SU597534A1 - Шихта дл наплавки - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к упрочнению породораэрушающего инструмента износо1СТОЙКИМИ покрыти ми, а именно, к армированию зубьев шарошек буровых долот.

Известны наплавочные материалы дл  упрочнени  бурового инструмента, состо щие из стальной трубки и порошкообразной шихты, содержащей твердый сплав. Эти

материалы предназначены дл  упрочнени  поверхностей с целью защиты от различ- ных видов абразивного износа.

Известна шихта трубчатого электрода дл  наплавки, содержаща , вес. %:

Медный порошок2-2,5

Никель металлический 2-2,5

Марганец металлический 1-1,5

Карбид вольфрама (релит) Остальное (ij

Известна  шихта заключена в стальную трубку, сверху стальна  трубка имеет

электродное покрытие.

Трубчатый электрод предназначен дл  электродуговой наплавки, а электродное покрытие необходимо дл  устойчивого горени  дуги и флюсовани .

Однако направленный этим электродом металл имеет недостаточно высокую стойкость в услови х абразивного изноеги циклических ударных нагрузок, например, при высокооборотном турбинном бурении. Использовать электрод дл  наплавки долот малых размеров невозможно, так как изза высокой тепловой мощности дуги сильно искажаетс  исходна  геометри  зубьев.

Кроме того, ЬJЗдeйcтвиe дуги на зерна релита в процессе наплчвки приводит к их частичному, а иногда и к полному расплавлению и растрескиванию, что нежелательно так как зерна релита  вл ютс  основными составл ющими армированного сло , преп тствующего абразивному износу.

С целью повышени  качества наплавленного сло , преимущественно в услови х абразивного износа, динамических нагрузок и термоциклического воздействи  предлагаема  шихта дополнительно содержит феррованадий , а марганец введен в виде ферромарганца при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Никель металлический1,5-2

Медный порошок1,2-1,6

Ферромарганец1,5-2

Феррованадий5,4-6,2

Карбид вольфрамаОстальное

Предлагаема  шихта может быть заключена в стальную оболочку. При этом исключаетс  необходимость в электродном покрытии, так как трубчатый электрод предназначаетс  дл  газового способ1а наплавки .

При армировании газосварочным пламенем , имеющим более низкие тепловые характеристики , чем электрическа  дуга, предотвращаетс   вление термического удара, привод щее к растрескиванию и оплавлению зерен карбида вольфрама (релита

Уменьшение содержани  меди и никел  в шихте обусловлено меньшим выгоранием этих элементов при армировании газойварочным пламенем. Присутствие никел  наплавленном .армированном слое обеспечивает стойкость сло  при ударных нагрузках . Повышение содержани  никел  в шихте выше указанного предела снижает абразивную износостойкость сло .

Медь увеличивает ударостойкость наплавленного сло , повышает стойкость его к термоциклическим.воздействи м. Увеличение содержани  меди выше указанного предела приводит к образованию трещин в армированном (наплавленном) слое.

Меньшее содержание никел  и меди в шихте снижает сопротивл емость наплавленного сло  действию циклических ударных нагрузок.

Наличие марганца в армированном слое предотвращает трещинообразование. Кроме тиго, марганец, также как и никель, способствует увеличению количества остаточного аустенита в армированном слое, повышает его ударостойкость.

Применение ферромарганца в шихте вместо марганца приводит к снижению 5 стоимости ферросплава.

Увеличение сверх предлагаемого количества ферромарганца в шихте и, следовательно , повышение содержани  марганца в армированном слое п шводит к сниже-,. 0 нию ударостойкости сло .

Введение феррованади  в шихту обеспечивает легирование армированного сло  ванадием. Ванадий обладает большей карбидообразующей способностью, чем марга5 йец, железо и вольфрам, присутствукицне в наплавленном слое. Образование карбидов ванади , имеющих значительно меньший удельный объем, чем карбиды указанных выше элементов, приводит к уменьшению общего объема карбидной фазы в слое до 30-40%. Эти пределы объема карбидной фазы  вл ютс  оптимальными с точки зрени  ударостойкости армированного,сло .. Абразивна  износостойкость сло , наплавленного с использованием предлагаемой шихты, увеличиваетс  из-за высокой твердости мелкодисперсных карбидов ванади .

Ванадий, облада  раскисл ющей и дегазирующей способностью, предотвращает образование пор в армированном слое, из-за чего отпадает необходимость применени  флюсующих компонентов в шихте.

Увеличение содержани  феррованади 

. выше указанного предела приводит к дальнейшему повышению износостойкости армированного сло , однако при этом происходит нежелательное снижение ударостойкости .

Составы 1-3 предлагаемой шихты приведень в таблице.

Ф ормула изобретени  Шихта дл  наплавки, содержаща  карбид вольфрама, никель металлический, медный порошок, марганец, отличающа с   тем, что, с целью повышени  качества наплавленного сло , прекмущественно в

услови х абразивного износа, динамичен скнх нагрузок и термоциклического воздействи , она дополнительно содержит феррованадий, а марганец введен в виде ферромарганца при следующем соотношении

компонентов, вес. %: 5 Никель металлический 1,5-2 Медный порошок 1,2-1,6 Ферромарганец1,3-2 Феррованадий 5,4-6,2 Карбид вольфрамаОстальное 597534 6 Источник информации, прин тые во вн мание при экспертизе: 1. Авто(х:кое свидетельство CCCF 5 м, 469566, кл. В 23 К 35/36, 1973,