В условиях спада производства и ограниченных оборотных средствах предприятия заинтересованы в реализации ресурсосберегающих реноваци-онных технологий, к которым можно отнести наплавку порошковой проволокой. К побуждающими факторами применения порошковых проволок относят: высокопроизводительный низкозатратный процесс сварки и наплавки, высокое качество наплавленного металла, технологическую гибкость процесса, повышение ресурса наплавленных деталей, снижение затрат на эксплуатацию оборудования. Существенным преимуществом порошковых про-волок является возможность реализации практически любой системы леги-рования и ее воспроизводство, что в ряде случаев не может быть реализовано на сплошных проволоках. По сравнению с покрытыми электродами и с леги-рованными керамическими флюсами у порошковых проволок более эффек-тивное и экономное использование легирующих элементов прежде всего до-рогостоящих. Порошковая проволока позволяет реализовать сочетание газо-шлаковой защиты, с возможностью рафинирования и модифицирования ме-талла, с целью достижения требуемого комплекса механических свойств. Эффективность применения порошковых проволок необходимо оценивать не по отдельным этапам технологического процесса ремонта или изготовления оборудования, а по выходу годной продукции в ценовом и временном факто-рах. Применение порошковых проволок стало самостоятельным технологи-ческим направлением. Эффективность развития применения порошковых проволок зависит от информирования потенциальных потребителей, сети ди-леров, инжениринга, политики цен, сочетания цены и качества.
«ТМ. ВЕЛТЕК» обладает большой номенклатурой порошковых проволок различного назначения, которые не уступают зарубежным аналогам по техническим характеристикам. В производстве реализован процессный подход в соответствии со стандартами серии ISO 9000 версии 2000 года по системе управления качеством. Разработаны технические условия и сертифицировано более 60 марок порошковых проволок. УкрСЕПРО выдан сертификат на систему управления качеством в том, что она отвечает требова-ниям ДСТУ ISO 9001-2001 (ISO 9001: 2000, IDT).
Положительный эффект от применения порошковых проволок в значи-тельной мере определяется квалифицированной информацией потребителей и инженерным сопровождением. Приведем некоторые примеры применения продукции «ТМ. ВЕЛТЕК».
Упрочнение деталей кузнечно — прессового оборудования.
При изготовлении гаммы кузнечно-прессового оборудования Новокрамоторский машиностроительный завод применяет порошковую проволоку Велтек-Н420 для наплавки плунжеров прессов усилием до 750 Мн (рис.1). Межремонтный цикл прессов составляет 3—4 года. Наплавленный металл содержит Cr >13% и C≤0,12% и имеет структуру феррит+мартенсит и обладает твердостью 40—45 HRC, обеспечивает коррозионную стойкость во влажной и пароводяной среде. Для отдельных заказов, согласно технического задания заказчика, твердость наплавленного металла составляет 50—54 HRC. Прессовое оборудование поставлено известным предприятиям: Нижне Днепровский трубный завод, Харцызский трубный завод, Нижне Тагильский металлургический комбинат, «НВЕ» (Южная Корея), «AUBERT&DUVAL» (Франция) и др.
На ЗАО «Днепропресс» (г. Днепропетровск) применены порошковые проволоки Велтек-Н410 и Велтек-Н420 для наплавки крупногабаритных плунжеров гидропрессов диаметром от 500 до 1000 мм и длиной от 1000 до 7000 мм из сталей 35, 40Х, 45 и 40Х13 на специализированной наплавочной установке . Наплавка выполнялась по подслою Н380 на сталях 35, 40Х и Н215 на сталях 45, 40Х13.
Рис. 1. Внешний вид наплавленного слоя на поверхности плунжера.Наплавка роликов МНЛЗ
Порошковые проволоки Велтек-Н470 Ø2,4—3,6 мм, Велтек-Н470С Ø2,0—2,4 мм, не уступающие зарубежным аналогам ведущих мировых производи-телей Tubrodur ОК 15.73 (ESAB), 4142MM-S HC (Welding Alloys), WLDC-3М2L, WLDC-3M2H (Weldclad), применяют для изготовительной и восстановительной наплавки роликов МНЛЗ (рис.2). Наплавленный хромистый металл Cr>12%, дополнительно легированный Ni, Mo, V, Nb, N, с пластичной мартенситной структурой и содержанием δ-феррита менее 8%обладает высокой стойкостью к многофакторному износу и твердостью 40—45 HRC. С учетом выбранного способа и технологии наплавки оптимизируется состав сер-дечника порошковой проволоки. При оптимизации состава сердечника по-рошковой проволоки учитывается применяемая защита сварочной ванны (газ CО2, флюс АН20, АН26, WAF325, Record SK), состав основного металла 42CrMo4, 25CrMo4, 16CrMo44, 21CrMoV511, St52-3, параметры технологии наплавки с целью достижения оптимального химического состава и структурного состояния наплавленного металла с учетом припуска на механическую обработку. В связи с этим каждая партия порошковой проволоки изготавливается с учетом технического задания заказчика. Обеспечивается легкое отделение шлаковой корки, хорошее состояние поверхности наплавленного металла, отсутствие пор и трещин. Структура технологического процесса на-плавки стандартная. Порошковая проволока Н470 успешно применяется МК им. Ильича, МК «Азовсталь», Донецким металлургическим заводом и НКМЗ для ремонта роликов МНЛЗ.
Рис. 2. Наплавка ролика МНЛЗ порошковой проволокой ВЕЛТЕК-Н470 диаметром 3,0 мм под флюсом АН-26п.Наплавка правильных роликов
Для наплавки правильных роликов из сталей 45, 9Х1 примененяют порошковую проволоку Велтек-Н550М Ø2,0 мм в сочетании с флюсами АН20, АН26п. Совместно с пред-приятием ЗАО «Восстановление» отработана технология ремонта правильных роликов с применением многослойной наплавки, которая обеспечивает твердость рабочего слоя в пределах 62—65 HRC. Выполнен ремонт роликов Ø190—350 мм длиной до 3000 мм для Выксинского металлургического комбината и Ø230 мм и длиной 3500 мм для МК «Северсталь». Предприятием ЗАО «КАНТ» (г. Макеевка) выполнен ремонт правильных роликов Ø190 мм и длиной 2900 мм , твердость наплавленного слоя составила 62—63 HRC (рис.3).
Рис. 3. Наплавка плунжера диаметром 150 мм проволокой ВЕЛТЕК-Н425 диаметром 2,0 мм под флюсом АН-26п.Наплавки элементов силовой гидравлики механизированных крепей.
В настоящее время актуальна задача капитального ремонта и изготов-ления нового горно-шахтного оборудования. ЗАО «НПП Спецуглемаш» (г.Горловка) выполняются работы по капитальному ремонту крепей отечественного и зарубежного производства производства М88, МТ, 1КД80,3КД90, 3КД90Т, 1М103, ДМ «Глинник», «Фазос», узлов секций крепи MVPO, а также изготовлению новых крепей КГУМ, 1М103, КТС, секций ОПК, стоек СПГ4000, СШ2.00.000. Рабочие поверхности стоечно-домкратной группы наплавляют порошковыми проволоками Велтек-Н425, 425.01, Н425.02 Ø2,0 мм под флюсом АН26п, АН20.
Наплавленный металл хромистый металл Cr>16% дополнительно легированный Ni, Mo с пластичной структурой мартенсит + феррит обладает высокой коррозионной стойкостью в условиях воздействия подземных вод и твердостью 40—45 HRC. Применяемая марка марка порошковой проволоки определяется химическим составом подземных вод. Наиболее высокую коррозионную стойкость обеспечивает проволока Н425.02. Объекты наплавки представляют собой цилиндрические детали Ø60—300 мм. Достигнут стабильный процесс 2-х слойной наплавки кольцевы-ми валиками по винтовой линии во всем диапазоне диаметров штоков и плунжеров 70—300 мм при толщине наплавленного слоя 2,5—3,0 мм с учетом припуска на механическую обработку. Однослойная внутренняя наплавка выполняется на диаметрах 150 мм и более на специализированной установке оснащенной приспособлением для подачи флюса и отвода шлаковой корки. (рис. Обеспечивается высокое качество наплавки при минимизации припуска на механическую обработку (рис.4).
Рис. 4. Правильный ролик холодного проката (Ø196, длиной 2600 мм), наплавленный порошковой проволокой ВЕЛТЕК-Н550М диаметром 2,0 мм под флюсом АН-26п.Наплавка ножей горячей резки.
Наплавку ножей сортовых МНЛЗ выполнял НКМЗ с применением порошковой проволоки Велтек- Н565 и Н480нт Ø1,2—1,6 мм с защитой СО2. Характеристики наплавленного металла были на уровне проволоки UTP AF DUR650. Твердость наплавленного металла после отпуска составляла 56—60 HRC.
Наплавка крановых колес
Износ рабочей поверхности крановых колес происходи в условиях контактной усталости и сухого трения, усиленного абразивным воздействием. Эффективной технологией восстановление колес является наплавка под флюсом.. Традиционно для наплавки колес применяют сплошные проволлоки Нп-30ХГСА и Нп-18Х1Г1М. Взамен этих проволок успешно находят применение порошковые проволоки Велтек-Н300РМ и Н350РМ с аналогичным легированием наплавленного металла, но металл обладает более дисперсной структурой, что предопределяет более высокий ресурс наплавленных колес. Структура металла представляет феррит упрочненный карбидами (Fe, Mn, Cr)3C и Mo2C у Н350РМ. Более высокий ресурс колес при меньшей цене обеспечивает проволока Велтек-Н370.01, структура наплавленного металла представляет феррит упрочненный дисперсными карбидами (Fe, Mn, Cr)7C3. Наиболее высокая износостойкость достигнута при наплавке порошковой проволокой Велтек-Н285 с системой легирования Cr-Mn-V. Повышение износостойкости обеспечивает формированием дисперсных карбидов (Cr, Mn, V)23C6 и метастабильного аустенита, превращающегося в мартенсит под влиянием деформации, возникающей при нагружении в процессе эксплуатации колеса. По относительной износостойкости проволоки можно расположить в ряд Н300-Н350-Н370.01-Н285 соответственно 1,0—1,5—1,6—4,0.
«ТМ.ВЕЛТЕК» имеется в ассортименте широкую гамму порошковых проволок для упрочнения и восстановления геометрических размеров деталей, подвергающихся различным видами износа, что позволяет охватить практически всю номенклатуру ремонтируемых рабочих органов оборудования металлургических комбинатов, ГОКов и др. Рекомендации по применению согласовываются в рабочем порядке.
к.т.н. Л. Н. Орлов, инж. Голякевич А. А. («ТМ.ВЕЛТЕК» г. Киев), д.т.н. Максимов С. Ю. (ИЭС им. Е. О. Патона), Сочнов С. М. (ЗАО «Спецулемаш», г. Горловка), Руднев К. Н. (ЗАО «КАНТ» г. Макеевка)