Для наплавки внутренних поверхностей цилиндрических
деталей малого диаметра обычно применяется индукционная
центробежная наплавка с нагревом при помощи наружного
кольцевого индуктора. Однако этот процесс характеризуется
большой энергоемкостью и позволяет наплавлять лишь
сравнительно легкоплавкие сплавы, температура плавления
которых существенно ниже, чем основного металла.
Сотрудниками фирмы "Плазма-Мастер"
совместно с ИЭС им. Е.О.Патона разработан способ
центробежной плазменной наплавки (ЦПН), схема которого
представлена на рисунке. Наплавка производится путем
расплавления слоя присадочного порошка плазменной дугой
прямого действия, горящей между неплавящимся электродом
и изделием.
схема ЦПН-метода
Применение в качестве источника нагрева
плазменной дуги, отличающейся высокой концентрацией
энергии и стабильностью, обеспечивает эффективное плавление
присадочного порошка, расширяет технологические возможности
процесса и позволяет использовать для наплавки более
широкий круг сплавов. Способ можно использовать для
нанесения износостойких, коррозионно-стойких и антифрикционных
слоев из сплавов на основе железа, никеля, кобальта
и меди.
Толщина слоя наплавки 1...3 мм. Доля основного металла
в наплавленном слое при оптимальных режимах не превышает
3 %. Удельные затраты электроэнергии по сравнению
с индукционной наплавкой ниже на 30...50 %. В качестве
плазмообразующей среды могут использоваться аргон,
азот и другие газы и их смеси. Расход газа составляет
6...10 л/мин.
Основные достоинства ЦПН-метода:
высокая производительность, более 20 кг/ч;
эффективное плавление присадочного порошка;
малые затраты электроэнергии;
простота применения.
Для центробежной плазменной наплавки разработана
опытно-промышленная установка УД-251, которая
позволяет наплавлять детали с внутренним диаметром
от 60 до 300 мм и длиной до 1300 мм. В зависимости
от диаметра наплавляемой детали наплавка ведется одним
или одновременно двумя плазмотронами. Рабочий диапазон
токов 300...700 А. Максимальная производительность
наплавки двумя плазмотронами 25 кг/ч. В качестве источников
питания используются два сварочных выпрямителя ВДУ-1201.
В настоящее время фирмой "Плазма-Мастер"
разрабатывается несколько типов установок для центробежной
плазменной наплавки деталей различного назначения:
цилиндров экструдеров с внутренним диаметром от 70
до 200 мм и длиной до 6000 мм, втулок буровых насосов
диаметром 120...200 мм, длиной 400...600 мм и других.
