Анализ современных наплавочных материалов, применяемых при наплавке дисковых ножниц непрерывного широкополосного стана 1700

Основной целью государственной программы индустриально- инновационного развития (ГПИИР-2) является наращивание экономической мощи страны, расширение и коренное обновление производственных фондов.

Реализуя философию компании «Арселор Миттал» в области обеспечения качества и расширения ассортимента продукции, следует отметить, что «Арселор Миттал Темиртау» обеспечивает производство и реализацию продукции по требованиям национальных стандартов промышленно развитых стран (Германии, США, Японии, России) и Европейских норм. Продукция предприятия реализуется более чем в 75 странах мира. Комбинат производит более 180 марок стали.

На данный момент АО «Арселор Миттал Темиртау» увеличил выплавку стали до 5 миллионов тонн в год, исходя из чего следует, что на сегодняшний день актуальна разработка технологии наплавки дисковых ножниц непрерывного широкополосного стана 1700, так как при поломке и остановке работы дисковых ножниц, это приведет к увеличению затрат как трудовых так и денежных ресурсов. Поэтому в данной статье мы рассмотрим современные наплавочные материалы, применяемые при наплавке режущего инструмента.

На НШПС – 1700 производятся горячекатные рулоны размерами 1,5-14 х 860-1524мм, с обрезанными кромками, горячекатные листы размерами 1,5-12х860-1524х2000-6000 мм.  Дисковые ножницы предназначены для резки кромок у широких полос и резки этих полос вдоль на несколько узких (роспуска).

Традиционными материалами для изготовление металлорежущих ножей для холодной и горячей резки в отечественной промышленности были и остались в основном инструментальные кованные стали 5ХВ2С и 6ХВ2С. Иногда для этих целей применяли кованые стали Х12М, Х12МФ. Ножи для холодной и тем более для горячей резки, изготовленные из сталей 5ХВ2С и 6ХВ2С, имеют низкую стойкость из-за недостаточного количества упрочняющих фаз (карбидов) и низкой теплостойкости (до 400 ºС). Высокохромистые стали с высоким содержанием углерода (до 1,2-1,3%) типа Х12М, Х12МФ очень ликвационно чувствительны и нетехнологичны на всех горячих переделах ковки, термообработки и даже шлифовки. Более менее успешно из сталей Х12М, Х12МФ изготавливают металлорежущие ножи небольших размеров (диаметром до 200 мм). При изготовлении более крупных ножей и валков из стали Х12М (очень высок процент брака при изготовлении и эксплуатации). Поэтому для производства металлорежущих ножей и валков самым оптимальным является применение среднелегированных и среднеуглеродистых марок стали, которые обеспечивают более высокую теплостойкость (до 600 ºС), большую износостойкость по сравнению со сталями 5ХВ2, 6ХВ2С, а также значительно лучшую технологичность и зачастую лучшую стойкость по сравнению с высокохромистыми сталями Х12М, Х12МФ.

Как показали наши исследования, компанией Велтек разработан комплекс технологий для изготовления технологического инструмента из среднелегированных марок стали, включающий ряд технологических решений на всех этапах производства, начиная от выплавки сталей до механической обработки, а также специальные методы упрочнения. Данные технологии обеспечивают режущему инструменту рациональное сочетание твердости, ударной вязкости и износостойкости в процессе эксплуатации.

Дисковые, кромкокрошительные, гильотинные ножи, ножи скрап-ножниц обеспечивают стойкость, которая в 5-10 раз выше стойкости аналогичных ножей, изготовленных из сталей 5ХВ2С, 6ХВ2С, 5ХНВС.

Порошковая проволока марки Велтек-H565-O предназначена для автоматической и полуавтоматической наплавки открытой дугой при восстановлении и упрочнении деталей из углеродистых и низколегированных сталей, работающих в условиях трения металла о металл при повышенных температурах, термоциклировании и больших удельных давлениях. Рекомендуется для наплавки на постоянном токе обратной полярности.

Таблица 1 — Рекомендуемые режимы наплавки

Свойства наплавленного металла:

Хорошо сопротивляется истиранию при температуре до 550ºС. Сопротивление ударам – удовлетворительное. Удовлетворительно обрабатывается режущим инструментом.

Таблица 2 — Типичный химический состав направляемого металла,%

Технологические особенности:

Необходим предварительный подогрев наплавляемого изделия до 300 — 450ºС. Не рекомендуется производить наплавку более чем в три слоя. Если износ поверхности большой, восстановление необходимо выполнять более вязкими материалами, а затем упрочнять поверхность Велтек-H565-G.

Применение:

Наплавка ножей холодной и горячей резки металла, обрезных и зачистных штампов, листоправильных валков, волков мельниц минералов и каменных дробилок, скреперов, подающих шнеков и др.

Благодаря исследованию, мы выяснили, что новые компоненты, наплавленные сплавами Stoody, более стойкие к износу, что приводит к большей производительности с меньшими незапланированными простоями в производстве, а также к снижению затрат на замену и сервисное обслуживание. Stoody, ведущий новатор и производитель наплавочной и высоколегированной продукции, тщательно исследует различные типы износа и коррозии, которые встречаются в самых суровых промышленных условиях. Изношенные или поврежденные части могут быть восстановлены и возвращены в эксплуатацию всего лишь за долю стоимости приобретения новых компонентов благодаря сплавам для наплавки от Stoody. После восстановления эти части могут работать лучше новых и с большим сроком службы.

Существуют наплавочные материалы STOODY M7-G, STOODY 102-G. Наплавочный материал STOODY M7-G, характеризуется высокой твердостью (от 58 – 66 HRC) и отличной износостойкостью. Может использоваться при повышенных температурах до 1000 F (537,78⁰ С), в условиях умеренного теплового удара. В таблице 3 приводится химический состав и твердость материала.

Таблица 3 – химический состав и твердость наплавочного материала STOODY M7-G

Наплавочный материал STOODY 102-G также имеет хорошую износостойкость, возможна многослойная наплавка при соблюдении температуры предварительного подогрева и межпроходной температуры. В таблице 4 приводится химический состав и твердость материала.

Таблица 4 – химический состав и твердость наплавочного материала STOODY 102-G

Таким образом, нами сделан вывод об эффективности плазменной наплавки с подачей порошковой проволоки STOODY M7-G.

 Карагандинский Государственный Технический университет

Автор: магистрант специальности «Автоматизация и управление»

Марат Сайран Дәуітұлы

Соавторы: Меліс Нұрболат Ермакұлы

Дәуітқазы Даурен Өмірғазыұлы

Научный руководитель:

Боченин Владимир Иванович