Применение сварки и наплавки порошковой проволокой на ЗАО «Криворожский завод горного оборудования»

Никишин В. Н., Пелешко В.Н., инж.(ЗАО «КЗГО») Голякевич А.А.,

инж., Л.Н.Орлов, к.т.н.(ООО «ТМ.ВЕЛТЕК»)

         Сегодня ЗАО  «Криворожский завод горного оборудования» - передовое машиностроительное предприятие в Украине по производству и ремонту горного оборудования. Большой объем работ выполняется с применением дуговой сварки и наплавки. Номенклатура сварочных и наплавочных материалов широкая в связи с необходимостью сварки малоуглеродистых низколегированных, низколегированных высокопрочных, высокомарганцовистых и теплостойких сталей, выполнения сварных соединений  разнородных сталей, сварки литых сталей и исправления дефектов литья. В большинстве случаев это крупногабаритные изделия, что предъявляет особые требования к сварочным материалом, технологии и техники сварки и наплавки. В связи с эти актуальна задача повышения качества выполняемых работ, снижение материальных, энергетических и трудовых затрат. Этим требованиям в полной мере отвечает применение порошковых проволок. В течение последних 5 лет  «Криворожский завод горного оборудования» совместно с ООО «ТМ.ВЕЛТЕК» проводит комплекс совместных работ по увеличению объемов дуговой сварки и наплавки порошковой проволокой. В результате этих работ разработана и внедрена  гамма порошковых проволок различного назначения. В общем объеме применяемых материалов для сварки и наплавки доля порошковых проволок увеличилась с 15 до 85%. По сравнению с покрытыми электродами повысилась эффективность сварки и наплавки за счет повышения производительности и качества труда. Снизился объем работ по повторному контролю качества . В значительной мере снизилось традиционное недоверие к порошковым проволокам в части качества сварных соединений и упрочняющих покрытий. Приводим некоторые примеры применения порошковых проволок предприятия ООО «ТМ.ВЕЛТЕК».

         Выполнена сварка чаши конусной дробилки ККД-1500. Чаша массой 50 тонн из стали 35Л собиралась из двух частей верхней и нижней, которые сварили между собой. Горизонтальный монтажный стык диаметров 2980 мм выполнен с двухсторонней чашеобразной разделкой кромок при  толщине  металла 180 мм. Сварку выполняли порошковой проволокой марки ППс-ТМВ29 Ø1,6 мм на постоянном токе обратной полярности с защитой углекислым газом (16-18 л/ч):

         1. заполняющие слои   I_д =280-300А,  U_д =28-19В; 

         2. облицовочный слой I_д =180-200А  U_д = 25-26В.

Порошковая проволока марки ППс-ТМВ29 с сердечником рутил-флюоритного типа обладает хорошими сварочно-технологическими свойствами, самопроизвольным отделением шлаковой корки в глубоких разделках, обеспечивает низкое содержание водорода в наплавленном металле [H]_диф ≤ 5 см³/100 г, высокие механические свойства металла шва σ_в ≥560 МПа, σ_т ≥ 440 МПа, δ≥ 22%, а_н≥ 60 Дж/см² при -30 ^оС. Прихватки в процессе сборки выполнялись электродами УОНИ 13/55 Ø4,0 мм. Для снижения уровня деформаций свариваемый шов был разбит на 8 секторов, в которых производилось заполнение разделки одновременно четырьмя сварщиками обратно-ступенчатым методом. Каждый проход подвергался проковке по горячему пневмоинструментом.  Предварительный и сопутствующий подогрев выполнялся четырьмя газовыми горелками. Температура подогрева поддерживалась в переделах 200-250 ^оС. Сваренная чаша сразу после сварки была подвергнута отпуску в печи при 560-600 ^оС. Выдержка была определена из расчета 3 мин на 1 мм толщины свариваемого металла. Остывание в печи проводилось со скоростью 50 ^оС/ч до 100 ^оС с дальнейшим остыванием на воздухе.

Контроль качества сварного соединения выполненный визуальным, ультразвуковым и капиллярным методами показал отсутствие дефектов.

         Сварка деталей и узлов агломерационного и обогатительного оборудования, горнодобывающей техники в том числе узлов экскаваторов из сталей Ст3пс, 09Г2С, а также заварка деталей литья из сталей 20Л, 35Л выполняется газозащитными  порошковыми проволоками марок ППс-ТМВ5, ПП-АН8, ППс-ТМВ8, ППс-ТМВ29 и ПП-АН57 узлов из низколегированных высокопрочных сталей 12Х2НМСА, 12Х2НВСА. Для заварки дефектов литья сталей 20Л,35Л наиболее эффективно применение металлопорошковой проволоки марки ППс-ТМВ5. Малое количество шлака 4-5% не требует затрат его удаления в процессе заварки глубоких разделок, высокий коэффициент использования проволоки К=1,06, высокая стойкость против образования пор и трещин определяют преимущество даннлй проволоки перед другими сварочными материалами.

         Для сварки деталей и заварка дефектов литья из теплостойких Cr-Mo сталей 15ХМ, 12ХМ, 20ХМЛ, 35ХМЛ применяется газозащитная порошковая проволока с сердечником карбонатно-флюоритного типа марки ППс-ТМВ14 Ø1,6 мм.

         Заварка дефектов литья высокомарганцовистых сталей 110Г13Л выполняется самозащитной порошковой проволокой ВЕЛТЕК-Н220 Ø2,0 мм.

         Наплавка упрочняющих слоев на засовах днищ, козырьках экскаваторов, ножах грейдеров, бульдозеров и др. выполняется самозащитной порошковой проволокой марки ВЕЛТЕК-Н620 Ø2,0-2,6 мм взамен электродов Т590, Т620 и порошковой проволоки ПП-АН125. Работоспособность рабочих органов повышена на 30-50%. Для восстановительной наплавки плунжеров гидропрессов, защитных втулок грунтовых насосов по перекачке пульпы применяется порошковая проволока ВЕЛТЕК-Н410 Ø2,6-3,0 мм под флюсами АН348, АН20 и Н26. В данном случае с заказчиком согласуется исполнение проволоки. Процесс наплавки проволокой ВЕЛТЕК-Н410 характеризуется самопроизвольным отделением шлаковой корки, отсутствием пор и трещин, получением стабильного химического состава и твердости наплавленного металла.

Рис.1

Сварка чаши мельницы