Назад Содержание Вперед

Пыкин Ю.А., Сюкасев Г.М., Гостенин А.А., Черных М.В.,
Научно-производственное предприятие "Полигон", г.Екатеринбург

"Способы наплавки бронзы на сталь при изготовлении
и ремонте подшипников скольжения"

В тяжелонагруженных узлах машин различного оборудования применяют бронзовые подшипники скольжения. По мере износа эти подшипники заменяют новыми.
Экономически целесообразнее подшипники скольжения изготовить из стали с наплавленным слоем бронзы. Такие подшипники по мере износа необходимо ремонтировать (восстанавливать наплавленный слой).
Наплавка меди и ее сплавов на стальные поверхности при изготовлении (и восстановлении) подшипников требует применения способов и техники выполнения, позволяющих получить наплавленный слой с минимальной (не более 5%) долей участия основного металла (стали).
Один из вариантов - наплавка лежачим пластинчатым электродом под флюсом по подкладке. На наплавляемую поверхность укладывают подкладку из наплавляемого материала, засыпают слой флюса толщиной до 4 мм. На флюс укладывают пластинчатый электрод и засыпают слоем флюса (той же марки) толщиной до 40 мм. Размеры электрода выбирают в зависимости от требуемой высоты наплавляемого слоя и применяемого источника питания. Положение электрода необходимо зафиксировать грузом, устанавливаемом на слой флюса.
Параметры подкладки необходимо выбирать из условия, что то количество теплоты, которое расходуется на плавление стали (при наплавке без подкладки), должно расходоваться на плавление подкладки. По макрошлифам (не менее шести измеряемых поверхностей) определить площадь проплавления. Площадь поперечного сечения подкладки рассчитать:

Fcu=(Fст • γcт • Δhст)/ ( γcu • Δhcu), мм2

где Fcu, Fст - площадь проплавления и площадь поперечного сечения
подкладки, мм2;
γcт, γcu - плотность стали и бронзы, г/см3;
Δhст, Δhcu - изменение энтальпии стали и бронзы, Дж/г.

Проведенные работы показали, что при наплавке лежачим электродом (из меди М1, бронзы различных марок) с применением подкладки доля участия основного металла не более 5%, интерметаллидная прослойка между наплавленным слоем и сталью отсутствует.

Этот вариант технологии обуславливает определенные трудности из-за отсутствия листов, пластин необходимых геометрических параметров. Целесообразнее пластинчатый электрод заменить проволокой диаметром от 3,0 до 5,0 мм. Наплавку выполнять используя серийные сварочные аппараты. Технология механизированной наплавки позволяет в более широких диапазонах варьировать параметрами режима, использовать другие технологические приемы уменьшения доли участия основного металла. Например, при наплавке на сталь Ст 3 проволокой диаметром 3,0мм (БрКМц3-1) под смесью флюса АН-60 и АН-26 по подкладке 30 2 мм доля участия основного металла (стали) около 5%. Наплавляемый слой за один проход шириной 25 мм, высотой 4,5 мм. Металл плотный, прослойка между бронзой и сталью не обнаружена. Эксплуатационные свойства наплавленного слоя отвечают предъявляемым требованиям.

Применяя различные по химическому составу проволоку и подкладку возможно варьирование химического состава наплавленного слоя и, следовательно, его эксплуатационных характеристик.