Фирма "Плазма-Мастер Лтд" предлагает технологию, материалы и оборудование для плазменно-порошковой наплавки композиционных сплавов, армированных сферическими карбидами вольфрама. В предлагаемой технологии в качестве источника энергии используется плазменная дуга прямого действия, формируемая в специальном устройстве - плазмотроне.

Наплавка производится на токе прямой полярности: (-) неплавящийся вольфрамовый электрод, (+) изделие (рис.1). Оба присадочные материалы и сплав-связка, и карбиды вольфрама используются в виде порошков, причем подаются они в зону наплавки раздельно из отдельных питателей. Смешивание их происходит на выходе из плазмотрона. Благодаря такой схеме ввода порошков обеспечивается эффективный нагрев и плавление сплава-связки и отсутствует перегрев и растворение карбидов в сварочной ванне. Кроме того, исключается сепарация порошков из-за разности их удельного веса.
Фракции используемых порошков: сплава-связки 80-200 мкм, карбидов вольфрама 100-250 мкм.
Отличительной особенностью этого процесса является то, что карбиды вольфрама имеет не осколочную, а сферическую форму (рис.2). Получают такой материал путем центробежного плазменного распыления литых слитков эвтектического сплава W₂C-WC. Частицы порошка, получаемых таким способом, имеют более высокую плонтность и твердость. Они лучше сопротивляются износу и выкрашиванию при работе. Кроме того, сферический релит имеет отличную текучесть, что очень важно для стабильной и надежной работы плазмотрона. В качестве материала-связки могут использоваться сплавы на основе никеля, системы Ni-Si-B или железа Fe-Cr-V-Ni-C. Сплавы на Fe-основе более предпочтительны. поскольку обладают лучшей износостойкостью и более дешевые. Оптимальное соотношение сплава-связки и карбидов вольфрама в наплавленном металле 50 на 50% по объему (рис.3).
Наплавленный металл имеет хорошую адгезию к основному металлу, не скалывается и не отрывается (рис.4). Он имеет отличные показатели износостойкости, как в случае использования сплава-связки на Fe-основе, так и при использовании сплава на Ni-основе (см. таблицу). Для сравнения в таблице также приведены показатели износостойкости наплавленного металла с дробленными карбидами вольфрама.

Оборудование для наплавки
Для наплавки композиционных сплавов может быть использована установка серии PM-300 (рис.5), которая оснащена двумя питателями, плазмотроном
PP-6-02, манипулятором с наклоняемой осью и самоходным рабочим столом.
Производительность наплавки до 10 кг/ч. Толщина слоя до 5 мм за один проход. ширина валика до 40 мм.

Примеры применения

Зуб дробилки

Зуб дробилки

Зуб дробилки

Многолетний опыт использования этой технологии показал, что это высокоэффективный, надежный и экономичный способ увеличения долговечности детали.