защитные газо- и шлакообразующие вещества.

Электроконтактная наплавка

сущность которой заключается в совместном деформировании наплавляемого металла и поверхностного слоя детали, нагретых в месте деформации до пластического состояния короткими импульсами тока. Имеет перед электродуговой наплавкой ряд преимуществ: повышение производительности труда, меньшую зону термического влияния, благоприятные условия труда, низкую энергоёмкость, уменьшение расхода металла вследствие меньшего припуска на механическую обработку. В качестве наплавляемого материала могут использоваться проволока, лента, порошки.

Вибродуговая наплавка

основана на использовании теплоты кратковременной дуги, возникающей в момент разрыва цепи между вибрирующим с постоянной частотой и амплитудой электродом и наплавляемой поверхностью. По сравнению с электродуговой она имеет меньшую зону термического влияния и значения деформаций, позволяет получать тонкие слои наплавляемого металла (0,5 – 1,0 мм).

Газовую наплавку

проводят путём расплавления пруткового или порошкового наплавочного материала в газокислородном пламени горелки. При восстановлении и упрочнении деталей широкое применение находит газовая наплавка твёрдых порошкообразных самофлюсующихся материалов. Преимуществом этого способа восстановления является возможность получения гладких равномерных по толщине слоёв наплавляемого металла с минимальным припуском на обработку.

Плазменная наплавка

при таком методе в качестве источника теплоты используют струю плазмы, представляющую собой сильно ионизированный газ с температурой до 15000-20000 градусов по Цельсию. Плазма образуется путём вдувания в электрическую дугу плазмообразующего газа и обжатия его струи водоохлаждаемым соплом. Может использоваться другой поток газа, окружающий струю плазмы для защиты наплавляемого слоя от воздействия атмосферы. В качестве присадочного материала используют проволоку или металлический порошок. Последний нашёл широкое применение, способствуя значительному повышению износостойкости и увеличению срока службы восстановленных деталей.

Лазерная наплавка

данный способ восстановления деталей осуществляют с помощью светового лазерного луча, излучаемого оптическим квантовым генератором. Благодаря узкой направленности лазерного луча и высокой плотности энергии в зоне его воздействия на материал возможно наплавлять практически любые материалы. Наиболее простой является наплавка порошковых материалов. Сущность этого процесса заключается в нанесении порошковой смеси на изношенную поверхность детали и в последующей её обработке мощным излучением (лазером). Локальная фокусировка излучения позволяет проводить наплавку труднодоступных мест. При этом исходная структура почти не изменяется и таким образом удаётся достичь высокой износостойкости и предела усталости. Локальность и скорость наплавки являются существенным достоинством метода, поскольку исключает разогрев детали и искажение её формы. Низкая энергоёмкость, высокая производительность и незначительные потери наплавляемого материала делают лазерную наплавку перспективным способом восстановления изношенных деталей.