Наплавка металла электродом – виды, технология и видео

Опубликовано: 06.09.2018

Этот один из наиболее простых, и в то же время эффективных способов позволяет не только восстанавливать пригодность (работоспособность) деталей. Наплавкой металла электродом можно изменить форму образца, придать поверхностному слою иные (отличные от первоначальных) свойства, повысить его прочность и износостойкость. В чем заключается такая технология, каковы ее особенности и возможна ли реализация в быту – предмет рассмотрения в этой статье.

Читателя вряд ли интересуют промышленные технологии, да еще и с использованием роботизированной техники, поэтому далее акцент – именно на методике наплавки металлов с помощью электродов на бытовом уровне, то есть своими руками. Часто в обиходе металлами называют и сплавы, например, сталь. И технологии, и отдельные детали (например, марка электрода) для каждого конкретного случая могут несколько отличаться. В одной статье невозможно охватить буквально все нюансы, поэтому перед тем, как приступить к наплавке, следует уточнить отдельные моменты, касающиеся используемых металлов. Все, что отмечено ниже – лишь рекомендации общего характера, так же, как и сам запрос, введенный в строку поисковика. Так как наплавка в чем-то схожа с известной всем сваркой, полезно будет почитать статьи по технологии последней применительно к различным металлам и сплавам – меди, алюминию, чугуну, нержавейке и ряду других, в зависимости от специфики предстоящей работы.

Терминология

Наплавка – соединение разнородных металлов способом нанесения одного на поверхность другого. Присадочный металл – который наносится; основной – подвергающийся поверхностной обработке по такой методике.

Технология

Взаимное проникновение материалов происходит на молекулярном уровне. Для этого поверхностный слой основы разогревается до расплавления на небольшую глубину, а присадка – до перехода в жидкое состояние. Такое соединение называется гомогенным (от слова смешивание, в переводе с английского) и отличается повышенной надежностью, так как механическим путем разделить его на исходные «части» невозможно.

Преимуществами такой технологии являются возможности по регулированию толщины слоя (причем в значительных пределах) и нанесению присадки на детали (образцы) любой формы.

Основные правила наплава

Глубина расплава верхнего слоя основы должна быть как можно меньше. Один из способов, позволяющих выполнить это условие – наклон электрода. Он делается в сторону, противоположную направлению его перемещения. Минимальное перемешивание разнородных металлов способствует снижению остаточных напряжений и исключает возможные деформации на отдельных участках. Избыток присадки осложняет дальнейшую обработку детали, требует больших трудозатрат и времени.

Технология наплава электродами

В обязательном порядке производится предварительная подготовка металла основы – зачистка + обезжиривание.

Наплавка электродами – наиболее распространенный способ получения гомогенного слоя. Благодаря простоте технологии считается основным для применения как на производстве, так и в домашних условиях. В зависимости от металла основы и преследуемых целей подбирается электрод с соответствующим наплавочным покрытием. В зависимости от его марки получаемый слой приобретает требуемые характеристики. Рисунок все хорошо поясняет.

Подключение схемы – прямое или обратное. Последний вариант используется чаще, как более удобный. Напряжение – постоянное, следовательно, «+» – на покрытом электроде.

Особенности технологии

Толщина и форма слоя зависят от сечения электрода. Для обеспечения качественного наплава напряжение и сила тока дуги должны быть минимальными, а это требует точного согласования. С приобретением практического опыта выполнение данного условия особых сложностей не представляет.

Что нужно знать

Повышение напряжения приводит к тому, что «валик» растет не в высоту, а в ширину. При этом длина дуги увеличивается. Для каждого вида электрода – своя особенность применения. Например, нужен ли предварительный нагрев основы? Для низколегированных сталей это часто не требуется. В каком режиме производится охлаждение? Какой выставить ток? Все технологические нюансы наплавки отражены в документации на конкретные электроды. Качество наплавки тем лучше, чем выше температура разогрева. Практически для всех сплавов и металлов ее минимальное значение + 300 ºС. В домашних условиях понадобится хотя бы небольшая термопечь (например, электрическая камерная).

Для поверхностей плоских

Узкими валиками. Они укладываются с перекрытием примерно в ⅓ треть.

Широкими. Электрод перемещается перпендикулярно оси наплава. Движения колебательные, их конфигурация (частота, амплитуда) выбирается исходя из габаритов основы.

Комбинированная методика. Наплав производится валиками узкими, но они располагаются на расстоянии, немного меньшем их ширины. После зачистки основы от шлаков в такие пустоты производится очередной наплав. Как результат – получение сплошного гомогенного слоя.

Рекомендация

Для получения более качественного покрытия основы другим металлом нужно начинать укладку очередного валика с противоположной стороны детали. Причем накладывать слои не последовательно, один за другим, а вразброс – то на одном участке, то на другом. Это предохранит основу от частичной деформации при перегреве.

Для цилиндров

Все три способа показаны на рисунке.

Есть еще одна технология наплавки металлов с помощью электродов – в защитной газовой среде. По своей сути она несложная. Трудность в другом – придется приобретать баллон и заправлять его соответствующим газом (аргоном, гелием или иным) в зависимости от вида присадочного металла. Такой вариант более подходит для небольшой мастерской. Приобретать же газовый баллон для разовой работы в домашних условиях вряд ли целесообразно. Поэтому данная технология в статье не рассматривается.

Давать рекомендации по выбору электродов и специфике их использования автор считает излишним. Во-первых, вся необходимая информация содержится на упаковке. Во-вторых, на все неясные вопросы ответит продавец. В специализированных точках менеджеры неплохо ориентируются в подобной тематике и могут дать дельный совет.