Automatic Welding, 2014, №01



2014 №01 (08)

2014 №01 (01)

---

«Автоматическая сварка», № 1, 2014, с. 58-64

Электродные и присадочные материалы для наплавки и сварки литейных оловянных бронз (Обзор)

Т. Б. Майданчук

ИЭС им. Е. О. Патона НАНУ. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. Е-mail: office@paton.kiev.ua
 
Реферат
В машиностроении, металлургии и других отраслях промышленности широкое применение находят оловянные бронзы, из которых изготавливают методом литья детали, работающие в условиях повышенного износа. Для изготовления, а также устранения литейного брака и ремонта деталей из оловянных бронз находят применение сварочные и наплавочные процессы. В данном обзоре проведен анализ существующих разработок как в области современных технологических процессов сварки и наплавки оловянных бронз, так и новых электродных и присадочных материалов для этих целей. Рассмотрены основные трудности, возникающие при использовании сварочных процессов: высокая склонность к пористости (наиболее склонны медные сплавы), образование кристаллизационных трещин в сварных швах и зоне термического влияния, ликвация олова, что приводит к неоднородности структуры, а также повышенная склонность к образованию горячих трещин при наплавке бронзы на сталь как в наплавленном металле бронзы, так и в стали. Описаны способы сварки и наплавки литейных оловянных бронз, среди которых наиболее распространены: аргонодуговая сварка, сварка под флюсом и ручная дуговая сварка покрытыми электродами. Показано, что применяемые в качестве электродных и присадочных материалов проволоки и ленты из деформируемых сплавов зачастую не обеспечивают требуемый химический состав наплавленного металла. Предпочтительно создание специальных порошковых проволок и покрытых электродов, обеспечивающих оптимизацию легирования металла и достижения требуемых свойств. К примеру, для сварки и наплавки литейных оловянных бронз (БрО10Ф1, БрО5Ц5С5) необходимы сварочные материалы, химический состав и свойства которых соответстовали бы основному металлу. На основе проведенного анализа сделан вывод о необходимости создания новых сварочных материалов (покрытых электродов, порошковых проволок) для сварки и наплавки бронз ответственного назначения. Библиогр. 40, табл. 4, рис. 1.
 
Ключевые слова: бронзы оловянные, электродные материалы, способы сварки и наплавки, металлургические особенности
 
Поступила в редакцию 16.10.2013
Опубликовано 17.12.2013
 
1. Пономаренко О. И., Шинский И. О., Моргун Н. Н. Литье по газифицируемым моделям бронзовых сплавов // Литейн. пр-во. — 2004. — № 11. – С. 30.
2. Управление литейными системами и процессами: Монография / О. И. Пономаренко, Т. В. Лысенко, А. Л. Становский, О. И. Шинский. — Харьков: Изд-во Харьк. политехн. ин-та, 2012. — 368 с.
3. www.non-ferrous@metalresearch.ru.
4. Макаревич О. П., Федоров Г. Е., Платонов Є. О. Виробництво виливків із спеціальних сталей. — К.: Вид-во Київ. політехн. ін-ту, 2005. — 712 с.
5. Осинцев О. Е., Федоров В. Н. Медь и медные сплавы. Отечественные и зарубежные марки: Справочник. — М.: Машиностроение, 2004. — 336 с.
6. Смирягин А. П., Смирягина Н. А., Белова А. В. Промышленные цветные металлы и сплавы: Справочник. — М.: Металлургия, 1974. — 488 с.
7. Литейные бронзы / К. П. Лебедев, Л. С. Райнес, Г. С. Шемтов и др. — Л.: Машиностроение, 1973. — 312 с.
8. Джевага И. И. Электродуговая сварка цветных металлов и сплавов. — Л.: Судпромгиз, 1961. — 139 с.
9. Наплавка изношенных бронзовых деталей металлургического оборудования / Г. П. Хмель, Е. Г. Красненко, В. М. Илюшенко и др. // Автомат. сварка. — 1966. — № 3. — С. 68–71.
10. Редчиц В. В. Предупреждение пор при сварке цветных металлов плавлением // Там же. — 1991. — № 6. — С. 31–34.
11. Механизированная заварка дефектов литья оловянистой
бронзы / В. М. Илюшенко, С. И. Опанасенко, М. М. Фишкис и др. // Там же. — 1966. — № 2. — С. 64–66.
12. Джевага И. И., Журавлев Ю. А. Связь между структурой и стойкостью швов на бронзе против кристаллизационных трещин // Там же. — 1965. — № 11. — С. 14–19.
13. Симаненков Л. Н. Исследование и разработка технологии электродуговой сварки оловянной бронзы марки Бр. ОЦ10-2: Автореф. дис. … канд. техн. наук. — М., 1981. — 16 с. 14. Вайнерман А. Е., Осеткин А. А. К вопросу образования трещин при наплавке медных сплавов на сталь. // Автомат. сварка. — 1968 — № 6. — С. 23–25.
15. Тимофеев В. Н., Исаев Н. И. Наплавка сплавов меди на стальные поверхности // Там же. — 1965. — № 4. — С. 34–37.
16. А. с. 548391 СССР, МКл.2 В 23k 9/04 . Способ наплавки / В. В. Ардентов, А. Е. Вайнерман, П. И. Гайдай и др. — № 2051592; Заявл. 05.08.1974; Опубл. 28.02.1977, Бюл. № 8.
17. Абрамович В. Р., Демянцевич В. П., Ефимов Л. А. Сварка плавлением меди и сплавов на медной основе. — Л.: Машиностроение, 1988. — 215 с.
18. Hanke H., Retzlaff O., Schultz H.-W. Schweissen von Gusszinbronze // Schweisstechnik. — 1968. — № 2. — S. 1–12.
19. Тимофеев А. И., Потахин В. П. Автоматическая наплавка бронзы Бр.АМц9-2 ленточным электродом по облицовке. // Свароч. пр-во. — 1967. — № 10. — C. 14–16.
20. Илюшенко В. М., Седов В. Е. Наплавка оловянно-свинцовой бронзы на сталь расщепленным электродом // Автомат. сварка. — 1969. — № 6. — С. 52–54.
21. Илюшенко В. М. Прогрессивные методы электродуговой наплавки медных сплавов на сталь. // Сварка и наплавка тяжёлых цветных металлов. — Киев: ИЭС им. Е. О. Патона, 1978. – С. 30–32.
22. А. с. 202391 СССР, МПК В 23k. Порошковая проволока для наплавки / В. М. Илюшенко, В. Е. Седов, С. И. Опанасенко, В. В. Подгаецкий. — № 1046324; Заявл. 03.01.1966; Опубл. 14.09.1967, Бюл. № 19.
23. А. с. 593868 СССР, МКл.2 В 23k 35/30. Состав сварочной проволоки / И. И. Джевага, Л. Н. Симаненков. — № 2429560; Заявл. 18.10.1976; Опубл. 25.02.1978, Бюл. № 7.
24. Закс И. А. Электроды для дуговой сварки цветных металлов и сплавов: Справочное пособие. — С.-Пб.: Стройиздат, 1999. — 192 с.
25. Гладкий П. В., Переплетчиков Е. Ф., Рябцев И. А. Плазменная наплавка. — Киев: Екотехнологія, 2007. — 292 с.
26. Илюшенко В. М. Сварка и наплавка тяжёлых цветных металлов. — Киев: Знание, 1977. — 24 с.
27. www.hzdayang.com/aws-ecusn-c.html.
28. www.brazing.com/MSDS_PhosBronze_E.pdf.
29. www.nihonweld.com/products.do?item_id=15402.
30. www.rs-nt.ru/capilla-gmbh-germany/376/2687.
31. www.stlg-sd.ru/sb_082.
32. UTP Schweissmaterial GmbH. — Bad Krozingen, 2004.
33. ESAB welding handbook. Filler materials for manual and automatic welding. — Fourth ed. Goeteborg, 2005.
34. Kobe steel welding consumables: Catalog. — Tokyo, 2006.
35. ASKANYAK: Сварочные электроды и проволока // Каталог выпускаемой продукции. — Стамбул, 2005.
36. Пацкевич И. Р., Баутина В. А. Вибродуговая наплавка бронзы на сталь // Свароч. пр-во. — 1962. — № 11. —С. 43–35.
37. Дудко Д. А., Щербина Н. Я., Подсацкий В. В. Электрошлаковая наплавка меди и ее сплавов на сталь с использованием кипящих флюсов // Автомат. сварка. — 1979. — № 2. — С. 34–37.
38. Гвоздем М. С. Заварка дефектов в отливках из цветных металлов // Литейн. пр-во. — 1963. — № 9. — С. 42.
39. Потапьевский А. Г., Агарков Л. А., Осадченко А. Е. Механизированная импульсно-дуговая наплавка бронзы на стальные изделия // Судостроение. — 1967. — № 8. — С. 46–50.
40. Пушкин И. А. Некоторые особенности восстановления изношенных бронзовых втулок электроискровой наплавкой // Сварка Урала-2001: Тез. докл. — Нижний Тагил: Нижне-Тагил. технол. ин-т, 2001. — С. 127–129.