Кобальтовые сплавы с хромом и вольфрамом типа N

так называемые стеллиты, отличаются замечательными эксплуатационными свойствами: они способны сохранять твердость при высоких температурах (см. рис. 13-6), стойки против коррозии и эрозии, а также имеют отличную износостойкость при сухом трении металла по металлу. Сам по себе кобальт не обладает высокой жаропрочностью, это свойство придают сплавам присадки хрома (25—• 35%) и вольфрама (3—30%). Важным компонентом является и углерод, который образует с вольфрамом и хромом специальные твердые карбиды, улучшающие сопротивление абразивному износу.

Кобальтовыми сплавами наплавляют клапаны двигателей внутреннего сгорания, уплотнительные поверхности паровой арматуры сверхвысоких параметров, матрицы для прессования цветных металлов и сплавов и др. При наплавке необходимо стремиться к минимальному переходу железа из основного металла в наплавленный, иначе свойства последнего резко ухудшаются. Наплавленный металл склонен к образованию холодных и кристаллизационных трещин, поэтому наплавку ведут с предварительным и иногда с сопутствующим подогревом деталей.

Обеспечение минимальной доли основного металла и соблюдение необходимых термических условий являются наиболее важными особенностями технологического процесса наплавки кобальтовых сплавов. Наплавку осуществляют газовым пламенем прутками из сплавов В2К и ВЗК, а также покрытыми электродами ЦН-2 (тип ЭН-У18К62Х30В5С2-40) со стержнем из прутка ВЗК. Так как применяется подогрев деталей до температуры 600—700° С, то доля основного металла велика (до 30%), и для получения минимального содержания железа наплавку приходится выполнять в три слоя. Это увеличивает расход весьма дорогого наплавочного материала и повышает трудоемкость работ.

Многие трудности устраняются при плазменно-порошковой наплавке (см. рис. 13-13) с использованием гранулированных порошков. Благодаря особенностям этого способа наплавки доля основного металла не превышает 10% и заданный химический состав наплавленного металла достигается уже в первом слое (рис. 13-30).

Плазменно-порошковую наплавку выполняют на следующем режиме: сила тока дуги прямого действия 180—220 А, сила тока косвенной дуги 70—90 А, скорость наплавки 2—4 м/ч, подачи порошка 2—3,5 кг/ч, расход плазмообразующего, транспортирующего и защитного газа (аргона) соответственно 1,5—2, 7—9 и 15 л/мин. Размах и число колебаний горелки соответственно 20—40 мм и 45—60 кол/мин. При существующих конструкциях горелок производительность наплавки может быть повышена до 6—8 кг/ч, тогда как при ручной наплавке штучными электродами она составляет 1,5—2 кг/ч. Дополнительный выигрыш получается и в экономии наплавочного материала, так как нет необходимости производить многослойную наплавку.

Гранулированные порошки во избежание образования пор и шлаковых включений должны содержать не более 0,08% кислорода. В качестве основного металла при наплавке кобальтовых сплавов служат хромоникелевые коррозионностойкие стали, жаропрочные сплавы на никелевой основе, а также низколегированные стали.