При наплавке с повышенной интенсивностью нагрева неиз-ежно наблюдаются местные перегревы основного металла, рез-ре увеличение проплавления и усиление химической и струк-рной неоднородности в зоне сплавления, приводящие к ухуд-1ению свойств наплавляемого металла и возникновению необ-[атимой хрупкости основного металла в зоне наплавки.

Чрезмерное уменьшение интенсив ости нагрева в процессе наплавки, роме снижения производительности руда, ухудшает формирование слоя, йижает качество поверхности наплав-jeHHoro металла и значительно ухуд-Цает шлакоотделение. Уменьшение нтенсивности нагрева может быть ьшолнено за счет увеличения содержания флюса в наплавочной шихте и рименения специальных менее актив-ых раскислителей.

В производственных условиях необ-;одимо учитывать возможные колеба-ия электрических параметров устано-ок, геометрических размеров загото-ок и других технологических фак-оров.

При определенной интенсивности ;агрева, оцениваемой по оптимальной родолжительности нахождения дета-

1и в индукторе Хк и времени с момента начала плавления в, решающее влияние на свойства наплавленного металла окд-;ывает степень перегрева после завершения процесса наплавки.

Опасность перегрева при наплавке, кроме снижения твердо-ти и износостойкости наплавленного металла, состоит еще в юзможности необратимого падения динамической прочности eтaлeй.

Помимо металлографического исследования, определенное суждение о допустимости того или иного режима наплавки 1ож;но высказать на основе данных о среднем химическом составе твердого сплава по всей толщине слоя, которые могут лужить обобщенной характеристикой наплавленного металла позволяют оценить понижение содержания легирующих эле-iCHTOB в сплаве в результате взаимодействия со шлаком, основ-шм металлом и окружающей средой.

На рис. 64, а-д графически показано изменение химическо-0 состава различных сплавов после индукционной наплавки Ётолщина слоя ~ 1,8 мм.) на сталь Ст. 3 под флюсом П-2. Как зидно, изменение концентрации легирующих элементов в наставленном металле при перегреве происходит с различной ин-

0,5 1,0 I.S мм Толщина наплавленного слоя

Рис. 63. Время, необходимое для завершения процесса наплавки, в зависимости От толщины наплавленного слоя сормайта при гидравлической (кривая 1) и механической (кривая 2) грануляции

тенсивностью. Наибольшим изменениям подвержен KpeMHiifi наименьшим - марганец и никель.

С известным допущением можно принять, что при оптимальной продолжительности наплавки (ij3=0) отношение среднеп концентрации элемента в наплавленном слое к его исходнои

Siucx % 4

20 25 30 35 40 Xs.csK Время нагрева

10 SOiif.X

Время нагрева -20 О 20 40 60 80ф,% Мп 5)

20 25 30 35 40гв,се 1

Время нагрева -20 О 20 40 60 UJ

20 25 30 35 40 т.сек время нагрева

-20 О 20 40 60 80ф,% Степень перегрева

20 25 30 35 10 Те, сек Время нагрева

-20 О 20 40 60 80ф,% Степень перегрева

Рис. 64. Влияние степени перегрева на средний химический состав некоторых твердых сплавов после наплавки:

/-сормайт . 1, 2-сормайт лvчшeнный, У50Х40Н2С2Г -/-ПС 4

концентрации в присадочном металле перед наплавкой для всс\ рассмотренных сплавов примерно одинаково и составляет для никеля 0,93-0,95; для марганца 0,9-0,95; для углеро u 0,9-0,95; для хрома 0,85-0,95; для кремния 0,7-0,8.

Сильное обеднение наплавленного металла кремнием, очевидно, можно объяснить его интенсивным переходом в шлак, где кремнезем образует соединение с вюститом.

Следует обратить особое внимание на два обстоятельства во-первых, величины понижения концентрации элементов, резко

сличающихся по сродству к кислороду (например, углерод и 1икель), с достаточной степенью точности совпадают между со-)0й; во-вторых, характер изменения содержания основных элементов (углерода, хрома, никеля) при перегреве практически le зависит от исходной концентрации элемента в сплаве. Вна-1але концентрация легирующего элемента в наплавленном металле почти не изменяется. Химический состав определяется лавным образом особенностями взаимодействия твердого сплава с флюсами и окружающей средой. Затем после достижения [определенной величины степени перегрева, когда определяющим фактором становится разбавляющее действие основного металла (третья стадия сплавления), содержание легирующих элементов в наплавленном металле начинает быстро уменьшаться iB рассматриваемых условиях у всех сплавов такой критической [величиной степени перегрева было 16-20%. Именно этим и объясняется постоянное значение концентра-щии марганца, содержание которого в основном металле и в твердом сплаве одного и того же порядка. Можно ожидать, что с уменьшением толщины слоя наплавленного металла изменения химического состава твердого сплава при колебаниях режима наплавки будут выражены более резко и, кроме того, состав основного металла также будет оказывать влияние на конечный состав наплавленного слоя. Действительно, это подтвердилось :при химическом анализе образцов стали 65Г, наплавленных по режиму, аналогичному применяемому при изготовлении самозатачивающихся лап культиватора [время окончания плавления шихты 19 сек, толщина слоя 0,5 мм, состав флюса: бура (6%), борный ангидрид (13%) и силикокальцйй (2,5%)]. Данные, приведенные в табл. 10, подтверждают сказанное: по сравнению со сталью Ст. 3 содержание хрома, никеля и кремния при перегреве понизилось сильнее, содержание углерода практически не изменилось, а марганца увеличилось, так как основной \гегалл в данном случае содержал повышенное количество последних элементов.

Исходя из энергоемкости процесса и оптимального времени наплавки мощность, необходимая для осуществления процесса, может быть приближенно определена из формулы

Р =- кет, (20)

где Go - масса основного металла в зоне наплавки в кг. Он - масса наплавляемой шихты в кг; k - коэффициент, учитывающий теплопередачу в тело детали, равный 1,10-1,20; т - продолжительность наплавки в сек; т] - к. п. д пагрева.