Рис. 129. Износ кромки ножа землеройной машины

Для устранения этого явления такой нож необходимо наплавлять в два слоя различной твердости (рис. 129, г). Слой является более износостойким, чем слой, а износостойкость последнего выше износостойкости основного металла ножа. В этом случае износ детали происходит более равномерно.

Одновременно будет происходить самозатачивание ножа (его режущая кромка будет оставаться заостренной), в результате чего повысятся производительность и износостойкость последнего.

Многие быстроизнашивающиеся детали дорожных машин имеют большой вес, но в работе у них участвует только тонкий наружный слой, вес которого часто не превышает 10—15% общего веса. Такие детали экономически целесообразно восстанавливать наплавкой изношенных поверхностей электродами и сплавами с повышенной твердостью.

Специальные электроды марок 03H-250, ОЗН-ЗОО, 03H-350, 03H-400 и У-340 применяются для получения наплавки средней твердости деталей из углеродистых и среднелегированных сталей (цифровые индексы показывают среднюю твердость третьего слоя наплавки по Бринеллю).

Заданная твердость наплавки достигается введением в наплавленный металл через покрытие одного или нескольких легирующих элементов (Mn, Cr, Si и др.). Это способствует образованию закалочных структур и упрочнению феррита. Покрытие наносится на обычную сварочную проволоку. Углерод в таких электродах не является ведущим легирующим элементом. В зависимости от марки электрода содержание углерода в наплавленном металле колеблется в пределах 0,12—0,3%.

Попытки использовать углерод как основной ведущий легирующий элемент (увеличение содержания его в наплавке более 0,3%) приводили к образованию трещин и пор в наплавленном металле.

Следует отметить, что углеродистые стали с С = 0,3—0,7% склонны к образованию закалочных структур, снижающих прочность стали, и образованию трещин при обычных методах сварки, применяемых для малоуглеродистых сталей.

Опыт применения электродов ОЗН и У-340 свидетельствует о высоком качестве электродов со шлакообразующим покрытием основного типа (мрамор, плавиковый шпат) и с марганцем, введенным в качестве ведущего легирующего элемента. Основное преимущество указанных электродов заключается в меньшей склонности к образованию трещин.

Износостойкость закаленного металла, наплавленного электродом ОЗН-ЗОО, в 1,5 раза выше, чем закаленной стали марки 40Х. Электроды ОЗН-ЗОО и 03H-250 следует рекомендовать для наплавки закаленных деталей из среднеуглеродистых сталей марок 40 и 45, из хромистых сталей марок ЗОХ, 35Х, 40Х и др. Эти электроды применимы для наплавки деталей из малоуглеродистых сталей и сталей марок 35 и 40.

Электроды ОЗН-ЗОО применяются для наплавки нижних катков гусеничных тракторов, изготовленщях из стали марки 50Г.

Хорошие результаты получают при наплавке закаленных деталей из стали марки 40Х электродами У-340.

Металл, наплавленный электродами 03H-250, хорошо обрабатывается режущими инструментами. Твердость металла, наплавленного электродом ОЗН-ЗОО и другими, может быть снижена отжигом при 850° и охлаждением вместе с печью.

При закалке наплавленный металл достигает твердости НВ 400-460.

Электродами ОЗН-ЗОО, 03H-250 и У-340 наплавляют изношенные шлицы полуосей автогрейдеров и моторных катков (рис. 130). Наплавка производится постоянным током при обратной полярности. Ток для электрода У-340 диаметром 4 мм — 135—170 а, а для электрода ОЗН диаметром 5 мм — 210—240 а. Если в составе покрытия электрода ОЗН имеется поташ, сварку можно вести на переменном токе. После наплавки производят правку полуоси, протачивание шлицевой части и фрезерование шлицев. Затем полуось нагревают до 840—860°, закаливают в масле и отпускают при 250—300°.

Электродами Т-540, Т-590 и Т-620 для получения высокой твердости наплавляют детали, изготовленные из цементируемых и закаливаемых сталей, а также детали рабочих органов дорожных машин.

Высокая твердость металла, наплавленного этими электродами, получается в результате введения в состав покрытия легирующих элементов: феррохрома, ферротитана, ферробора, карбида, бора и графита.

При применении электродов Т-590 и Т-620 благодаря большой степени легирования Сг, В и Ti наплавленный ими металл имеет структуру карбидной эвтектики на основе а-твердого раствора и большое количество первичных карбидов. Вследствие этого термическая обработка наплавленного металла дает снижение твердости, а механическая обработка возможна только абразивами.

Ввиду отсутствия первичных карбидов и сравнительно невысокой степени легирования аустенита хромбм и титаном металл, наплавленный электродом Т-540, снижает твердость при отжиге и допускает механическую обработку резанием. Твердость металла, наплавленного электродами Т-540, непосредственно после наплавки равна 35—45 HRC\ после отжига при 900—950° она снижается до 24—28 HRC, а после закалки при той же температуре и отпуске при 200—250° составляет 57—60 HRC. Этим электродом можно наплавлять изношенные зубья шестерен.

Рис. 130. Наложение швов на шлицы полуоси

Металл, наплавленный электродами Т-590 и Т-620, характеризуется повышенной, хрупкостью и склонностью к образованию трещин; поэтому при большом износе рекомендуется наплавлять только верхние рабочие слои. Нижние слои наплавляют более мягкими электродами.

Указанными электродами можно наплавлять ножи землеройных машин, щеки и валки камнедробилок, зубья ковшов экскаваторов, детали землесосов и др.
Стойкость щек камнедробилок увеличивается после наплавки электродом Т-590 в 2 раза, ножей автогрейдеров и деталей землесосов — в 2—3 раза.

Железо-хромистые электроды — литые твердые сплавы (стеллиты) типа сормайта и порошкообразного сплава — сталинита. Применяя сормайт, получают хорошие результаты при наплавке небольших изношенных поверхностей цементованных и закаленных деталей.

Наплавка сормайтом производится газовой или электродуговой сваркой. Сормайт изготавливается прутками диаметром 5, 6 и 7 мм. При наплавке применяются электроды марок ЦС-1 и ЦС-2. Поверхность, наплавленная электродом ЦС-1 без термической обработки, имеет твердость 48—54 HRC, а электродом ЦС-2—39—45 HRC. Эти электроды различаются между собой тем, что слой, наплавленный электродом ЦС-1, не воспринимает .последующей термической обработки, а слой, наплавленный электродом ЦС-2, принимает закалку, после которой твердость наплавки повышается до 56—60 HRC. Этими электродами производят наплавку постоянным и переменным током при короткой дуге. При постоянном токе применяют обратную полярность и толщину наплавленного слоя не более 2,5—4,0 мм с учетом припуска на последующую механическую обработку 1,0—1,5 мм.

Зубья шестерен после обычной наварки зачищают и наплавляют тонким слоем твердого сплава сормайт. Размер зубьев после механической обработки перед наплавкой должен быть меньше номинального на величину до 1,5 мм.

Наплавка зубьев производится в ванне с водой. При наплавке торцов зубьев шестерни коробки передач автогрейдера последняя устанавливается в ванну так, чтобы наплавляемые зубья были погружены в воду на !/з—Ч* своей высоты. Пламенем газовой горелки № 2 или 3 с избытком ацетилена наплавляемый зуб разогревают до запотевания, не доводя металл до плавления. Прутком сормайта наносят флюс-буру, после чего каплями наносят сормайт до требуемых размеров зуба. После наплавки шестерню оставляют в ванне для охлаждения примерно до 100°.

При наплавке боковых поверхностей зубьев шестерню устанавливают в ванне (рис. 131) и наплавку начинают со второго зуба от поверхности воды. После наплавки зуба шестерню поворачивают так, чтобы наплавленный зуб не касался поверхности воды, и наплавляют следующий (третий) зуб. После того как наплавленный второй зуб охладится (до темно-вишневого цвета), его погружают в воду для закалки.

Таким же способом производится наплавка зубьев мартенсито- вым чугуном. Наплавку производят прутками диаметром 2—3 мм нейтральным пламенем или с небольшим избытком ацетилена. Отремонтированные зубья после этого обрабатывают абразивным кругом с зернистостью 36—46.

Профиль обработанных зубьев проверяется специальными шаблонами.

Указанный способ для восстановления профиля зуба по толщине не следует применять вследствие значительной трудоемкости этого процесса.

Сталинит — порошкообразный сплав, который расплавляется угольным или стальным электродом на постоянном токе при прямой полярности и наносится на деталь слоем 3—4 мм. В качестве флюса применяется бура.

Сталинит можно замешивать на жидком стекле и в виде пасты наносить на поверхность детали, расплавляя его т. в. ч.

Вследствие высокого содержания углерода в наплавке деталь следует медленно охлаждать. Несмотря на это, наплавленная поверхность имеет значительное количество неглубоких трещин и пор.