П.К. Логинов, О.Ю. Ретюнский - Способы и технологические процессы восстановления изношенных деталей, страница 6

В зависимости от толщины слоя покрытия ( S )различают электроды с тонким ( S = 0,15...0,25 мм) и толстым( S > 0,25 мм) покрытием.Составы покрытий электродов в зависимости от назначения истоимости подразделяются в основном на стабилизирующие (обеспечивающие устойчивое горение дуги) и повышающие качество сварногошва.Стабилизирующий состав (наиболее дешевый) включает в себя мел(СаСО3) – 80...85 % и жидкое стекло (Na2SiO3) – 20...15 %.Составы, повышающие качество сварного шва, представляют собой сочетания компонентов, имеющих разное функциональное назначение:• газообразующие вещества (для защиты от контакта с воздухом) –крахмал, пищевая мука, целлюлоза и т.п.;32• шлакообразующие вещества (для повышения плотности наплавленного слоя и защиты от воздуха) – полевой шпат, кварцевый песок,мрамор и другие вещества минерального происхождения;• раскислители – ферромарганец, ферросилиций и т.п.; легирующие элементы – феррохром, ферромолибден и другие ферросплавы;• связующее вещество – жидкое стекло, декстрин, органическийклей.2.3.2.

КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ СВАРКИВ зависимости от вида энергии, применяемой при сварке, различают три класса сварки: термический, термомеханический и механический (ГОСТ 19521-74).К термическому классу относятся виды сварки, осуществляемойплавлением, т.е. местным расплавлением соединяемых частей с использованием тепловой энергии.Основными источниками теплоты при сварке плавлением являютсясварочная дуга, газовое пламя, лучевые источники энергии, теплота,выделяемая при электрошлаковом процессе.Источники теплоты характеризуются температурой и концентрацией, определяемой наименьшей площадью нагрева (пятно нагрева) инаибольшей плотностью тепловой энергии в пятне нагрева.Эти показатели определяют технологические свойства источниковнагрева при сварке, наплавке и резке.Основные виды сварки термического класса – дуговая, газовая,электрошлаковая, электронно-лучевая, плазменная, лазерная, термитнаяи др.Дуговая сварка.

Необходимое для местного расплавления деталей иприсадочного материала тепло образуется при горении электрическойдуги между свариваемым металлом и электродом. По способу механизации сварка может быть ручная, механизированная и автоматическая.Механизированная и автоматическая сварка может быть под флюсом ив защитных газах.Газовая сварка. Основной и присадочный металлы расплавляютсявысокотемпературным газокислородным пламенем (температура до3200 °С).Электрошлаковая сварка. Плавление основного металла и присадочного материала происходит за счет тепла, выделяющегося при прохождении электрического тока через расплавленный шлак (в период установившегося процесса).33-3Электроннолучевая сварка. Сварка выполняется в высоком вакууме10 …10-4 Па.

Тепло выделяется за счет бомбардировки зоны сваркиэлектронным потоком, приобретающим высокие скорости в высоковольтной установке, имеющей мощность до 50 кВт. Анодом являетсясвариваемая деталь, а катодом вольфрамовая нить или спираль, нагретая до температуры 2300 °С.Плазменная сварка. Плавление металлов осуществляется плазменно-дуговой струей, имеющей температуру выше 10000 °С.Лазерная сварка. Сварка основана на использовании фотоэлектронной энергии.

При большом усилении световой луч способен плавитьметалл. Для получения такого луча применяют специальные устройства– лазеры.Термитная сварка. Процесс сварки заключается в том, что свариваемые детали закладываются в огнеупорную форму, а в установленныйсверху тигель засыпается термит – порошок из алюминия и окиси железа. При горении термита окись железа восстанавливается, а образующийся при этом жидкий металл при заполнении формы оплавляет и соединяет кромки свариваемых изделий.К термомеханическому классу относятся виды сварки, при которыхиспользуется тепловая энергия и давление: контактная, диффузионная,газопрессовая и др.Основным видом термомеханического класса является контактнаясварка – сварка с применением давления, при которой нагрев осуществляют теплотой, выделяемой при прохождении электрического тока через находящиеся в контакте соединяемые части.Диффузионная сварка давлением, осуществляемая взаимной диффузией атомов контактирующих частей при относительно длительномвоздействии повышенной температуры и при незначительной пластической деформации.При прессовых видах сварки соединяемые части могут нагреватьсяпламенем газов, сжигаемых на выходе сварочной горелки, дугой,электрошлаковым процессом, индукционным нагревом, термитом и т.п.К механическому классу относятся виды сварки, осуществляемые сиспользованием механической энергии и давления: холодная, взрывом,ультразвуковая, трением и др.Холодная сварка – сварка давлением при значительной пластической деформации без внешнего нагрева соединяемых частей.Сварка взрывом – сварка, при которой соединение осуществляется врезультате вызванного взрывом соударения быстро движущихся частей.Ультразвуковая сварка.

Сварка осуществляется за счет превращения при помощи специального преобразователя ультразвуковых коле34баний в механические высокой частоты и применения небольшогосдавливающего усилия.Сварка трением. Сварка заключается в том, что вследствие тренияодного из свариваемых стержней о другой место соединения разогревается, при приложении осевого усилия соединяемые металлы свариваются.2.3.3. СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ШВЫСварным соединением называют элемент сварной конструкции, состоящий из двух или нескольких деталей конструкции и сварного шва,соединяющего эти детали.Сварные соединения бывают стыковыми, угловыми, тавровыми инахлесточными.Стыковым называется сварное соединение двух элементов, расположенных в одной плоскости или на одной поверхности.По форме подготовки кромок свариваемых деталей стыковые соединения бывают с отбортовкой кромок, без скоса кромок,с V-образным прямолинейным скосом одной или двух кромок,с V-образным криволинейным скосом одной или двух кромок,с К-образным симметричным и несимметричным скосом одной кромки,с Х-образным прямолинейным или криволинейным скосом двухкромок.По выполнению стыковые соединения бывают односторонние идвусторонние, а по применению подкладок – без подкладок и с подкладками.Угловым называется соединение двух элементов, расположенныхпод прямым или произвольным углом и сваренных в месте примыканияих краев.По форме подготовки кромок свариваемых деталей угловые соединения бывают с отбортовкой кромок, без скоса кромок, с одним скосомодной кромки, с двумя скосами одной кромки или с одностороннимскосом двух кромок.По выполнению угловые соединения бывают односторонние и двусторонние.Тавровым называется сварное соединение, в котором к боковой поверхности одного элемента примыкает под углом и приварен торцомдругой элемент.По форме подготовки кромок свариваемых деталей тавровые соединения бывают без скоса кромок, с одним и с двумя скосами однойкромки.35По выполнению тавровые соединения могут быть односторонние идвусторонние, а по протяженности – сплошные и прерывистые.Нахлесточным называется сварное соединение, в котором свариваемые элементы расположены параллельно и перекрывают друг друга.По форме подготовки кромок свариваемых деталей нахлесточныесоединения бывают без скоса кромок, с круглым и удлиненным отверстием.По характеру выполнения шва нахлесточные соединения могутбыть односторонними и двусторонними, а также односторонними прерывистыми и односторонними со сплошным швом.Элементами геометрической формы подготовки кромок под сварку(рис.

2.3) являются: угол раскрытия шва зазор между стыкуемымикромками а; притупление кромок S; длина скоса листа при наличии разности толщин L; смещение кромок относительно друг друга S.Угол раскрытия шва выполняется при толщине металла более 3 мм,поскольку его отсутствие (разделки кромок) может привести к непровару но сечению сварного соединения, а также к перегреву и пережогуметалла; при отсутствии разделки кромок для обеспечения провараэлектросварщик всегда старается увеличить величину сварочного тока.Рис. 2.3. Элементы геометрической формыподготовки кромок под сваркуРазделка кромок позволяет вести сварку отдельными слоями небольшого сечения, что улучшает структуру сварного соединения иуменьшает возникновение сварочных напряжений и деформации.Зазор, правильно установленный перед сваркой, позволяет обеспечить полный провар по сечению соединения при наложении первого(корневого) слоя шва, если подобран соответствующий режим сварки.36Длиной скоса листа регулируется плавный переход от толстой свариваемой детали к более тонкой, устраняются концентраторы напряжений в сварных конструкциях.Притупление кромок выполняется для обеспечения устойчивоговедения процесса сварки при выполнении корневого шва.

Отсутствиепритупления способствует образованию прожогов при сварке.Смещение кромок ухудшает прочностные свойства сварного соединения и способствует образованию непровара и концентраций напряжений.Элементами геометрической формы сварного шва являются:при стыковых соединениях – ширина шва b, высота шва h;при тавровых, угловых и нахлестанных соединениях – ширина шваb, высота шва h и катет шва К (рис.

2.4).Рис. 2.4. Элементы геометрической формы шваСварные швы подразделяют по следующим признакам:1. По количеству наплавленных валиков:а) на однослойные (рис. 2.5, а);б) на многослойные (рис. 2.5, б).Рис. 2.5. Виды сварных швов по количеству наплавленных валиков:а – однослойный; б – многослойный2. По положению относительно действующего усилия:а) на фланговые (рис. 2.6, а);37б) на лобовые (рис. 2.6, б);в) на косые (рис.