Для повышения долговечности уплотнительных поверхностей деталей арматуры часто используют износостойкую наплавку. Наибольшее распространение получила наплавка ручным дуговым способом покрытыми электродами марок ЦН-6Л и ЦН-12М.
Однако, несмотря на популярность, этот способ имеет ряд недостатков. Такой способ наплавки отличается высокой трудоемкостью, а качество наплавленного металла напрямую зависит от квалификации сварщика.
Так, в процессе наплавки необходимо не допускать перегрева, результатом которого является неоднородность наплавленного металла по химическому составу и твердости. При электродуговой наплавке из-за большого проплавления основного металла и перемешивания заданные свойства и состав наплавленного металла достигаются только в третьем и последующих слоях. В деталях возникают большие остаточные напряжения, что усиливает риск их коробления или растрескивания при эксплуатации.
Для повышения качества и работоспособности наплавленных уплотнительных поверхностей, снижения трудоемкости наплавочных работ и улучшения условий труда сварщиков в 2013 году в ООО «Барнаульский котельный завод» была освоена технология автоматической плазменно-порошковой наплавки. Это прогрессивный метод нанесения специальных порошковых покрытий с высокими показателями износостойкости. Было приобретено оборудование одного из мировых лидеров в области нанесения износостойких покрытий.
Технология плазменно-порошковой наплавки обладает рядом серьезных преимуществ по сравнению с традиционной электродуговой наплавкой:
• однородность наплавки без пор, шлака и брызг;
• переходная зона и зона термического влияния гораздо меньше, чем при других способах дуговой наплавки;
• максимальная чистота наплавленного слоя даже в первом проходе;
• превосходная стабильность процесса.
Для наплавки уплотнительных поверхностей арматуры высоких параметров на ООО «Барнаульский котельный завод» применяются сплавы на основе кобальта (стеллиты). Такие сплавы – это наиболее известные и широко применяемые сплавы со сбалансированными свойствами. Они способны противостоять механическому износу в агрессивных средах при высоких температурах. Стеллиты обладают превосходной сопротивляемостью кавитации, коррозии, эрозии, абразивному износу и истиранию в паре трения металла о металл, а также сохраняют эти свойства при высоких температурах. Твердость остается стабильно высокой при температуре вплоть до 600 °С. Коррозионная и эрозионная стойкость относительно стали 12Х18Н10Т уплотнительной поверхности, наплавленной электродами ЦН-6Л, равна 0,9, стеллитом – 1,44. В условиях периодических теплосмен (нестационарный режим работы) образование трещин происходит в сплавах ЦН-12М – через 25 теплосмен, стеллитом – через 750 теплосмен.
Внедрение автоматической порошково-плазменной наплавки позволило значительно снизить трудоемкость наплавочных работ, снизить количество дефектов в наплавленном металле до околонулевых значений. Применение сплавов на основе кобальта позволяет добиваться высокого качества уплотнительной поверхности с низким коэффициентом трения и позволяет выпускать арматуру с самым высоким классом герметичности затвора.
Переход от ручной дуговой наплавки традиционными наплавочными материалами, такими как электроды марок ЦН-6Л, ЦН-12М, на автоматическую плазменно-порошковую наплавку и кобальтовые сплавы (стеллиты) в значительной степени повысил качество и долговечность выпускаемой арматуры.
