METALLURGICAL AND TECHNOLOGICAL FEATURES OF FORMING THE ZONE OF CONNECTION OF THE WELDED LAYER WITH THE BASE METAL DURING REPAIR WELDING OF CAST IRON PARTS IN CARBON DIOXIDE AND OXYGEN
Authors: Слинко Д.Б. , Денисов В.А. , Латыпов Р.А. , Добрин Д.А. 
Published: September 2024

Предложена технология восстановления изношенных деталей из чугуна электродуговой наплавкой, позволяющая одновременно подавать в сварочную ванну присадочный материал в виде цельнотянутой проволоки и порошковые сплавы. При этом в зону наплавки дополнительно подаются кислород для обезуглероживания сварочной ванны и порошковые сплавы, содержащие графитизаторы и карбидообразующие элементы для защиты расплава в процессе кристаллизации. Установлено, что независимо от применяемых газов и порошковых материалов зона соединения имеет четкую границу раздела с наличием переходного слоя. При этом показано, что ширина такого слоя, полученного при наплавке с использованием порошка НПЧ-3 с подачей кислорода и углекислого газа в сварочную ванну, в 2,0–2,7 раза меньше ширины аналогичного слоя, полученного при использовании порошка ПГ-12Н-01 или ПГ-10Н-04. Отмечена возможность повышения в наплавленном слое доли мелкодисперсных сложных карбидов, получения равновесной структуры мелкопластинчатого перлита с мелкодисперсными выделениями графита с минимальной пористостью и без микротрещин, а также снижения в 2,1 раза микротвердости чугуна в зоне термического влияния. Разработана технология восстановления изношенных деталей из серого чугуна электродуговой газоэлектрической наплавкой, апробированная в производстве, позволяющая снижать разбрызгивание металла, пористость и твердость наплавленного слоя и переходной зоны, а также их склонность к образованию трещин при минимальных затратах на приобретение присадочных материалов.

A technology has been proposed for restoring worn cast iron parts by electric arc surfacing, which allows simultaneously feeding filler material in the form of solid wire and powder alloys into the weld pool. In this case, oxygen is additionally supplied to the surfacing zone to decarburize the weld pool and powder alloys containing graphitizers and carbide-forming elements to protect the melt during the crystallization process. It has been established that, regardless of the gases and powder materials used, the connection zone has a clear interface with the presence of a transition layer. It is shown that the width of such a layer obtained by surfacing using NPC-3 powder with the supply of oxygen and carbon dioxide into the weld pool is 2.0–2.7 times less than the width of a similar layer obtained using PG-12N- powder 01 or PG-10N-04. The possibility of increasing the proportion of finely dispersed complex carbides in the deposited layer, obtaining an equilibrium structure of fine-plate pearlite with finely dispersed graphite deposits with minimal porosity and without microcracks, as well as reducing the microhardness of cast iron in the heat-affected zone by 2.1 times was noted. A technology has been developed for restoring worn parts made of gray cast iron by electric arc gas-electric surfacing, tested in production, allowing to reduce metal spattering, porosity and hardness of the deposited layer and transition zone, as well as their tendency to crack formation with minimal costs for the purchase of filler materials.