Механизированная наплавка – –

alexxlab | 04.08.2019 | 0 | Разное

Механизированная наплавка | Обслуживание и ремонт автомобиля

Процесс наплавки происходит при горении электрической дуги между электродной проволокой и деталью под слоем сыпучего флюса.

Оборудование для наплавки

Автоматическую наплавку под слоем флюса производят на специальных установках, основными элементами которых являются токарный станок с наплавочной головкой вместо резцедержателя и источник питания дуги. Для снижения частоты вращения шпинделя токарный станок переоборудуют, вмонтировав между двигателем привода станка и ведомым шкивом понижающий редуктор, рассчитанный на вращение детали со скоростью 2-5 об/мин.

Для автоматической наплавки под слоем флюса коленчатых валов разработаны специальные установки, не требующие доработки. Одна из них — ОКС-5523 — работает в полуавтоматическом режиме. Особенностью этой установки является бесступенчатое регулирование скоростей наплавки и наличие универсальных центросместителей.

В качестве источников тока при автоматической наплавке используют преобразователи ПСГ-500, ПСУ-500-2, выпрямители ВС-600, ВКС-500-1 и др. Для подачи электродной проволоки в зону наплавки используют наплавочные головки А580М, ОКС-1031Б, ОКС-1252А и др.

Электродная проволока

В качестве электрода при автоматической наплавке деталей под слоем флюса применяют пружинную проволоку 2-го класса диаметром 1,6-2,0 мм с содержанием углерода 0,7-0,8%. При восстановлении деталей находят также применение проволоки следующих марок: низкоуглеродистые сварочные Св-0,8 и Св-0,8А; легированные сварочные Св-18ХГС и Св-08Г2С; углеродистые наплавочные Нп-50 и Нп-80; легированная наплавочная Нп-ЗОХГСА, высоколегированная наплавочная Нп-2Х14.

При выборе проволоки необходимо учитывать, что наплавленный металл должен быть близок по химическому составу к основному металлу.

Флюс

Приготавливают флюс так: на 10 весовых частей флюса АН-348-А берут 0,5 части порошкового графита и 0,4 части порошкового феррохрома №6 и, тщательно их смешав, вливают в массу 0,5 части жидкого стекла. Графит (ЭУТ-1, ЭУБ или ЭУН) должен быть предварительно просеян через сито с размером ячеек 0,05-0,07 мм. Феррохром просеивают через сито, имеющее на 1 см2 около 1000 отв. Затем массу снова перемешивают, пока вся она не станет увлажненной. Приготовленную массу устанавливают в электропечь и прокаливают 3-3,5 ч при 550-600°С. После остывания флюс разбивают тщательно в порошок и просеивают через сито с 9 отв/см

2.

К полученной массе добавляют 10 частей отдельно прокаленного и просеянного чистого флюса АН-348-А и всю массу тщательно перемешивают. В таком виде флюс применяют для наплавки стальных деталей, требующих высокую твердость поверхностного слоя. Если в качестве электродной проволоки применяют пружинную проволоку 2-го класса, то при наплавке деталей под флюсом указанного состава твердость металла достигает 52-62 HRC. Для обеспечения такой твердости при наплавке сварочной проволокой Св-08 флюс должен иметь несколько другой состав: (в процентах по массе) стандартный флюс АН-348-А — 95,5; графит порошковый — 2,5; феррохром № 6 порошковый — 2.

Приготовленный флюс должен храниться в сухом помещении. В случае длительного перерыва в работе и увлажнения флюса его перед применением необходимо прокалить.

Подготовка к наплавке

Перед наплавкой восстанавливаемая поверхность должна быть тщательно очищена. Зачистку производят шлифовальной шкуркой (лентой) при вращении детали в центрах станка. Если деталь раньше восстанавливалась вибродуговой наплавкой, то перед наплавкой под слоем флюса ранее наплавленный слой необходимо сошлифовать.

Остатки смазки с электродной проволоки снимают резиновыми шайбами с проколотыми отверстиями. Шайбы устанавливают перед входом проволоки в наплавочную головку.

Отверстия, выходящие на поверхность наплавки, заглушают графитовой пастой, замешанной на жидком стекле, или графитовыми стержнями. Операцию выполняют за сутки до наплавки с тем, чтобы паста успела затвердеть.

Деталь в патроне должна быть надежно закреплена. Биение наплавляемой поверхности не должно превышать 1,5 мм.

Режимы наплавки

На качество наплавки оказывают влияние ток и напряжение, скорость подачи электродной проволоки и вращения детали, вылет проволоки и ее положение по отношению к детали.

При наплавке необходимо стремиться к тому, чтобы хорошее формирование валиков не сопровождалось глубоким проваром основного металла. Основное влияние на глубину провара оказывают сила тока и напряжение, чем они выше, тем глубже провар.

При большом вылете электродной проволоки возрастает сопротивление цепи, что приводит к нарушению процесса наплавки. А слишком большой вылет (свыше 25 мм) делает наплавку просто невозможной.

На форму и размеры наплавляемых валиков большое влияние оказывает скорость наплавки. Слишком большая скорость приводит к уменьшению ширины валика и к плохому сплавлению электродного металла с основным.

При наплавке флюс должен равномерно и достаточно толстым слоем покрывать сварочную ванну и конец электродной проволоки на протяжении всего процесса наплавки. Малейшее открытие ванны и дуги приводит к разбрызгиванию электродного металла и образованию дефектов в виде пор и раковин. Для того чтобы флюс лучше удерживался на поверхности детали, электродную проволоку подают на деталь с некоторым смещением от зенита.

В процессе наплавки под слоем флюса могут быть различные неполадки, снижающие качество. Причинами резкого изменения ширины и высоты наплавляемого валика являются большой вылет электродной проволоки из мундштука, износ выходного отверстия наконечника мундштука или неравномерная подача электродной проволоки (из-за пробуксовки подающих роликов, заедания и пр.). Чаще всего неравномерная подача проволоки вызывается слабым прижимом роликов или их износом.

При нарушении устойчивости горения дуги необходимо проверить прежде всего контакт проволоки с токосъемником (наконечником мундштука). С течением времени отверстие наконечника изнашивается, в результате чего увеличивается вылет проволоки.

Если поверхность наплавленного металла получается недостаточно гладкой, то следует увеличить силу тока или уменьшить подачу суппорта. Чтобы поверхность наплавки была наиболее гладкой образующий валик должен на треть перекрывать ранее наплавленный.

Другие статьи по теме:

с вашего сайта.

autocarta.ru

Механизированная наплавка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Механизированная наплавка

Cтраница 2

При механизированной наплавке деталей на рабочем месте устанавливают переоборудованный токарный станок, негодный для использования по прямому назначению. На суппорте станка монтируется наплавочный автомат.  [16]

Область применения механизированной наплавки под слоем флюса распространяется на восстановление деталей ( диаметром более 50 мм) из углеродистых и низколегированных сталей, требующих нанесения слоя толщиной 2 мм с высокими требованиями к его физико-механическим свойствам. Наплавляют шейки валов, поверхности катков и роликов, направляющие станин и другие элементы.  [17]

Основными видами механизированной наплавки являются: наплавка под ляоем флюса, электрошлаковая и вибродуговая.  [18]

Технология и техника механизированной наплавки имеет ряд особенностей. Детали, подлежащие наплавке, после мойки в большинстве случаев никакой специальной подготовки не требуют.  [19]

Для данных режимов механизированной наплавки используется постоянный ток обратной полярности.  [20]

Наиболее совершенный способ механизированной наплавки открытой дугой - наплавка с применением порошковой проволоки, в состав сердечника которой наряду с легирующими компонентами вводятся газо - и шлакообразующие вещества в количестве 10 - 12 % от веса проволоки.  [21]

Для данных режимов механизированной наплавки используется постоянны.  [22]

Для испытания производят механизированную наплавку по оси стыка между пластиной / и клавишами 2, в процессе которой специальные рычаги испытательной машины, синхронно с перемещением сварочной ванны вдоль стыка, отгибают вниз клавишу за клавишей, причем скорость линейной деформации при отгибании каждой последующей клавиши возрастает.  [23]

В ряде случаев механизированной наплавкой аргонодуговым методом вольфрамовым электродом можно расплавлять уложенные на место наплавки заготовки наплавочного материала, выполненного в виде литья или из прессованных порошков. При достаточно хорошо подобранном режиме такая наплавочная заготовка ( брикет, кольцо и пр.  [24]

В промышленности широко применяется механизированная наплавка плавящимся электродом. Электродная проволока или лента непрерывно подается из мотка в зону плавления специальным механизмом.  [25]

Основными электродными материалами для механизированной наплавки являются проволока сплошного сечения, порошковая проволока, лента холодного проката и литая лента.  [26]

Флюс ПКНЛ-17 предназначен для механизированной наплавки в сочетании со сварочной проволокой, а флюс ПКНЛ-128-дли механизированной наплавки лентой шириной до 50 мм.  [27]

Флюс АНК-18 предназначен для механизированной наплавки проволокой Св-08 и Св - 08А колес мостовых кранов, опорных катков, роликов и натяжных колес гусеничного хода тракторов, бульдозеров и экскаваторов. Флюс АНК-19 используют для широкослойной наплавки колеблющимся электродом рабочих кромок ножей бульдозеров, скреперов и грейдеров.  [28]

Несмотря на очевидные достоинства механизированной наплавки под флюсом, в процессе ее проведения наблюдается расплавление основного металла детали ( его доля в наплавленном слое весьма существенная и колеблется от 30 до 65 %), что отрицательно сказывается на эксплуатационных характеристиках износостойкого покрытия.  [29]

Все большее распространение получают различные способы механизированной наплавки. Это дает возможность не только увеличить производительность труда, но и повысить качество наплавки. К числу механизированных способов относится наплавка порошковой проволокой. По сравнению с другими этот способ позволяет изменять в широких пределах состав шихты, обеспечивая высокую степень легирования наплавленного металла, однородность состава шихты, а следовательно, и свойств наплавленного металла. При этом применяется порошковая проволока различной формы.  [30]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

20. Механизированные способы сварки и наплавки

Вибродуговая наплавка

Наплавка металла под флюсом обеспечивает

наиболее высокое качество наплавленного металла, так как сварочная дуга и ванна жидкого металла полностью защищены от вредного влияния кислорода и азота воздуха, а медленное охлаждение способствует наиболее полному удалению из наплавленного металла газов и шлаковых включений. Полностью исключается возможность разбрызгивания металла.

При автоматической наплавке заданный режим почти не изменяется, поэтому в каждый момент времени расплавляется вполне определенное количество электродного металла и флюса. Это обеспечивает получение наплавленного металла, равномерного по химическому составу и свойствам.

Автоматическая наплавка под флюсом отличается высокой производительностью процесса. Коэффициент наплавки при автоматической наплавке под флюсом за счет более эффективного использования тепловой энергии в 1,5 раза выше, чем при ручной наплавке, и составляет 14...15 г/А-ч.

Наплавку под флюсом применяют при восстановлении шеек коленчатых валов двигателей, шлицевых поверхностей на различных валах, полуосей и других деталей ремонтируемых автомобилей

Под флюсом.

Наплавка под флюсом

Наиболее распространена наплавка под флюсом.

Флюс насыпают слоем толщиной 50—60 мм, и статическое давление слоя флюса на жидкий металл составляет 7—9 гс/см2. Этого незначительного давления достаточно, чтобы устранить нежелательные механические воздействия дуги на ванну жидкого металла, разбрызгивание * жидкого металла и нарушение формирования шва даже при очень больших силах тока.

Для наплавки под флюсом применяют электроды в виде одной или нескольких проволок диаметром 1—6 мм или электродной ленты толщиной 0,4—0,8 мм и шириной 20—100 мм.

Качество наплавленного металла, форма валиков, глубина проплавления металла изделия зависят от режима наплавки. При наплавке под флюсом получается однородный наплавленный металл, свободный от трещин и пор с гладкой поверхностью и плавным переходом от валика к валику.

Процесс наплавки легко контролировать и регулировать.

Вибродуговая наплавка

Сущность процесса вибродуговой наплавки заключается в периодическом замыкании и размыкании находящихся под током электродной проволоки и поверхности детали. Каждый цикл вибрации проволоки включает в себя четыре последовательно протекающих процесса: короткое замыкание, отрыв электрода от детали, электрический разряд и холостой ход. При отрыве электрода от детали на ее поверхности остается частичка приварившегося металла.

Вибродуговую наплавку применяют при восстановлении изношенных поверхностей очень широкой номенклатуры деталей. Ее используют при восстановлении деталей из стали, ковкого и серого чугуна, при наращивании изношенных наружных и внутренних цилиндрических поверхностей, а также резьбовых поверхностей и шлиц. Наплавку производят с охлаждением струёй жидкости (5%-ный раствор кальцинированной соды), без охлаждения и в среде углекислого газа.

Оценивая автоматическую вибродуговую наплавку как способ восстановления изношенных поверхностей деталей, можно отметить следующие ее достоинства: небольшой нагрев деталей, не оказывающий влияние на их термообработку; небольшая зона термического влияния; достаточно высокая производительность процесса, которая по площади покрытия составляет 8... 10 см/мин.

К числу недостатков следует отнести снижение усталостной прочности деталей после наплавки на 30...40%.

Автоматическую вибродуговую наплавку широко применяют для восстановления цилиндрических деталей небольшого размера, особенно при ремонте деталей автомобилей и тракторов, станочного оборудования (оси, валы, шпиндели, шлицевые валы и т. п.). Напряжение источника тока 14—24 В, диаметр электродной проволоки 1,6—2,5 мм, сила сварочного тока 100—250 А. Деталь, зажатая в центрах или патроне станка, равномерно вращается с необходимой скоростью, сварочная (вибродуговая) головка перемещается вдоль наплавляемой детали.

Перенос металла небольшими каплями облегчает формирование ровных плотных слоев наплавленного металла.

К месту наплавки подают охлаждающую жидкость, через которую* в дугу вводят соли, содержащие ионизирующие элементы для стабильности горения дуги. В качестве охлаждающей жидкости применяют 2,5—6%-ный водный раствор кальцинированной соды или 20%-ный водный раствор глицерина. Образующийся пар защищает расплавленный металл от воздействия кислорода и азота воздуха, чем способствует получению валика с более высокими механическими свойствами.

В институте электросварки им. Е. О. Патона АН УССР разработан метод вибродуговой наплавки под слоем флюса, который с успехом применяют для наплавки изделий большого диаметра. Применение флюса обеспечивает более спокойное горение дуги и замедленное остывание металла, что предотвращает образование трещин.

Быстрое охлаждение малых порций расплавленного металла обеспечивает возможность наплавки вибродуговым способом деталей небольшого диаметра, так как нет опасности стекания металла с детали.

Вибродуговой наплавкой восстанавливают стальные и чугунные детали, на которые нужно нанести равномерный тонкий слой металла при минимальной их деформации, при этом на поверхности деталей допустимы мелкие дефекты. Наплавлять можно и закаленные детали, причем твердость их снижается незначительно.

studfiles.net

Механизированные способы наплавки и сварки Электродуговая наплавка и сварка под слоем флюса

Сущность процесса заключается в том, что в зону горения электрической дуги автоматически подается сухой гранулирован­ный флюс с размерами зерен 0,5...3,5 мм и электродная сплошная или порошковая проволока (лента).

Флюс при наплавке выполняет следующие функции: устойчивое горение дуги; защиту расплавленного металла от воз­действия кислорода и азота воздуха; очистку расплавленного ме­талла от включений и его раскисление; легирование необходимы­ми элементами металла шва; образование теплоизоляционного слоя, замедляющего процесс затвердевания металла; формирова­ние поверхности шва.

Деталь 5 устанавливают в патроне или центрах специально пе­реоборудованного токарного станка, а наплавочный аппарат — на его суппорте. Электродная проволока подается из кассеты кроли­ками подающего механизма наплавочного аппарата в зону горе­ния электрической дуги. Движение электрода вдоль сварочного шва обеспечивается вращением детали, а по длине наплавленной поверхности — продольным движением суппорта станка. Флюс в зону горения дуги поступает из бункера . Флюс насыпается сло­ем толщиной 10...40 мм. Под воздействием теплоты, выделяемой сварочной дугой, одновременно расплавляются электродная про­волока, поверхность детали и флюс (рис. 5).

В зоне наплавки сварочная дуга с каплями металла оказывается в объеме газов и паров, ограниченном жидкой оболочкой расплав­ленного флюса. Последний вследствие меньшей плотности всплы­вает на поверхность расплавленного металла шва, покрывает его плотным слоем и тем самым изолирует жидкий металл от кислоро­да и азота воздуха и способствует сохранению теплоты дуги.

По мере удаления сварочной дуги после затвердевания металла образуется наплавленный валик, покрытый шлаковой коркой и не- расплавившимся флюсом. Металл сварочного шва, полученного под флюсом, состоит из расплавленного присадочного (1/3) и переплав- ленного основного металла (2/3). Массы расплавленного флюса и присадочного металла примерно одинаковы. Остывшую шлаковую корку удаляют.

Плавленые флюсы подразделяют на виды в зависимости от массовой доли оксидов кремния и марганца. Марганцовистые флюсы содержат > 12 % МпО. Низкокремнистые флюсы включа­ют < 30 %, а высококремнистые > 30 % Si02.

Широко применяют в ремонте высококремнистые марганцо­вистые флюсы марок АН-348А и ОСЦ-45, которые имеют в своем составе 38...44 % оксида марганца, обеспечивают устойчивое горе­ние дуги, хорошее формирование сварочных валиков и небольшое количество пор в наплавленном металле. Низкокремнистые без­марганцовистые флюсы марок АН-20 и АН-30 уменьшают воз­можность появления горячих трещин и пор в наплавленном слое.

Флюсы АН-348А, ОСЦ-45, АН-8 при­меняют для наплавки деталей из углеродистых сталей, а флюсы АН-22, АН-26 — для наплавки деталей из легированных сталей.

Марку электродного материала, как и флюса, выбирают с уче­том требуемых физико-механических свойств наплавленного покрытия. Применяют следующие электродные материалы: про­волоку сплошного сечения (углеродистую Нп-30, Нп-50; леги­рованную Св-12Г2, Св-08Г2С; высоколегированную Св-20ХЗ, Нп-ЗОХВ) и порошковую (легированную, высоколегированную).

Качество наплавленного металла зависит от выбора режима процесса. Основные технологические параметры наплавки: со­став электродного материала и флюса, напряжение дуги, сила и полярность тока, скорость наплавки и подачи электродного ма­териала, шаг наплавки, смещение электрода с зенита, диаметр и вылет электрода.

Наиболее устойчивый режим наплавки обеспечивается при применении постоянного тока обратной полярности, т. е. на де­таль подается отрицательный потенциал (анод), а на электрод — положительный (катод). При наплавке постоянным током в ка­тодном пятне выделяется больше теплоты, чем в анодном. Поэто­му при прямой полярности тока меньше расплавляется основного металла, чем при обратной полярности. Это обусловливает умень­шение ширины шва и глубины проплавления при наплавке посто­янным током прямой полярности по сравнению с наплавкой на обратной полярности.

Для выполнения сварочно-наплавочных работ в качестве ис­точников питания применяют выпрямители ВС-300, ВДУ-504, ВС-600, ВДГ-301 и преобразователи ПСГ-500 с пологопадающей или жесткой внешней характеристикой. В роли вращателей дета­лей используют специальные установки (УД-133, УД-140, УД-143, УД-144, УД-209, УД-233, УД-299, УД-302, УД-651, ОКС-11200, ОКС-11236, ОКС-11238, ОКС-14408, ОКС-27432, 011-1-00 РД) либо списанные токарные или фрезерные станки. Для подачи проволоки применяют головки А-580М, ОКС-1252М, А-765, А-1197.

В качестве оборудования для электродуговой наплавки и свар­ки используют универсальные наплавочные станки У-651 и У-653.

Область применения механизированной наплавки под слоем флюса распространяется на восстановление деталей (диаметром более 50 мм) из углеродистых и низколегированных сталей, требу­ющих нанесения слоя толщиной более 2 мм с высокими требова­ниями к его физико-механическим свойствам. Наплавляют шейки валов, поверхности катков и роликов, направляющие станин и другие элементы.

Механизированная наплавка под слоем флюса обладает следу­ющими преимуществами:

повышением производительности труда в 6...8 раз по сравне­нию с ручной электродуговой наплавкой с одновременным сни­жением расхода электроэнергии в 2 раза за счет более высокого термического КПД;

высоким качеством наплавленного металла благодаря насыще­нию необходимыми легирующими элементами и рациональной организации тепловых процессов;

меньшим расходом присадочного материала в результате ис­ключения потерь на разбрызгивание, отсутствием огарков и уменьшением угара металла;

лучшими условиями труда наплавщиков за счет механизации процесса и отсутствия открытой дуги.

Недостатки процесса:

большое вложение теплоты в материал детали, что увеличивает зону термического влияния и изменяет результаты предыдущей термической обработки. После наплавки обычно требуется после­дующая термическая обработка, хотя применение керамического флюса ее исключает;

трудности удержания ванны расплавленного металла на поверх­ности цилиндрической детали и необходимость удаления шлако­вой корки. По первой причине детали диаметром менее 50 мм под слоем флюса не наплавляют;

уменьшение усталостной прочности деталей до 20...40 % за счет остаточных напряжений, пористости и структурной неоднород­ности;

появление при загрузке флюса в бункер и его просеивании после использования силикатной пыли, вредной для организма человека.

studfiles.net

Механизированная наплавка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Механизированная наплавка

Cтраница 1

Механизированная наплавка ( И. И. Фрумин, И. К. Походня и др. [24]), внедренная на сотнях советских предприятий ( рис. 20), стала одним из важнейших средств экономии металла, особенно дефицитных сталей и цветных металлов. В результате внедрения наплавки значительно улучшилось использование заводского и транспортного оборудования.  [1]

Механизированная наплавка в среде водяного пара, используемая для восстановления опорных катков, поддерживающих роликов и ведущих колес, не требует флюса или дорогостоящего газа.  [2]

Механизированная наплавка под флюсом внедрена на ряде ремонтных предприятия. Опыт показывает, что она доступна не только специальным ремонтным заводам, но и мелким ремонтным мастерским и цехам.  [3]

Механизированная наплавка выгодно отличается от ручной непрерывностью технологического процесса, которая достигается использованием электродной проволоки или ленты в виде больших мотков, подводом тока к электроду на минимальном расстоянии от дуги, что позволяет применять токи большой силы без перегрева электрода.  [5]

Механизированная наплавка под флюсом успешно используется для упрочнения деталей металлургического оборудования, особенно валков прокатных станов. Износостойкость наплавленных валков по сравнению с закаленными повышается в 3 - 4 раза. При изготовлении и ремонте деталей транспортных, сельскохозяйственных машин, металлорежущих станков за счет рационально выбранного технологического режима механизированной наплавки под флюсом удается повысить эксплуатационные свойства деталей в 2 - 10 раз.  [7]

Механизированную наплавку электродной проволокой и лентой выполняют под слоем плавленого флюса, в среде защитного газа или открытой дугой. Плавленый флюс выбирают в зависимости от типа наплавленного металла. При наплавке металла типов А и В обычно применяют флюсы марок АН-348, ОСЦ-45, АН-60 или АН-8, наплавку металла типа D ведут под слоем флюсов АН-26, 48 - ОФ-6 или 48 - ОФ-Ю.  [8]

Механизированную наплавку электродной проволокой и лентой выполняют под слоем плавленого флюса, в среде защитного газа или открытой дугой. Плавленый флюс выбирают в зависимости от типа наплавленного металла.  [9]

Процесс механизированной наплавки состоит в следующем: на заранее луженую и офлюсованную поверхность, находящуюся в нижнем положении, укладывают пластину баббита толщиной несколько миллиметров.  [10]

Для механизированной наплавки или сварки углового шва на массивной детали применяется расчетная схема мощного быстро-движущегося точечного источника на поверхности полубесконечного тела или плоского слоя.  [12]

Для механизированной наплавки по ГОСТ 10543 - 98 выпускается специальная наплавочная проволока типа Нп диаметром 0 3; 0 5; 0 8; 1 2; 1 4; 1 6; 2 0; 2 5; 3 0; 4 0; 5 0; 6 5 и 8 0 мм.  [13]

При механизированной наплавке применяют два вида флюсов: плавленные и керамические.  [14]

При механизированной наплавке включение двигателя подающего механизма и двигателя тележки производится автоматически в момент зажигания дуги.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Технология наплавки

ЭЛЕКТРОГАЗАСВАРЩИК

Процесс наплавки начинается с тщательной очистки детали от грязи, масла, краски. Рекомендуется поверхнос­ти, подлежащие наплавке, обжигать газовыми горелками. Применяют также промывку горячим раствором щелочи с последующей промывкой горячей водой, очистку стальной щеткой. Для предупреждения больших внутренних напря­жений и образования трещин наплавляемые детали часто подогревают до температуры, зависящей от основного и на­плавляемого металлов. Приемы и режимы наплавки зави­сят от формы и размеров деталей, толщины и состава на­плавляемого слоя.

Большое значение для качества и формирования наплав­ляемого слоя имеет доля основного и присадочного метал­ла. Влияние основного металла на качество наплавляемого слоя пропорционально доле его участия в образовании слоя. Эта доля зависит не только от способа наплавки, но осо­бенно от режима напланки. Например, при наплавке под флюсом влияние режима на качество наплавляемого слоя больше, чем при ручной наплавке покрытыми электрода­ми, что объясняется большим проплавлением основного металла. Преимуществом наплавки порошковой проволо­кой (или лентой) является меньшая плотность тока, что обеспечивает меньшую глубину проплавления основного металла и, как следствие, меньшее перемешивание его с наплавляемым металлом. При нанесении слоя в виде от­дельных валиков должно быть обеспечено оптимальное перекрытие валиков при ручной наплавке на 0,30—0,35 ширины, а при механизированной — на 0,4—0,5 ширины валика.

Ручную дуговую наплавку производят электродами с диаметром стержня 4—5 мм. Сварочный ток составляет 160—250 А. Напряжение дуги — 22—26 В. Наплавку про­

изводят короткой дугой постоянным током обратной по­лярности. При наплавке перегрев наплавленного слоя не допускается. Для этого слой наплавляют отдельными ва­ликами с полным последовательным охлаждением каждо­го валика.

По химическому составу и физико-механическим свой­ствам наплавленный металл будет отличаться как от ос­новного, так и от присадочного металла.

Одним из важных параметров процесса наплавки явля­ется глубина проплавления основного металла: чем мень­ше глубина проплавления, тем меньше доля основного металла в наплавленном. Химический состав наплавлен­ного металла будет ближе к присадочному. Обычно хими­ческий состав присадочного металла и металла наплавки выравнивается во втором-третьем слое.

С другой стороны, на глубине проплавления распола­гается переходная зона от основного металла к наплавлен­ному. Эта зона считается наиболее опасной, с точки зрения разрушения металла. Металл переходной зоны охрупчен из-за большой скорости охлаждения металла шва, имеет повышенную склонность к образованию холодных трещин по причине большой неоднородности химического состава металла и соответственно большой разности коэффициен­тов линейного расширения. Отсюда следует, что чем боль­ше глубина проплавления, тем больше зона ослабленного участка и тем ниже прочность детали. И, наоборот, чем меньше глубина проплавления, тем в меньшей мере теря­ется прочность детали. Металл наплавки по химическому составу приближается к присадочному, при этом отпадает необходимость в наложении второго слоя.

Исходя из изложенного, выбор оборудования для наплав­ки, режимов и технологии должен проводиться из условия обеспечения минимальной глубины проплавления основно­го металла h и заданной величины наплавленного слоя.

Высота наплавленного слоя ha складывается из величи­ны износа /ги, толщины дефектного слоя Лдс и высоты не­ровностей йнер (рис. 70).

пр.

Рис. 70. Схема наплавки

На практике величина дефектного слоя принимается равной 1,5—2,0 мм, высота неровностей — 1,0—1,5 мм:

К = К + (2,5—3,5) мм.

При толщине наплавленного слоя больше 5 мм наплав­ку желательно вести в два слоя для уменьшения глубины проплавления.

Выбор режимов наплавки зависит от толщины наплав­ленного слоя.

Выбор наплавочных материалов производится исходя из требований, предъявляемых к металлу трущихся поверх­ностей в зависимости от вида изнашивания. Например, для условий абразивного изнашивания требуется высокая твер­дость наплавленного металла, которая обеспечивается ис­пользованием наплавочных материалов с повышенным содержанием углерода, хрома, марганца, вольфрама.

Для условий коррозионного изнашивания коррозион - ностойкость достигается легированием металла хромом в количестве больше 12% (нержавеющие стали).

Режимы и технология наплавки назначаются в зависи­мости от требуемой высоты наплавленного слоя. В поня­тие режима входит выбор силы тока, напряжения и скоро­

сти наплавки. Сила тока и напряжение должны быть ми­нимальными, но обеспечивать стабильное горение дуги.

Величина силы тока определяется в основном диамет­ром электрода. Для наплавочных работ, применяются элек­троды малых диаметров (4,0—5,0 мм).

Выбор сварочного оборудования производится в соот­ветствии с режимом наплавки. Параметры источника тока должны обеспечивать заданные режимы наплавки.

Ручная дуговая наплавка применяется при индивиду­альном способе выполнения ремонтных работ.

Выбор марки электродов производится исходя из тре­бований, предъявляемых к металлу поверхности в зависи­мости от условий работы деталей (табл. 30).

Для восстановления деталей типа валов, работающих при нормальных условиях, рекомендуются электроды 03H-400, обеспечивающие твердость НВ 375—425 без тер­мической обработки.

Наплавка деталей, работающих при коррозионном из­нашивании, выполняется электродами ЦП-6М, химичес­кий состав наплавленного металла 08X17 Н8 С6 Г или ЦН-5 (24X12). Для деталей, работающих в условиях абразивного износа, рекомендуются электроды Т-590 (Э-320Х25 С2ГР).

Режимы наплавки указываются на пачках электродов.

Для наплавки могут применяться и сварочные электро­ды, но механические свойства наплавленного металла низ­кие.

Наплавка плоских поверхностей выполняется в наклон­ном положении способом сверху вниз.

Наплавка цилиндрических поверхностей выполняется по винтовой линии или продольными валиками. Порядок наложения швов приводится на рис. 71.

Таблица ЗО Наиболее распространенные типы и марки электродов для наплавки и основные области их применения

Тип

Марка

Область применения

Э-10Г2

Э-11ГЗ

Э-12Г4

Э-15Г5

Э-30Г2ХМ

03H-250Y

ОЗН-ЗООУ

ОЭН-350У

ОЗН-4ШУ

НР-70

Детали, работающие в условиях интенсивных ударных нагрузок (оси, валы, автосцепки, железно­дорожные крестовины, рельсы)

Э-16Г2ХМ

Э-35Г6

Э-ЗОВ8ХЗ

Э-35Х12ВЭСФ

Э-90Х4М4ВФ

ОЗШ-1

ЦНЧ

ЦШ-1

Ш-16

озн-з

Штампы для горячей штамповки

Э-37Х9С2

Э-70ХЗСМТ

Э-24Х12

Э-20Х13

Э-35Х12Г2С2

Э-100Х12М

Э-120Х12Г2СФ

Э-10М9Н8К8Х2СФ

ОЗШ-З

ЭН-бОМ

ЦІІ-5

48Ж-1

ІІЖ-3

ЭН-Х12М

Ш-1

ОЗШ-4

Штампы для холодной штамповки

Э-80В18Х4Ф

Э-90В10Х5Ф2

Э-105В6Х5МЗФЗ

Э-10К18В11М10ХЗФ

Э-300Х28Н4С4

Э-225Х10Г10С

Э-110Х14В13Ф2

Э-175Б8Х6СТ

ЦИ-1М

ЦИ-2У

И-1

ОЗИ-5

ЦС-1

ЦН-11

ВСН 6

ЦН-16

Металлорежущий инструмент, а также штампы для горячей штам­повки в тяжелых условиях (осад­ка, вьггяжка, прошивки). Детали, работающие в условиях интенсив­ного абразивного изнашивания с ударными нагрузками

Э-08Х17Н8С6Г Э-09Х16Н9С5Г2М2ФТ Э-09ХЗ1Н8 АМ2 Э-13Х16Н8М5С5Г4Б Э-15Х15Н10С5МЗГ Э-15Х28Н10СЗГТ Э-15Х28Н10СЗМ2ГТ Э-200Х29Н6Г2 НЭ-190К62Х29В5С2

ЦН-бМ, ЦН-6Л ВПИ-1

УОНИ-13/Н1-БК

ЦН-12М, ЦН-12Л

ЦН-18

ЦН-19

ЦН-20

ЦН-3

ЦН-2

Уплотнительные поверхности арматуры для котлов, трубопро­водов и нефтеаппаратуры

Э-65Х11ЫЗ

Э-65Х25ПЗНЗ

ОМГ-Н

ЦНИИН-4

Изношенные детали из высоко­марганцовистых сталей типов 1 ЮГ 13 и 110Г13Л

Э-95Х7Г5С

Э-30Х5В2Г2СМ

12АН/ЛИВТ

Ткз-Н

Детали, работающие в условиях интенсивных ударных нагрузок с абразивным изнашиванием

Э-80Х4С

Э-320Х23С2ГТР

Э-320Х25С2ГР

Э-350Х26Г2Р2СТ

13КН/ЛИВТ

Т-620

Т-590

Х-5

Детали, работающие преимущест­венно в условиях абразивного изнашивания

Рис. 71. Порядок наложения швов при наплавке деталей цилиндри­ческой формы продольными валиками

Зернистые порошковые смеси наплавляют с помощью угольного электрода. На подготовленную поверхность на­сыпают тонкий слой флюса — прокаленной буры (0,2— 0,3 мм) и слой порошковой смеси толщиной 3—7 мм и ши­риной не более 50 мм. При большей ширине наплавляют несколько полос. Слой разравнивают и слегка уплотняют гладилкой. Наплавку производят плавными поперечными движениями угольного электрода вдоль наплавляемой по­верхности. Скорость перемещения должна обеспечивать сплавление наплавляемого сплава с основным металлом. Ток постоянный прямой полярности. При диаметре элект­рода 10—16 мм сварочный ток составляет 200—250 А, на­пряжение дуги — 24—28 В. Длину дуги поддерживают в пределах 4—8 мм.

Автоматическая наплавка под флюсом рекомендуется при большом объеме работ.

Сущность процесса наплавки состоит в том, что дуга горит под слоем флюса. Под действием тепла дуги рас­

плавляются электродная проволока, основной металл и часть флюса. Расплавленный металл электрода переносит­ся на основной, образуя слой наплавленного металла. Пе­ренос происходит в зоне расплавленного флюса, который надежно защищает жидкий металл от контакта с воздухом.

По мере удаления сварочной дуги расплавленный флюс затвердевает, образует шлаковую корку, легко отделяющу­юся от металла наплавки. Неизрасходованная часть флюса собирается и возвращается в дальнейшем для наплавки.

Процесс наплавки осуществляется с помощью напла­вочных установок, конструкция которых зависит от кон­фигураций наплавляемых деталей. При ремонте автомоби­ля чаще всего встречаются детали цилиндрической формы типа валов. Для восстановления размеров таких деталей промышленностью выпускается наплавочная установка типа А-580М, которая легко монтируется на месте резцедержа­теля на переоборудованном то'карном станке, имеющем частоту вращения 0,2—5 об/мин (рис. 72).

Рис. 72. Схема механизированной наплавки под флюсом

316

Проволока из кассеты 1 подающими роликами 2 через направляющую 3 подается в зону горения дуги на деталь 4, закрепленную в патроне токарного станка. Флюс из бунке­ра 5 подается на дозатор 6. Наплавка на вал осуществляет­ся по винтовой линии с заданным шагом.

Выбор марки наплавочной проволоки производится в зависимости от требуемых физико-механических свойств наплавленного металла. Легирование наплавленного слоя при наплавке под флюсом производится в основном через электродную проволоку, реже — через проволоку и флюс. Для наплавки чаще всего применяют плавленный флюс АН - 348А.

Для наплавки деталей из малоуглеродистых сталей при­меняют проволоку Св-08А, Св-08ГС, Св-1-Г2; для деталей из среднеуглеродистых сталей — Нп-65, Нп-ЗОХГСА.

Выбор режимов наплавки производится исходя из тол­щины наплавляемого слоя, диаметр наплавочной проволо­ки принимается в пределах 1,6—2,5 мм, при этом сила тока колеблется 150—200 А, напряжение — 25—35 В, скорость подачи сварочной проволоки — 75—180 м/ч, скорость на­плавки — 10—30 м/ч.

При выборе источника питания предпочтение отдается источникам постоянного тока, преобразователям и выпря­мителям с падающей характеристикой. Наплавку ведут на обратной полярности.

Наплавка под флюсом по сравнению с ручной дуговой наплавкой имеет следующие преимущества: высокая про­изводительность процесса, возможность получения наплав­ленного металла с заданными физико-механическими свой­ствами, высокое качество наплавленного металла, лучшие условия труда сварщиков, отсутствие ультрафиолетового излучения.

К недостаткам процесса относятся: большая глубина проплавления из-за высокого нагрева детали, невозмож­

ность наплавки деталей диаметром менее 50 мм из-за труд­ности удержания флюса на поверхности детали.

Механизированная наплавка под флюсом применяется для наплавки коленчатых валов, полуосей и других дета­лей.

Наплавка в среде углекислого газа довольно широко применяется для восстановления размеров изношенных деталей.

Оборудование для наплавки в среде углекислого газа деталей цилиндрической формы состоит из вращателя — модернизированного токарного станка и наплавочной го­ловки А-580М, смонтированной на суппорте токарного стан­ка (рис. 73).

Наплавочная проволока из кассеты 1 тянущими роли­ками 2 через мундштук 3 подается в зону горения дуги с основным металлом. Дуга горит в среде углекислого газа, подаваемого из углекислотного баллона 5 через подогрева­тель 6, редуктор 7, осушитель 8 в сопло 4, установленное

на конце мундштука через изоляционную втулку 9. Выте­кая из сопла, углекислый газ оттесняет воздух и предохра­няет расплавленный металл от окисления. Давление газа 0,15—0,20 МПа. Деталь типа вала устанавливается в пат­роне токарного станка с поджатием центром задней бабки.

Наплавка осуществляется по винтовой линии с опреде­ленным шагом. Снизу на деталь подается жидкость (3— 5 % водный раствор кальцинированной соды) для охлажде­ния детали в процессе наплавки. Охлаждающая жидкость может подаваться непосредственно на наплавленный ме­талл или рядом с ним, создавая различные скорости ох­лаждения.

Таким образом происходит совмещение процесса на­плавки с термической обработкой металла шва. Кроме того, охлаждение значительно снижает коробление деталей, что очень важно при наплавке валов значительной длины.

Выбор режимов наплавки в среде углекислого газа про­изводится в том же порядке, что и при наплавке под флю­сом.

Однако имеется особенность назначения марки напла­вочной проволоки: содержание марганца и кремния в ней должно быть не менее чем по 1 % для предотвращения об­разования пор. Для наплавки у малоуглеродистых сталей применяют сварочную проволоку марок Св-С8Г2С, Св-12ГС и др.

Для сред

msd.com.ua

22. Механизированные способы сварки и наплавки Плазменная наплавка

В качестве источника тепловой энергии при плазменной наплавке используется струя плазмы. Плазма представляет собой частично или полностью ионизированный газ, нагретый до очень высокой температуры и обладающий свойством электропроводности. Плазменную струю получают в специальных устройствах, которые называют плазмотронами или плазменными горелками. Плазмотрон состоит из двух основных частей — катодной и анодной. Катод плазмотрона представляет собой стержень диаметром 6.. .8 мм, изготовленный из лантанированного вольфрама, который через водяную рубашку охлаждается проточной водой. Анодная часть (сопло), изготовленная из меди, также охлаждается водой.

Для того чтобы получить плазменную струю между анодом и катодом, возбуждают электрическую дугу, и в зону ее горения вводят плазмообразующий газ, который, проходя через дуговой промежуток, нагревается до высокой температуры и ионизируется, т. е. распадается на положительно и отрицательно заряженные ионы.

Под действием электромагнитного поля происходит обжатие столба дуги, а благодаря избыточному давлению газа дуга вытягивается в направлении движения струи. Это приводит к резкому увеличению плотности тока и повышению температуры струи. Плазменная струя выходит из канала сопла плазмотрона в виде тонкого шнура с длиной видимой части до 50.. .60 мм.

В качестве плазмообразующего газа применяют аргон, азот, гелий, водород и их смеси. Аргонная плазменная струя имеет наиболее высокую температуру (до 15... ...20 тыс. °С) и сверхзвуковую скорость истечения (до 1000.. .1200 м/с).

Присадочный материал при плазменной наплавке вводится в сварочную ванну в виде порошка или проволоки. Порошковая наплавка производится двумя методами: подачей порошка непосредственно в сварочную ванну и путем вдувания его в плазменную струю.

Высокая концентрация тепловой энергии в плазменной струе, стабильность дугового разряда, возможность раздельного регулирования степени нагрева основного и присадочного материалов обусловливают преимущества применения плазмы при наплавке деталей.

Плазменная наплавка обеспечивает высокое качество наплавленного металла и по своим технико-экономическим показателям не уступает, а в ряде случаев даже превосходит другие способы механизированной наплавки.

Преимущества методов плазменного нанесения покрытий перед другими (гальваническим, вакуумным, кислородно-ацетиленовым и др.) заключаются в следующем:

- высокая температура плазменного потока позволяет расплавлять и наносить самые тугоплавкие материалы;

- поток плазмы дает возможность получать сплавы различных по свойствам материалов или наносить многослойные покрытия из различных сплавов. Это открывает широкую возможность получения покрытий, сочетающих разнообразные защитные свойства;

- возможности этого способа не ограничены формой и размерами обрабатываемого изделия;

- плазменная дуга - наиболее гибкий источник нагрева, позволяющий в широких пределах регулировать его энергетические характеристики.

Для плазменной наплавки наиболее широко применяется плазмотрон комбинированного действия. При горении независимой дуги такого плазмотрона между вольфрамовым электродом и соплом происходит расплавление присадочного металлического порошка, а при горении дуги между электродом и изделием поверхность последнего нагревается, и обеспечивается сплавление присадочного и основного металла. Использование комбинированной плазменной дуги позволяет получить минимальную глубину проплавления и долю основного металла в составе наплавленного, что является важнейшим технологическим преимуществом плазменной наплавки по сравнению с другими способами наплавки. Защита наплавляемого слоя от воздействия окружающей среды обеспечивается потоком инертного газа, окружающим дугу и подаваемым в наружное сопло плазмотрона. Присадочный порошок подается также инертным транспортирующим газом из специального порошкового питателя.

С помощью плазменной наплавки металлическим порошком можно получить жаростойкие и наиболее износостойкие покрытия из сплавов на основе никеля и кобальта. Этот способ позволяет получить тонкий равномерный слой покрытия с гладкой беспористой поверхностью, часто не требующей дополнительной механической обработки. При плазменной наплавке токоведущей присадочной проволокой дуга горит между катодом плазмотрона и проволокой, являющейся анодом, равномерно подаваемой в пространство между соплом и изделием. При таком способе обеспечивается более высокая производительность процесса наплавки при малой глубине проплавления основного металла, однако возможности получения тонкого и равномерного слоя при таком способе наплавки ограничены. Кроме того, применение присадочного материала в виде порошка позволяет использовать для наплавки практически любые сплавы, что трудно осуществить при использовании проволоки в качестве присадочного материала. При плазменной наплавке в качестве плазмообразующего, защитного и транспортирующего газов обычно используется аргон. Расход газа и диапазон рабочих токов и напряжений при наплавке примерно тот же, что и при плазменной сварке. В отличие от наплавки процесс напыления характеризуется большей концентрацией теплового потока и высокой скоростью течения плазменной струи. Появление этого отличия связано с тем, что при плазменном напылении в качестве материалов покрытия применяются тугоплавкие металлы (вольфрам, молибден, тантал и др.) или окислы металлов (Аl2О3, MgO, ZrO2), силициды (MoSi2), карбиды (В4С, SiC), бориды (ZnB2, HfB2), т. е. неметаллические материалы, обладающие весьма высокой температурой плавления.

studfiles.net

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *