Технология наплавки для защиты от абразивного износа

Ковш экскаватора с хрустом вгрызается в горную породу — согласитесь, зрелище эффектное. Но совершенно очевидно, что любая деталь горного оборудования, которая имеет непосредственный контакт с рудой или породой, оказывается «в зоне риска» — она подвержена повышенному износу. Если исходная форма зубьев будет нарушена, эффективность процесса экскавации снизится, и под удар попадут более дорогостоящие навесные элементы. Сегодня в добывающей отрасли применяются различные технологии, которые позволяют защитить рабочие органы горной техники от повышенного износа.

Руководитель направления ремонта и восстановления компании «ЭСАБ» Давид Пак, объясняет, что активность износа зубьев экскаватора определяется многими факторами: это и тип руды или породы, и фракционный состав, и квалификация оператора. Технология защиты от износа тоже подбирается индивидуально. Для этого специалисты профильных компаний просчитывают экономическую целесообразность процесса, учитывая срок службы отремонтированной детали, стоимость аналогичной новой и затраты на ремонт.

Многое зависит от условий работы оборудования и факторов износа. Например, износостойкость коронок ковша экскаватора можно увеличить наплавкой до 15%, а бурового шнека — в пять раз. И даже эти показатели являются ориентировочными: при работе с разными минералами и фракцией детали изнашиваются по-разному.

Сегодня в отрасли применяют различные технологии защиты рабочих органов экскаватора от повышенного износа. Для этого используют износостойкие низколегированные стали, ковш футеруют биметаллическими пластинами, применяют и наплавку износостойким слоем.

Наплавка может использоваться и как превентивный метод, и как технология ремонта уже повреждённого оборудования. Во втором случае наплавка даёт хороший эффект, однако требует затрат времени и денег. Поэтому применяют эту технологию обычно локально — для элементов, где это особенно необходимо, то есть для тех, которые подвергаются повышенному абразивному износу: стенок и нижней части ковша. А вот зубья ковша сегодня наплавляют достаточно редко: с развитием литейной промышленности стоимость этих деталей заметно снизалась.

Обычно таким образом, опять же, превентивно защищают новые зубья, продлевая срок их службы на 10-15%.

Если всё-таки поломка имела место, то технологически процесс ремонта и восстановления организован следующим образом. Первый этап — это уже упомянутый анализ, определение целесообразности работ и выбор технологии. Дальше дефектный участок, трещины необходимо разделать и зачистить с помощью оборудования для строжки. И только после идёт этап восстановления оплавки, заваривания трещин, где используются угольные электроды с прокачанным источником питания в 700-800 ампер.

По словам Давида Пака, за счёт наплавки можно увеличить износостойкость рабочего органа экскаватора на 10–30%: всё зависит от материала и технологии.

Специалист подчёркивает, насколько важно корректно подобрать наплавочный материал — этот фактор является одним из ключевых и во многом определяет эффективность процесса наплавки.
Для того чтобы определить, какой материал покажет себя наиболее стойким в конкретном случае, Давид Пак советует выявить преобладающий тип изнашивающего поверхность воздействия. Если мы говорим конкретно об абразивном износе, то на первый план выходят твёрдость наплавленного металла, наличие, размер и тип твёрдой фазы — карбидов.

К наиболее износостойким покрытиям, защищающим от этого вида износа, относятся те, что содержат элементы вольфрама. Однако, отмечает эксперт, стоимость подобных материалов достаточно высока, и многие предпочитают использовать более доступные материалы на железной основе с включениями карбидов хрома и боридов с твёрдостью наплавленного слоя 55–70 HRC.

Большое значение имеет и правильный выбор оборудования. Для горной отрасли обязательно нужен надёжный сварочный аппарат, способный работать в тяжёлых условиях. Из линейки ESAB наиболее подходит Warrior 500, который уже зарекомендовал себя в индустрии.

Как мы уже упоминали, для защиты рабочих органов горной техники от износа может использоваться и футеровка биметаллическими пластинами и износостойкими листами. Так вот, эти элементы также принципиально качественно сварить: в ряде случае футеровка отлетает именно из-за износа сварочного шва.

Специалисты ЭСАБ рекомендуют использовать наплавку проволокой OKTubrodur 58 O G/M для защиты сварочных швов от износа. В таком случае риск отрыва износостойких элементов значительно снижается и удаётся использовать их потенциал по максимуму.