В процессе эксплуатации прессового оборудования происходит износ плунжеров гидравлических систем, подвергающихся кавитационной эрозии.
С целью восстановления плунжеров применяют электродуговую наплавку материалами, выбор которых должен учитывать воздействующие на наплавленный слой высокие давления, перепады температур, абразивный износ и корродирующее воздействие рабочей среды.
Способы и режимы электродуговой наплавки определяются исходя из геометрических размеров плунжера и свойств материала, из которого он изготовлен.
К группе WTC поступил запрос от промышленного предприятия по разработке технологии восстановления плунжера гидропресса диаметром 300 мм, изготовленного из стали 45.
Учитывая исходные характеристики плунжера, подлежащего восстановлению, были проанализированы возможные к применению способы наплавки и наплавочные материалы. В процессе проработки вопроса было учтено, что наплавка непосредственно на сталь 45 износостойкого слоя нежелательна, так как при перемешивании с основным металлом наплавленный слой обогатится углеродом и примесями, что может явиться причиной возникновения кристаллизационных трещин.
Кроме того, при перемешивании высокоуглеродистой стали с высоколегированной, происходит обильное выпадение карбидов хрома по границам зерен, что резко снижает коррозионную стойкость наплавленного металла.
При разработке технологии восстановления плунжера также были предусмотрены меры по снижению внутренних напряжений в основном металле, вызываемых его структурными изменениями в околошовной зоне и способствующих зарождению закалочных трещин по линии сплавления и зоне термического влияния.
Исходя из технических возможностей предприятия, была разработана технология автоматической наплавки цилиндрической поверхности плунжера, в которой предусмотрена сварочная проволока и режимы наплавки. Комплекс технологических параметров процесса наплавки обеспечил с одной стороны предотвращение глубокого проплавления основного металла за счет менее концентрированного ввода тепла дуги в сварочную ванну, а с другой стороны, поддержание сварочной ванны оптимальной длины для исключения ее растекания при вращении наплавляемой поверхности.
В технологии наплавки плунжера также были отражены требования к подготовке поверхности под наплавку (фото 1) и рекомендации по обработке после выполнения наплавочных работ.
Наплавленная поверхность плунжера (фото 2) после механической обработки показала высокое качество наплавленного металла.
Осевых деформаций плунжера после наплавки не выявлено. Выполнение работ по восстановлению плунжеров гидропрессов по разработанной WTC технологии позволило предприятию оптимизировать затраты на ремонт вышедшего из строя уникального оборудования.
