Наплавка металла: что это, виды и способы — ручная, полуавтоматическая, автоматическая

01Наплавка — это: определение по ГОСТ

Наплавка — это наращивание слоя металла на деталь ради нужного размера или свойств. Термин закреплён двумя действующими стандартами.

• ГОСТ Р ИСО 857-1-2009, п. 3.1.3: наплавка (сваркой) — «создание сваркой слоя металла на детали для получения желаемых свойств или размеров».
• ГОСТ Р 58904-2020, п. 2.1.9.1: наплавка — «наплавка материала на поверхность для получения необходимых свойств и (или) размеров». Понятие шире: по примечанию к п. 2.1.9.11 плакирующий слой получают не только сваркой, но и горячей прокаткой или сваркой взрывом.

Многие статьи до сих пор ссылаются на ГОСТ 2601-84. С 1 июля 2010 года в России он не применяется в части ряда терминов — вместо него действуют ГОСТ Р ИСО 857-1-2009, ГОСТ Р ИСО 17659-2009 и ГОСТ Р 58904-2020.

Из определения следуют две задачи, и от них зависит выбор способа и материала:

• вернуть размер — нарастить изношенное отверстие, шейку, торец;
• дать свойства — износостойкость, коррозионную стойкость или теплостойкость рабочего слоя.

От сварки наплавку отличает цель: металл не соединяет детали, а наращивает поверхность.

02Виды наплавки по назначению: термины ГОСТ Р 58904-2020

В ремонте техники чаще всего нужна наварка: металл возвращает размер, а точную посадку дают расточка или проточка после наплавки.

03Способы наплавки: чем плавят металл

Источник тепла определяет, какую деталь и где можно наплавить. Номера процессов — по ГОСТ Р ИСО 857-1-2009.

Для ремонта отверстий и валов на месте почти всегда выбирают наплавку проволокой в защитном газе: полуавтомат есть в большинстве мастерских, а горелку можно поставить на станок.

04Ручная, полуавтоматическая и автоматическая наплавка: в чём разница

ГОСТ Р ИСО 857-1-2009 (раздел 6) делит процессы по степени механизации. Цеховые названия ложатся на него так:

Между ними стандарт выделяет полностью механизированную сварку (6.3), где механизированы все главные операции, кроме загрузки и выгрузки деталей, а параметры можно менять по ходу работы.

05Автоматическая наплавка на станке: что она даёт

Горелка полуавтомата закреплена на станке: он поворачивает её внутри отверстия и с каждым оборотом сдвигает вдоль оси на один и тот же шаг, поэтому валик идёт ровной спиралью.

• Ровный припуск. Слой одинаковой толщины — на чистовую расточку уходит меньше проходов и пластин.
• Без лишнего металла. Не нужно класть с запасом на неровности: всё, что наплавлено сверх размера, потом снимают резцом.
• Результат не зависит от руки. Сварщик задаёт режим, постоянство шага держит привод.
• Та же ось, что при расточке. Наплавочный станок ставят на опору расточного — второй раз ось не выверяют.

Как наплавка встроена в цикл расточки, показано в статье о работе расточно-наплавочного комплекса.

06Наплавка проушин и посадочных отверстий

Наплавка проушин нужна, когда отверстие разбито в овал сильнее, чем позволяет расточка под имеющуюся втулку. Схема одна: черновая расточка до чистого металла, наплавка, чистовая расточка в размер. Порядок работ и припуски для разных способов наплавки разобраны в статье о технологии восстановления отверстий.

Если износ односторонний, металл кладут только на изношенную сторону: секторный режим есть у расточно-наплавочного комплекса КРН 400С.

07Наплавка валов, пальцев и торцов

Наружная наплавка восстанавливает шейки валов, пальцы и оси, торцевая — торцы бобышек и ступиц, по которым набирается осевой люфт. МНК 750 наплавляет снаружи Ø20–750 мм и торцы Ø30–500 мм, АНК 360 — снаружи Ø20–750 мм и торцы Ø20–600 мм. После наплавки вала проверяют биение, а шейку протачивают в размер.

08Наплавка уплотнительных поверхностей арматуры

Наплавка уплотнительных поверхностей — это нанесение износостойкого или коррозионно-стойкого слоя на сёдла, клинья и диски трубопроводной арматуры: от него зависит герметичность затвора. Требования к наплавке и контролю наплавленного слоя задаёт ГОСТ 33258-2015.

Такую наплавку обычно выполняют на заводе или в ремонтном цехе по технологии изготовителя арматуры. На месте чаще восстанавливают геометрию: протачивают изношенную поверхность, если после этого толщина слоя остаётся в пределах документации, и притирают. Проточку сёдел прямо в корпусе выполняет переносной станок ПТС, о притирке — отдельная статья.

09Что влияет на качество наплавленного слоя

• Подготовка. Изношенный слой, масло, краску и ржавчину снимают до чистого металла — расточкой или проточкой.
• Материал. Проволоку и защитный газ подбирают под металл детали и нужные свойства слоя.
• Режим. Ток, напряжение, скорость подачи проволоки и шаг подбирают так, чтобы соседние валики перекрывались без несплавлений.
• Нагрев. На валу и тонкостенной детали следят за деформацией.
• Полуавтомат. Под станки МНК и комплексы КРН подойдёт ваш аппарат, если он даёт 200 А, имеет стабилизатор напряжения и евроразъём для горелки, а ток и подачу проволоки Ø0,8–1,2 мм настраивают по отдельности.