Сварочное оборудование
  • Трансформаторы
  • Выпрямители однопостовые
  • Выпрямители многопостовые
  • Выпрямители для полуавтоматической сварки
  • Выпрямители для автоматической сварки
  • Полуавтоматы (подающие механизмы)
  • Автоматы (сварочные головки) для дуговой сварки и наплавки
  • Сварочные трактора
  • Установки воздушно-плазменной резки
  • Инверторы сварочные
  • Агрегаты сварочные
  • Сварочное оборудование фирмы ESAB
  • Сварочное оборудование КЗЭСО
  • Оборудование для контактной сварки
    • Газопламенное и плазменное оборудование
  • Оборудование ДОНМЕТ
  • Оборудование БАМЗ
  • Керосинорезы
  • Резак внутрисоплового смешения рычажный R3P
  • Посты газоразборные
  • Оборудование GCE Group
  • Оборудование MESSER
  • Оборудование Castolin
  • Оборудование Hypertherm
  • Оборудование для электродуговой металлизации
  • Машинные резаки
  • Сварочные материалы Украины
  • Сварочные материалы ESAB
    • Сварочные принадлежности, аксессуры и ЗИП
  • Сварочные принадлежности
  • Термические печи и сушильные шкафы для электродов
  • Сварочные горелки
  • Строгачи для строжки угольным электродом
  • Запасные части и инструменты
  • Электронные компоненты
  • Сварочные аксессуары и средства индивидуальной защиты
  • Блоки и пульты
  • Резинотканевый рукав, сварочный кабель
  • Инструменты сварщика
  • Термометр термоэлектрический
  • Электрододержатели, разъемы кабельные

  • Установки (устройства) для решения нестандартных задач в области сварки, резки, наплавки и упрочнения


    Разработка и внедрение технологий ремонта сваркой и наплавкой деталей, узлов и металлоконструкций


    Проектирование, разработка модернизации технологического оборудования


    Гарантийный ремонт и сервисное обслуживание сварочного оборудования


    Индуктора для закалки токами ТВЧ


     

    Всегда рады сотрудничеству со всеми партнерами: от крупных предприятий до малых мастерских.

    Опыт применения газотермических покрытий в судоремонте

     

    Опыт, накопленный Невским ССЗ и Санкт-Петербургским государственным университетом водных коммуникаций (СПГУВК) показывает, что газотермические покрытия можно успешно применять для восстановления изношенных и упрочнения новых деталей, работающих при граничном трении, абразивном и гидроабразивном изнашивании, фреттинг-коррозии, кавитационной эрозии и контактной усталости.

    Для сопряженных поверхностей узлов трения газотермические покрытия можно наносить как на поверхность шейки вала, так и на вкладыш.

    При работе в паре с бронзой и алюминиевым сплавом АСМ шейка вала может быть покрыта порошками ПГ-АН9 (НХ8С2РЗД5), ПН55Т45 или смесью порошков железа, хрома и молибдена. Указанные покрытия при граничном трении обеспечивают коэффициент трения в пределах от 0,08 до 0,2 при работе в паре с АСМ и в пределах от 0,04 до 0,06 при работе в паре с БрО8С12. В качестве антифрикционного газотермического покрытия вкладыша целесообразно применять стандартные порошки на основе меди с добавкой БрО8С12, а также тонкие приработочные покрытия, содержащие олово, графит, МоS2, сульфид меди.

    Лабораторные испытания показали, что износ пар трения, состоящих из плазменно-вапыленных 13-ю составами порошков роликов и вкладышей из БрО8С12, АСМ и чугуна при граничном трении, зависит от следующих параметров: коэффициента трения, усилия схватывания, критической скорости скольжения, соответствующей проявлению интенсивного< адгезионного износа, когезионной прочности покрытий, уровня остаточных напряжений в покрытиях, среднего размера напыленной частицы покрытия, краевого угла смачивания покрытия смазкой, вязкости смазки и других характеристик.

    Для предотвращения деформаций и упрощения технологии нанесения газо-термических покрытий на поверхности опор скольжения, например на подшипники коленчатых валов судовых ДВС, целесообразно производить без их последующего оплавления. При этом для неоплавленных газотермических покрытий решающими являются три характеристики: адгезия к подложке, когезионная прочность напыленных частиц между собой и пористость.

    Адгезионная и когезионная прочность неоплавленных покрытий будет во всех случаях ниже аналогичных характеристик покрытий после оплавления. Влияние пористости на работоспособность покрытий не является однозначным. С одной стороны, пористость увеличивает износ, представляя собой поры - зародыши микротрещин. С другой стороны, являясь аккумуляторами смазки, поры предотвращают заедание сопряженных поверхностей в условиях полусухого и сухого трения, т.е. их присутствие является благоприятным в нормальных, и особенно, в экстремальных условиях эксплуатации, например, в случае прекращения подачи смазки на трущиеся поверхности. В связи с этим плазменные покрытия в узлах трения должны иметь некоторую оптимальную пористость, соответствующую наименьшему износу при суперпозиции двух зависимостей износа на графике износ - пористость покрытия. При этом одна зависимость строится для условий нормального окислительного износа, другая -для адгезионного износа при ограниченной смазке или при повышенной мощности трения.

    Адгезионная прочность покрытий к основе зависит от качества предварительной обработки (активации) напыляемой поверхности, выбора соответствующего порошка для нанесения подслоя (как правило - термореагирующего) и дополнительной обработки (ультразвуковой, лазерной, химико-термической и т.п.).

    Наши исследования показали, что благодаря дополнительной химико-термической обработке плазменно-напыленных покрытий их адгезионная прочность к основе может быть увеличена в несколько раз.

    Когезионная прочность покрытий зависит не только от их состава и структуры, но и в значительной степени - от крупности порошка, технологических режимов напыления и состава плазмообразущего газа. Существование функциональной связи между пористостью и когезионной прочностью покрытий указывает на целесообразность установления наибольшей когезии в результате оптимизации режима и других условий процесса газотермического напыления.

    Исследования показали, что для фрикционных пар треняя (тормозных устройств доковых кранов, фрикционных дисков редукторов и специальных судоподъемников) наилучшие результаты достигаются при плазменном напылении рабочих поверхностей порошком ПГ-19М-01 на основе меди с последующим газовым сульфоцианированием, которое создает в тяжелых условиях трения эффект твердой смазки и увеличивает адгезию напыленного слоя к стальной основе за счет образования карбонитридного слоя в переходной зоне.

    Обобщенным критерием износостойкости газотермических покрытий в узлах трения является критическая плотность мощности трения, соответствующая моменту наступления лавинообразного заедания сопряженных поверхностей, наибольшему значению коэффициента и момента трения, критической температуре и усилию схватывания.

    Поскольку критерием износостойкости при абразивном изнашивании является твердость материалов, то восстановление и упрочнение деталей при царапающем воздействии абразивных частиц представляется весьма перспективным. Повышенная износостойкость плазменных покрытий при абразивном изнашивании наблюдается при наличии в напыленном слое карбидов, карбонитридов, боридов и других твердых фаз в основе никеля или железа (порошки: ВСНГН с карбидом вольфрама, 70П4ВР4Д и др.).

    В жестких условиях гидроабразивного износа деталей, когда скорость изнашивания высока и в ряде случаев достигает 0,1...0,2 мм/ч, использование сравнительно тонких газотермических покрытий не эффективно. Для таких условий восстановление и упрочнение деталей целесообразно производить полуавтоматической электродуговой наплавкой, например износостойкой порошковой проволокой марки ПП20Х8Г4СФ2Ю.

    Опыт показал, что газотермические покрытия целесообразно наносить на основной слой наплавленного материала, имеющего обычно весьма грубый рельеф, для выглаживания поверхности. Установлено, что грубый рельеф наплавленной поверхности является причиной развития местного износа, интенсивность которого может в 8...22 раза превосходить интенсивность общего износа. По-этому для создания гидравлически гладких поверхностей, обтекаемых гидроабразивным потоком, выгодно применять даже сравнительно дорогие порошки на основе никеля.

    Для повышения долговечности грунтовых насосов гидроперегружателей, работающих в акватории Финского залива на песчаных грунтах, были успешно опробованы технологии восстановления рабочих колес грунтовых насосов 16Гру-8л, которые заключались в наплавке выходных кромок лопастей новой износостойкой порошковой проволокой с последующим выглаживанием наплавленной поверхности путем нанесения газотермического покрытия, состоящего из смеси порошков 30% на 70% на никелевой ПГ-СР4 и железной Х4Г2Р4С2Ф основе соответственно, а также нанесением абразивно-полимерной композиции, содержащей кварцевый песок крупностью 0,3-0,6 мм и клеевую основу в соотношении 3:1 по объему.

    Сравнительные испытания на кавитационно-эрозионное изнашивание серии образцов, плазменно-напыленных стандартными порошками тридцати различных составов, позволили установить основные закономерности кавитационной эрозии оплавленных и неоплавленных покрытий и рекомендовать некоторые из них для защиты деталей от поверхностного разрушения при кавитации.

    В частности, для защиты от кавитационных повреждений цилиндровых втулок двигателей 3Д6 и других СДВС целесообразно использовать нихром ПХ20Н80 легированный Са, Мn и Si, нержавеющую сталь 1X18H9T и порошки типа ПГ-СР с оплавлением. Кавитационная стойкость покрытий ПХ20Н80 и 1XI8H9T сопоставима со стойкостью улучшенной стали 38ХМЮА. Оплавленные покрытия системы Ni-Cr-B-Si примерно в 1,5 раза превосходят по износостойкости улучшенную сталь 38ХМЮА. Использование неоплавленных покрытий для защиты втулок и блоков цилиндров от эрозии предпочтительнее (в сравнении с оплавленными) из-за простоты процесса восстановления и отсутствия технологических (тепловых) деформаций деталей.

    Выбор износостойких газотермических покрытий для восстановления изношенных и упрочнения новых деталей, работающих в условиях гидродинамической и вибрационной кавитации, можно производить по их когезионной прочности и аккумуляционному периоду накопления повреждений, определяемому по кинетическим кривым кавитационного износа покрытий при испытании образцов на магнитострикционном вибраторе по известным методикам.

    Испытания опытных втулок с модифицированным нихромовым покрытием на действующих двигателях 3Д6 показали целесообразность широкого использования разработанной технологии восстановления деталей ДВС на ремонтных предприятиях отрасли.

    Важно отметить, что в СПГУВК с 1993 года разработана и совместно с Невским ССЗ внедрена технология нанесения (намотки) синтетического защитного покрытия втулок высокооборотных дизелей в виде стекложгута (ровинга), смоченного эпоксидным компаундом. Толщина указанного коррозионно-эрозионного теплоизоляционного покрытия для конкретного типа двигателя определяют расчетным путем; в частности, для цилиндровых втулок дизеля 3Д6 она составила 2 мм.

    Использование синтетического покрытия не только исключает кавитационно-эрозионные разрушения водоохлаждаемых поверхностей, но также позволяет экономить до 5% топлива и масла благодаря улучшению рабочего процесса двигателей.

    Для восстановления и упрочнения деталей, подвергающихся контактной усталости и фреттинг-коррозии, целесообразно использовать плазменные покрытия с последующим оплавлением, например, покрытия из порошков системы Ni-Cr-B-Si.

    По инициативе сотрудников кафедры технологии конструкционных материалов и сварки СПГУВК и работников Невского ССЗ при цехе капитального ремонта дизелей был создан участок газотермического напыления и освоено производство по восстановлению и упрочнению деталей судо- и дизелеремонта, а также деталей другого назначения, у которых в процессе эксплуатации появились износы, превышающие предельно-допустимые значения, определенные нормативно-технической документацией завода-изготовителя, а также дефекты, препятствующие дальнейшей нормальной эксплуатации узла или машины в целом. В отделе главного сварщика организована группа инженеров-технологов по восстановлению и упрочнению деталей.

    Участок расположен в помещении общей площадью 144 м2 и включает: отделение для предварительной активации поверхностей деталей, отделение для нанесения плазменных покрытий на установках "Ютроник - Плазма" ЕИ80 (Швейцария), УПУ-Зд, 15ВБ и установки Л5405 с горелками ГН-2, ГН-3. Установки плазменного напыления работают на смесях газов аргона с водородом, аргона с азотом; газопламенного - на смеси ацетилена с кислородом. Оплавление покрытий производится с помощью горелок токами высокой частоты в печах. Для напыления используются порошки НПО "Тулачермет", Торезского завода наплавочных твердых сплавов, Киевского опытного завода ИЭС им.Е.О.Патона, швейцарской фирмы "Кастолин - Ютектик".

    На основании многолетнего анализа статистических данных ремонтных ведомостей составлен альбом эскизов изношенных деталей с указанием их полной характеристики, условий работы деталей и узлов, фактического дефекта, возможного способа восстановления (газопламенного, плазменного напыления, с последувдим оплавлением, металлизацией, электродуговой, плазменной наплавки, электролитического хромирования). На основании данных альбома разработано 32 технологических процесса (ТП) восстановления деталей основного производства (коленчатый вал, распределительный вал, втулки цилиндров, верхние крышки подшипников, поршневые пальцы, валик и корпус водяного насоса, верхние крышки подшипников, валы ведущий, ведомый и вал-шестерня редуктора, валы компрессора и регулятора, оси коромысел, втулки верхней головки шатуна, штоки гидродомкратов, втулки подшипников баллеров, гребных винтов и др.) и 28 ТП восстановления деталей сторонним, организациям (тепловозные и компрессорные коленчатые валы, коленвалы вспомогательных дизелей пассажирских и рыболовных судов, защитные втулки валов рефулерных насосов земснарядов, поршни компрессора второй ступени паротурбины ледокола,. обоймы подшипников и спец.приспособления, золотники гидрораспределителей, шейки распредвалов и др.).

    Сведения по износам и восстановлению ряда деталей приведены в табл.

    # пп Наименование деталей Кол-во Материал Износ Способ восстановления
    (упрочнения); напыляемый материал
    1 Бугель фундаментной рамы 80 СЧ2П Фреттинг-
    коррозия на
    глубину до
    0,05-0,6 мм
    Плазменное напыле-ние
    порошками ПН85Ю15,
    ПХ20Н80 и ПН55Т45
    2 Втулка цилиндра судового дизеля
    6418/22, ЗД6 и ДР.
    1800 СЧ25 Истирание "зеркала" на 0,3-0,5 мм;кавитационная эрозия водоохлаждаемых пoверхностей, раковины глубиной до 0,5-2,0мм; полевая розия посадочных мест. Плазменное или газопламенное напыление на воздухе посадочных мест; плазменное напыление водоохлаждаемых поверхностей нихромом, нерж.сталью, ПГ-СР4. Хромирование "зеркала" втулки.
    3 Палец поршня 1800 Сталь 20Х (в паре с
    БрОЮИ)
    Истирание до 0,08-0,1 мм, отдельные риски глубиной до 0,2
    мм.
    Напыление самофлюсующимися материалами с оплавлением Электролитическое хромирование.
    4 Коленчатый вал 100 Сталь 45 (в паре с Б-83 и АСМ) Биение закаленных шатунных шеек 0,5-1,0 мм. Риски, забоины,
    коррозия, износ до 0,2-0,4 мм (для
    незакаленных шеек)
    Напыление шеек валов порошками ПХ20Н80 или № 18683
    5 Распределительный вал
    100 Сталь 2QX (в паре с толкателем из Ш 50 и тулкой из БрО6Ц6СЗ) Истирание кулачков до 0,4
    мм; усталостное выкрашивание на бину до 1мм
    Напыление аргоноазотной плазмой;
    плазменная наплавка или газоплазменное напыление самофлюсующегося покрытия системы Ni-Cr-B-Si
    6 Кулачковый вал топливного насоса 100 Сталь I2XH3A (в паре с роликом на ШХ15 и втулкой из ЛС59-1)
    Усталостный износ поверхнос
    ности кулачка и цапфы; до 0,5-0,6мм
    Газопламенное напыление
    поверхности цапфы; электродуговая наплавка в среде аргона или плазменная наплавка
    кулачка
    7 Корпус водяного насоса 300 Бронза 03Ц7С5Н1 (в паре с рабочим  колесом  из Fp/l5)M Истирание боковой и торцевой поверхности камеры на глубину до 0,6-1,5мм Наплавка или напыление боковой поверхности порошками системы.
    8 Лопасти судовых гребных винтов д.: 2800-3200мм 120 Сталь 25Л 20ХГНДЛ, латунь, бронза Кавитационная эрозия глубиной до 5-8мм на общей площади до 0,06 м2 Плазменное напыление порошками системы Ni-Cr-BSi при восстановлении зон эрозии. Плазменное напыление или наплавка при упрочнении новых лопастей.
    9 Баллер руля 20 Сталь 35 или 45 (в паре со втулкой из БрОбЦбОЗ) Истирание сопряженной поверхности опоры трения на глубину до 0,5-2,0 мм Плазменная или наплавка под флюсом при упрочнении новых и восстановлении изношенных деталей.
    10 Гребной вал 30 Сталь 40, облицованная бронзой БрКЗМЩ БрО1СЦ2
    Износ посадочных мест (опор скольжения) на глубину до 2-3 мм Плазменная наплавка шеек нержавещей сталью или бронзой. Электродуговая наплавка

     

     

    Хмелевская В.Б., Юркова С.Н., Бочаров А.Ф.