Наплавкаэто процесс обработки поверхности металла, при котором слой износостойкого сплава наносится на металлическую подложку с помощью сварки, плакирования или термического напыления.

Цель состоит в том, чтобы значительно улучшить износостойкость, коррозионную стойкость, ударную вязкость и высокотемпературные характеристики критических компонентов.

В отличие от традиционной термообработки, изменяющей структуру материала, наплавка упрочняет только поверхность. В результате получается деталь, сохраняющая прочность и пластичность сердцевины, при этом твёрдость поверхности составляет 45–70 HRC.

Данная технология широко применяется в горнодобывающей, строительной, энергетической, нефтехимической и тяжелой промышленности.

Наплавка

Принцип наплавки

Основной принцип наплавки прост, но эффективен:

При плавлении присадочных металлов или сплавных порошков путем применения тепловой энергии (посредством дуги, плазмы или лазера) на подложке формируется металлургически связанный, высокопроизводительный поверхностный слой.

Эта «твердая кожа» эффективно противостоит нескольким видам износа:

Абразивный износ: трение и резание частицами песка, руды или пыли;

Ударный износ: высокоэнергетические удары зубьев экскаватора или молотов дробилки;

Коррозионный износ: воздействие кислот, щелочей или других химических сред;

Высокотемпературный износ: окисление и деградация в турбинах или печах.

Наплавленный слой обычно содержит твердые карбиды (Cr₇C₃, WC, TiC) и упрочняющие элементы, такие как Cr, Ni, Mo и Co, что создает плотную, износостойкую микроструктуру.

Распространенные процессы наплавки

1. Дуговая сварка защитным металлическим электродом (SMAW)

- Особенности: простое оборудование, универсальность, пригодность для ремонта в полевых условиях;

- Присадочные материалы: электроды из высокоуглеродистых, высокохромистых сплавов.

2. Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW)

- Особенности: полу- или полностью автоматизированный, высокая скорость осаждения, эффективен для больших площадей;

- Преимущества: хорошее сцепление, низкая степень разбавления, стабильное качество. 

3.Газовая дуговая сварка (GMAW/MIG/MAG)

- Особенности: стабильная дуга, малое разбрызгивание, гладкий шов;

- Применение: прецизионные детали, пресс-формы, структурная арматура. 

4.Сварка вольфрама в инертном газе (TIG)

- Особенности: точный контроль, минимальное выделение тепла, небольшие искажения;

- Применение: седла клапанов, кромки пресс-форм, медицинское оборудование.

5.Плазменная сварка с переносом дуги (PTA)

- Особенности: разбавление <5%, плотная оболочка, подходит для многослойного осаждения;

- Область применения: энергетическое оборудование, высокопроизводительные клапаны, винтовые механизмы насосов. 

6.Лазерная наплавка

- Особенности: концентрированная энергия, минимальная деформация, высокая автоматизация;

- Преимущества: отличное качество поверхности и прочность сцепления.

Классификация наплавочных материалов

Сварочные материалы, используемые при наплавке, можно классифицировать в зависимости от подложки и области применения:

Сплавы на основе железа: низкая стоимость, высокая ударопрочность, подходят для деталей общего износа.

Сплавы на основе никеля: коррозионно-стойкие, устойчивые к высоким температурам, широко используются в химической промышленности и энергетике.

Сплавы на основе кобальта (например, стеллит): сохраняют твердость при высоких температурах, используются для клапанов, лопаток турбин.

Карбидные армированные материалы (WC, Cr₃C₂, TiC): сверхвысокая износостойкость, применяются в горнодобывающем и смесительном оборудовании.

Преимущества технологии наплавки

- Увеличенный срок службы – прочность поверхности увеличивается в 3–10 раз;

- Снижение затрат на техническое обслуживание – детали можно восстанавливать, а не заменять;

- Меньше простоев – более длительные интервалы технического обслуживания и более высокая надежность;

- Улучшение характеристик оборудования – повышенная устойчивость в суровых условиях;

- Экологичность и ресурсоэффективность – способствует вторичному производству и сокращению отходов

Типичные области применения наплавки

- Горнодобывающая промышленность и металлургия: дробильные молотки, грохоты, винтовые конвейеры;

- Строительство и земляные работы: бульдозерные отвалы, зубья экскаваторов, смесительные лопасти;

- Энергетика и химия: высокотемпературные клапаны, корпуса насосов, рабочие колеса;

- Сельскохозяйственное оборудование: лемеха, фрезы, зерновые шнеки;

- Пресс-формы и производство: штампы, формовочные инструменты, изнашиваемые кромки.

Данные по отрасли: применение наплавки может продлить средний срок службы деталей более чем на 400%, обеспечивая существенные экономические выгоды.

Технология наплавки, отличающаяся высокой экономичностью и надёжностью, стала важным средством продления срока службы, ремонта и повышения производительности в обрабатывающей промышленности. Благодаря научному выбору процесса наплавки, материалов и контролю параметров предприятия могут значительно повысить стабильность работы оборудования, снизить производственные затраты и добиться устойчивого конкурентного преимущества.

Компания Shanghai Duomu Industrial Co., Ltd. специализируется на«решения для поверхностной инженерии и наплавки, для горнодобывающей, энергетической, машиностроительной промышленности для предоставления комплексных услуг по износостойкому ремонту.

Обращайтесь к нам за индивидуальными решениями по наплавке.


Время публикации: 31 октября 2025 г.