Индукционная наплавка

Для нагрева и расплавления металла используются токи высокой частоты. Шихту, состоящую из смеси порошка твердого сплава и флюса, наносят на наплавляемую поверхность. Затем деталь вместе с шихтой нагревают в поле индуктора высокочастотной установки до полного расплавления шихты. Применяемые для индукционной наплавки сплавы должны иметь температуру плавления на 100…150 °С ниже температуры плавления основного металла. К таким сплавам относятся сормайт № 1, ФБХ-6,2, псевдосплавы ПС-4, ПС-5, обладающие хорошими наплавочными свойствами и высокой износостойкостью. Используемые флюcы должны обладать большой скоростью раскисления наплавленного металла, обладать достаточной текучестью и предотвращать взаимодействие жидкой ванны с окружающей средой. Рекомендуется применять плавленные флюсы, состоящие из 60,4% борной кислоты, 34% буры технической, 5,6% силикокальция или смеси из 58,5% борного ангидрида, 29,3% буры обезвоженной и 12,2% силикокальция. При наплавке псевдосплавов добавляют до 10% фтористого кальция, флюс АН-348 вводят для улучшения шлакоотделения. Наплавка с нагрева ТВЧ имеет следующие преимущества: незначительная глубина проплавления основного металла (10…15%) при высокой прочности соединения упрочненного слоя с материалом основы; минимальное время нагрева основного металла; возможность получения тонких слоев (до 0,3 мм) и проведения наплавки без расплавления твердого сплава (принцип твердой пайки); равномерность химического состава и механических свойств наплавленных слоев; возможность наплавки как плоских деталей, так и внутренних цилиндрических поверхностей слоем сплава толщиной 1,0…2,5 мм, а наружных цилиндрических поверхностей — до 1 мм.

Вследствие этих преимуществ способ наплавки с нагрева ТВЧ находит все большее применение в ремонтном производстве. Недостатками являются энергоемкость процесса, сложность использования этого метода для восстановления участков с неравномерным износом.

Индукционная наплавка может выполняться с односторонним и двусторонним нагревом. В первом случае нагрев детали производится внешним полем индуктора, а наплавку производят в положении, когда деталь расположена над индуктором, что позволяет значительно сократить расстояние до детали и повысить КПД нагрева. При двустороннем, наиболее распространенном способе деталь помещают во внутреннее поле индуктора, между его ветвями. Способ наплавки с нагрева ТВЧ, являясь простым и производительным, используется в ремонтном производстве для восстановления плужных лемехов и культиваторных лап. Процесс наплавки лемеха длится около 2…2,5 мин. В течение этого времени происходит наплавка режущей кромки лемеха на всей рабочей поверхности площадью около 0,02 м2 при ширине 37…35 мм. Наплавка лемехов и культиваторных лап твердыми сплавами обеспечивает их самозатачивание в процессе работы и повышает срок службы в 2…3 раза.

Процесс восстановления заключается во вращении гильзы вокруг горизонтальной оси, засыпке порошковой шихты на ее внутреннюю поверхность, нагреве наплавляемого участка в индукторе до полного расплавления шихты и последующего охлаждения изделия.. Принципиальная схема восстановления гильз цилиндра показана на рис. 1. Износостойкость упрочненных деталей в 4,8…5,5 раз выше по сравнению с серийными.