среде защитного газа — Аг, N. Не. В качестве присадки используют ся бронзовые или медные проволоки диаметром 1,6—3 мм. Наплавка может выполняться с подачей одной или двух проволок, с колебаниями и без них, по винтовой линии, а также по кольцу со смещением на шаг. При наплавке на оптимальном режиме обеспечивается надежное сплавление медного сплава со сталью при минимальном легировании первого слоя железом (не более 0,5 %), поры и трещины в наплавках отсутствуют. Разработанная технология позволяет проводить наплавку как плоских, так и цилиндрических заготовок (минимальный диаметр заготовок под наплавку 30 мм). При этом за один проход могут быть получены валики высотой до 5 мм и шириной до 30 мм.

Разработан высокопроизводительный способ электрошлаковой наплавки меди и ее сплавов на сталь [3141, позволяющий предотвратить оплавление основного металла. По физико-химическим процессам взаимодействия шлака, присадочного и основного металлов этот процесс близок к пайке.

Известны электрошлаковая наплавка меди и ее сплавов на плоские поверхности и на внутренние поверхности тел вращения в нижнем положении. При этом наплавляют обычно слой толщиной 1—15 мм. Особенности разработанного процесса состоят в следующем. Температура шлаковой ванны выше температуры плавления присадочного металла, но ниже температуры плавления основного металла. Используют сварочные флюсы, температура плавления которых ниже температуры плавления меяи или ее сплавов на 573—673 К, а температура кипения образовавшегося шлака выше температуры плавления стали. При этом шлак должен иметь достаточно широкий интервал рабочих температур, чтобы обеспечить устойчивость протекания электрошлакового процесса.

Дополнительная стабилизация температуры шлаковой ванны осуществляется путем изменения индуктивного сопротивления сварочной цепи.

У расплавленного флюса (шлака) при сравнительно низких температурах (ниже 1773 К) достаточно высокая электропроводимость и низкая вязкость, что благоприятствует поддержанию устойчивого электрошлакового процесса.

Шлак имеет высокую химическую активность по отношению к оксидам присадочного и основного металлов, восстанавливая или растворяя их.

Для электрошлаковой наплавки меди и ее сплавов разработаны специальные флюсы, удовлетворяющие указанным выше условиям. Такие флюсы содержат хлоридно-фторидные соединения, а также бораты и карбонаты щелочных и щелочно-земельных металлов. Активными компонентами флюса являются борная кислота и борный ангидрид, бура или их смесь. Возможно использование фторбората калия. Наличие в составе флюса борного ангидрида снижает температуру плавления шлака и увеличивает интервал его кристаллизации, а также несколько увеличивает электросопротивление, что оложительно сказывается на устойчивости электрошлакового

процесса. С целью стабилизации температуры шлаковой ванны в состав флюса вводят К2СОа и Ыа2С03.

Флюсы для электрошлаковой сварки, например АН-ЮМ, АН-12М, имеют достаточно высокую электропроводимость и хорошо смачивают наплавляемую поверхность. Они жидкотекучи, и удержать их с помощью обычных формирующих устройств трудно. Названные флюсы обеспечивают хорошую смачиваемость твердой поверхности стали жидкой медью или ее сплавами, без чего невозможно получить качественную наплавку. Краевой угол смачивания стали медью в среде используемых шлаков при Т ^ 1373 К близок к нулю.

Полученные экспериментальные кинетические зависимости растекания жидкой меди по стали при 1373—1773 К показали, что скорость растекания растет с температурой. Флюсы на основе №Р благоприятствуют растеканию жидкой меди по стали. В условиях электрошлаковой наплавки жидкий расплав смачивает вертикальную поверхность. Опытами по растеканию на вертикальной стенке установлено, что пространственное положение твердой поверхности не влияет на характер смачивания. Электрошлаковый процесс обеспечивает смачивание стали медью при соблюдении технологических параметров и необходимых температурно-временных условий наплавки.

Нанесение алюминия на поверхность стали. Исследовано влияние металлических примесей в алюминии (Mg, Си, Мп, №, Т1, Ъх, ¥€) на его межфазное натяжение в криолитоглиноземном расплаве (2,5 % №Р + А1Р3 + 5 % А1203) при температуре 1293 К. Установлено, что по возрастанию поверхностной активности в алюминии металлические примеси (при малых добавках до 1,5 %) можно расположить в следующем порядке: Т1, Мл, Си, М£, №. По степени возрастания поверхностной инактивности в алюминии (при больших добавках 1,5—5 %) на границе с криолитоглиноземным расплавом исследованные металлические примеси можно расположить в следующем порядке: №, Си, Мп, 2п.

Изучено влияние 25 различных легирующих элементов на расте-каемость алюминиевых сплавов по железу при 903 К во флюсе №-54. Установлено, что элементом, наиболее эффективно повышающим растекаемость алюминиевых сплавов по железу, является висмут. Малые металлические добавки к алюминию влияют также на толщину и свойства переходной диффузионной зоны между алюминием и сталью.

. Исследования показывают, что влияние легирующих компонентов на растекание жидкого алюминия тесно связано с влиянием их на поверхностное натяжение. При этом примеси, повышающие поверхностное натяжение или не оказывающие на него влияния, ухудшают смачивание алюминием стали. Улучшают растекание те примеси, которые понижают поверхностное натяжение расплава. Например, по данным работы [2241, присадка к алюминию 51, Мп, Си, 2п практически не оказывает никакого влияния на растекание алюминия по стали, так как эти примеси мало влияют на его поверхностное натяжение. В то же время введение в алюминий М£, РЬ, В1, Сс! в значитель-