Ocena jakości warstw wierzchnich nanometalicznych napawanych GMA w sposób zrobotyzowany na powierzchniach krzywek przesiewacza koksu ze stali Hardox 400

Abstrakt

Przedmiotem badań była analiza wpływu parametrów procesu zrobotyzowanego napawania GMA drutem rdzeniowym EnDOtec DO390N o średnicy 1,6 mm powierzchni roboczych krzywek przesiewacza koksu ze stali trudnościeralnej Hardox 400 na jakość, kształt i odporność na zużycie ścierne napoin. Próby technologiczne napawania prowadzono na stanowisku wyposażonym w robota spawalniczego Reis SRV6 oraz synergiczne urządzenie spawalnicze TotalArc 5000. Badania wykazały, iż napoiny próbne wykonane drutem rdzeniowym EnDOtec DO390N posiadają osnowę metaliczną na bazie żelaza z wydzieleniami węglików boru o znacznej dyspersji, równomiernie rozłożonymi w osnowie. Wielkość zarówno węglików boru, jak i niektórych składników fazowych nie przekracza 1,0 μm, a udział faz o tak niewielkiej wielkości w napoinie wynosi co najmniej 30 %, zależnie od parametrów napawania. W związku z tym napoiny próbne wykazują cechy materiału metalicznego nanostrukturalnego. Pomimo wysokiej twardości ok. 62 do 64 HRC, napoiny cechują się nieznacz- ną skłonnością do pękania w warunkach, w jakich prowadzono próby napawania zrobotyzowanego GMA. Badania odporność na zużycie ścierne typu metal-metal wykonane za pomocą próby ball-on-plate wykazały, że napoiny próbne posiadają prawie siedmiokrotnie wyższą odporność na zużycie w porównaniu do stali Hardox 400. 

Evaluation of the quality of nano-metallic surface layers produced by robotic GMA cladding on cams of coke screening plant made of Hardox 400 steel 

Abstract

The subject of the study was to analyse the influence of process parameters of robotic GMA cladding, by cored wire EnDOtec DO390N having a diameter of 1,6 mm, of cams working surfaces of coke screening plant made of Hardox 400 wear resistant steel on the quality, shape and abrasive wear resistance of test surface layers. The tests of cladding were performed by means of a welding robot Reis SRV6 and a synergic welding machine TotalArc 5000. The test surface layers produced by the cored wire EnDOtec DO390N have iron based metallic matrix with boron carbides precipitations with a large dispersion, evenly distributed in the matrix. The size of boron carbides and the size of some phase constituents do not exceed 1,0 μm, and the proportion of phase constituents of such a small size in the de- posited surface layers is at least 30%, depending on the deposition parameters. Therefore, the deposited surface layers exhibit characteristics of nanostructured metallic material. Despite the high hardness of approx. 62 to 64 HRC, the deposit show just slight tendency to cracking, under the applied conditions of robotized GMA cladding. The abrasive resistance metal-metal wear investigations, conducted by means of ball-on-plate test showed that the test deposited surface layers have almost seven times higher wear resistance compared to Hardox 400 steel.