Порошковая проволока

Порошковая металлургия позволяет получать композиционные материалы и детали, характеризующиеся высокой жаропрочностью, износостойкостью, стабильными магнитными и другим.и специальными свойствами. Возможность получения псевдосплавов из таких наплавляющихся металлов, как медь—вольфрам, серебро—воль-фпам и др., обладающих высокими электропроводимостью и стойкостью к злектроэрозионному изнашиванию, делает их незаменимыми для изготовления электроконтактных деталей. Пористые материалы в отдельных случаях становятся единственно приемлемыми для изго-

Порошковая металлургия — отрасль технологии, занимающаяся производством металлических порошков и деталей из них. Из металлического порошка или смеси порошков прессуют заготовки, которые подвергают термической обработке—спеканию. Промышленность выпускает различные металлические порошки: железный, медный, никелевый, хромовый, кобальтовый, вольфрамовый, молибденовый, титановый и др. Способы получения порошков условно разделяют на две основные группы: механические я физико-химические.

Порошковая металлургия имеет два направления:

Последовательное наступление научно-технической революции неразрывно связано с непрерывным совершенствованием машиностроения — основы технического перевооружения всех отраслей народного хозяйства. Инженерная техническая деятельность на основе научной мысли расширяет и обновляет номенклатуру конструкционных материалов, внедряет эффективные методы повышения их прочностных свойств. Появляются новые материалы на основе металлических порошков, порошков-сплавов. Порошковая металлургия не только приводит к замене дефицитных черных и цветных металлов более дешевыми материалами, она позволяет получить совершенно новые материалы — «материалы века», которые невозможно получить традиционным путем. Кроме того, изготовление изделий из порошков — практически безотходное производство. Другое направление получения дешевых конструкционных материалов состоит в применении пластмасс, новых покрытий и т. п. Тончайшая пленка из порошковых смесей на поверхности детали, образуемая плазменным напылением, повышает надежность сопрягаемых и трущихся друг о друга деталей машин, защищает их от коррозии и существенно увеличивает их износостойкость.

ПОРОШКОВАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ - про-из-во порошков металлов, сплавов и металлоподобных соединений, изготовление спечённых изделий из них, их смесей, а также из композиций с неметаллами. Порошки вырабатываются механич. измельчением или распылением жидких исходных металлов, высокотемпературным восстановлением и термич. диссоциацией летучих соединений, электролизом и др. методами. Изделия получают обычно прессованием с последующей или одноврем. термич., термохим. обработкой без расплавления осн. компонента. Методы П.м. позволяют изготавливать такие материалы и изделия, получение к-рых др. способами невозможно (напр., из несплавляющихся металлов, композиций металлов с неметаллами) или экономически невыгодно. С помощью П.м. получают тугоплавкие металлы, карбидные твёрдые сплавы, пористые материалы, фрикц. материалы, магнитные материалы, магнитодиэлект-рики, металлы, упрочнённые дисперсными твёрдыми включениями, плотные конструкц. металлич. детали, керметы. Основоположником совр. П.м. считается рус. учёный-металлург П.Г. Соболевский, разработавший совм. с В.В. Любарским в 1826-1827 метод изготовления изделий из порошка платины.

Критерий сравнения Порошковая металлургия Литье по выплавляемым моделям и под давлением

Показатели Механическая обработка Порошковая металлургия

13. Порошковая металлургия. Материалы, технология, свойства, области применения: Справ./И. М. Федорченко, И. Н. Францевич, И. Д. Радомысельский и др.; Отв. ред. И. М. Федорченко.— К.: Наук, думка, 1985.— 624 с.

Создавать новые дешевые конструкционные материалы, которые способны заменить черные и цветные металлы, успешно помогает порошковая металлургия. Она позволяет на основе металлических порошков получить совершенно новые материалы — «материалы века», прочностные характеристики которых даже превосходят характеристики стальных конструкционных материалов. Создание и внедрение новых пластмасс (дешевые и легкие конструкционные материалы) позволяют заменить остродефицитные природные материалы, черные и цветные металлы и сплавы и существенно улучшить эксплуатационные свойства, качество и долговечность машин. При разработке новой техники и технологии необходимо более полно использовать возможность материалов с заранее заданными свойствами, особенно прогрессивных конструкционных, в том числе синтетических, чистых, сверхчистых и других, обеспечивающих высокий экономический эффект в машиностроении.

Порошковые материалы получают методом порошковой металлургии, сущность которой состоит в получении порошков металлов (а также их смесей с неметаллическими порошками), прессованием и последующим спеканием в пресс-формах деталей из них. Порошковая металлургия позволяет получить новые дешевые и легкие конструкционные материалы, которые способны заменить стали, чугуны и цветные металлы. Эточ прогрессивный метод позволяет детали сложнейшей конфигурации изготовлять с минимальными потерями металла (это практически безотходное производство) и почти вдвое повысить производительность труда.

КЕРМЁТЫ — искусственные материалы, получаемые спеканием (см. Порошковая металлургия) керамич. и металлич. порошков. К. обладают рядом ценных свойств, присущих как керамике, так и металлу. В К. в качестве керамич. составляющей используют высокоогнеупорные окислы: А12О3, Сг2О3, 2гО2, карбиды, а в качестве металлич.—. тугоплавкие металлы: никель, кобальт, хром, железо, вольфрам, молибден, ниобий, тантал и др. К. применяют для изготовления деталей турбин, авиац. двигателей, металлореж. инструмента, испытывающих повыш. нагрузки при работе в агрессивных средах и при высоких темп-рах.

§ 2. СВАРОЧНАЯ ПРОВОЛОКА, ЭЛЕКТРОДНЫЕ СТЕРЖНИ И ПРУТКИ, ПОРОШКОВАЯ ПРОВОЛОКА, НЕПЛАВЯЩИЕСЯ ЭЛЕКТРОДЫ

Порошковая проволока представляет собой трубчатую, часто сложного внутреннего сечения проволоку, заполненную порошкообразным наполнителем (рис. 67). Порошкообразный наполнитель имеет состав, обычно соответствующий покрытиям основного типа с отношением его массы к массе металлической оболочки в пределах 15—40%. Сохраняя технологические преимущества голой проволоки, порошковая проволока позволяет создавать газовую и шлаковую защиту металла сварочной ванны от воздуха, обеспечивать легирование металла шва и его очистку от вредных примесей. Надежность защиты металла сварочной ванны от атмосферного воздуха можно характеризовать по содержанию азота (попадающего в металл шва именно из воздуха); так, при сварке порошковой проволокой содержание азота обычно не превышает 0,02—0,025%.

Порошковая проволока — универсальный сварочный материал, пригодный для сварки сталей практически любого легирования, для наплавки слоев с особыми свойствами, — в ряде случаев начинает успешно конкурировать с такими сварочными материалами, как флюсы и защитные газы. Наиболее широко порошковую проволоку применяют для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей и наплавочных работ, что обусловлено возможностью варьирования химического состава и массы наполнителя — порошкообразной шихты, обеспечивающей высокое качество сварных соединений. В некоторых случаях порошковые проволоки (с наполнителем рутилового и рутил-флюоритового типов) выпускают для сварки с применением дополнительной защиты при сварке (флюса или углекислого газа).

Порошковая проволока П11Ч-1 . . Нанлашюнпый металл (1-й слой) . . 6,5—7,0 4,5—5,5 3,8—4,2 3,5—4,2 0,4—0,6 0,5—0,9 0,4—0,6 0,3—0,5 0,7—1,0 0,5—0,8 Для холодной сварки чугуна

Порошковая проволока ППЧ-2 . . Наплавленный металл ....... 5,7—0,5 3 5—4 5 3,3—4,0 30—38 0,4—0,6 0 5—0 9 0,4—0,6 02—05 0,6-0,9 03—06 Для полугорячей сварки qvrviia

4. Электроды ЦЧ-4, МНЧ-1, ОМЧ-1 и порошковая проволока (см. соответствующие паспорта приложения).

Порошковая проволока и лента. Порошковая проволока представляет собой трубчатую (часто со сложным внутренним сечением) проволоку, заполненную, порошкообразным наполнителем — шихтой. Оболочку порошковой проволоки изготовляют из стальной (чаще низкоуглеродистой) ленты толщиной 0,2— 0,5 мм. Наполнитель представляет собой смесь порошков из газо-и шлакообразующих компонентов, а также легирующих компонентов, которые обеспечивают защиту зоны сварки и требуемые свойства сварного шва. Наиболее широко используют порошковую проволоку диаметром от 1,6 до 3,0 мм.

Возникла идея помещения порошкообразных компонентов, которые используются в качественном покрытии, внутри пустотелой электродной проволоки, получившей название порошковой проволоки. Впервые в СССР порошковая проволока была применена в институте электросварки им. Е. О. Патона в 1956—1957 гг. для сварки в СО2.

В настоящее время порошковые проволоки нашли промышленное применение для сварки и наплавки в СО2 и без защитного газа (самозащитная порошковая проволока). Они изготавливаются из стальной ленты толщиной 0,2...0,5 мм, которая постепенно сворачивается в трубку на специальных вальцах. На определенной стадии вальцовки в еще не закрытую полость электрода засыпают порошкообразные компоненты — шлако- и газообразующие (при сварке в СОа газообразующие компоненты не применяются), раскислители, а в ряде случаев и специальные легирующие добавки, а также железный порошок. После этого трубку вместе с порошковым материалом дополнительно обжимают, очищают от следов смазки во время вальцовки и свертывают в бухты. Диаметр порошковых проволок колеблется от 1,6 до 3 мм. Бухта такой проволоки ставится в сварочный автомат для осуществления непрерывного процесса сварки. Однако шлаковая и газовая защита зоны сварки при применении"порошковой прово-

Рис. 10.17. Схема сварки порошковой проволокой: 1 — порошковая проволока; 2 — стальная оболочка; 3 — наполнитель порошковой проволоки; 4 — дуговой разряд; 5 — капли металла; 6 — сварочная ванна; 7 — газовая защита; 8 — капля шлака;

Рис. 37. Оценка тенденций изменения объема потребления основных видов сварочных материалов в перспективе до 1990 г.: N — число экспертов; / — объем потребления уменьшится, //— не изменится, /// — увеличится; А — покрытые электроды; 5 — сплошная проволока для механизированных способов сварки; В— порошковая проволока; Г — флюсы; Д—СО2, инертные газы и их смеси, защитные газы, смеси активные и инертные