П.К. Логинов, О.Ю. Ретюнский - Способы и технологические процессы восстановления изношенных деталей, страница 7

2.6, в).Рис.2.6 Виды сварных швов по положению относительнодействующего усилия: а – фланговые; б – лобовые; в – косые3. По положению в пространстве:а) на нижние (рис. 2.7, а);б) на горизонтальные (рис. 2.7, б);в) на вертикальные (рис. 2.7, в);г) на потолочные (рис. 2.7, г).Рис. 2.7. Пространственное положение сварных швов:а – нижнее; б – горизонтальное; в – вертикальное; г – потолочное4.

По внешней форме:а) на выпуклые (рис. 2.8, а);б) на нормальные (рис. 2.8, б);в) на вогнутые (рис. 2.8, в).38Рис 2.8. Формы сварных:а – выпуклые; б – нормальные; в – вогнутые5. По протяженности:а) на непрерывные или сплошные (рис. 2.9, а);б) на прерывистые (рис. 2.9, б).Рис.2.9. Виды сварных швов по протяженности:а – непрерывный; б – цепной; в – шахматный; l – длинна шва; t – шаг шва6. По направлению:а) на прямолинейные (рис. 2.10);б) на кольцевые.Выпуклые швы имеют большее сечение и поэтому называютсяусиленными. Однако большая выпуклость для швов, работающих признакопеременных нагрузках, вредна, так как вызывает концентрациюнапряжений в местах неплавного перехода от шва к поверхности основной детали.Вогнутые (ослабленные) швы применяют, как правило, в угловыхсоединениях.

В стыковых соединениях они не допускаются.39Рис.2.10. Виды сварных швов по направлениюНормальные швы по сечению соответствуют расчетным и принятыкак основной вид сварного шва.Прерывистые швы применяют в том случае, если шов неответственный (сварка ограждений, настила и др.) или если по прочностномурасчету не требуется сплошной шов. Их применяют в целях экономииматериалов, электроэнергии и труда сварщика.

Длину провариваемыхучастков прерывистого шва принимают в пределах от 50...150 мм,а промежутки делают примерно вдвое больше. Расстояние от началапредыдущего шва до начала последующего шва называют шагом шва t.2.3.4. СВАРКА И НАПЛАВКАРучная сварка и наплавка плавящимися электродами (рис. 2.11).Параметры режима – это сила тока, напряжение и скорость наплавки.Для получения минимальной глубины проплавления основного металлаэлектрод наклоняют в сторону, обратную направлению наплавки.Общие потери при наплавке покрытыми электродами с учетом потерь на угар, разбрызгивание и огарки составляют до 30 %.Сила тока зависит от толщины материала ремонтируемого изделияи определяется по формуле(2.9)где k – коэффициент, зависящий от толщины свариваемого изделия(табл.

2.1); д – толщина материала, мм.Таблица 2.1Зависимость коэффициента k от толщины материала изделияд, ммкdэл1…225…302…33…430…453…4405…645…604…5Рис. 2.11. Схема ручной наплавки: 1– основной металл; 2 – наплавленныйвалик; 3 – шлаковая корка; 4 – электродный стержень; 5 – покрытиеэлектродного стержня; 6 – газошлаковая зашита; 7 – сварочная ваннаНапряжение дуги составляет 22...40 В.

Диаметр электрода равен(табл. 2.1) dэл = 0,55 + (1...2) мм. Длина дуги не должна превышать диаметра электрода.Ручная сварка и наплавка используются для устранения трещин,вмятин, пробоин, изломов и т. д. В табл. 2.2 приведены способы подготовки поврежденного участка изделия.Таблица 2.2Способы подготовки деталей перед сваркойДефектТрещинаСпособ подготовки участкаЗачистка до металлического блеска вокругтрещины на ширину 15…20 мм.Вырубка канавки вдоль трещины на глубину 1\2 и ширину 2\3от толщены стенки.ПробоинаЗачистка до металлического блеска вокругпробоины.

Изготовление заплаты из сталиСт3 толщиной 2…2.5 мм (при расположении пробоины в стенке с необработаннойповерхностью заплату изготавливать внахлест, в стенке с обработанной поверхностью – впотай)Изготовление ремонтной детали по формеобломанной части. Зачистка скосов 3*45° вместах стыковки основной и ремонтнойдеталиРассверливание отверстия до полного снятия старой резьбы (при диаметре отверстия менее 12 мм – зенкование отверстия)ОбломИзнос резьбовых отверстий41ИнструментБормашина, стальнаящетка, шабернапильник.Бормашина, зубило,крейцмейсель, сверло3 мм.То же, что и призачисткетрещины.Механические ножницы, зубило,молоток.Ножовка, напильник.Бормашина, напильник.Сверло (зенкер)Для уменьшения вредных последствий явления сварку и наплавкуведут электродами с обмазкой – тонкой или толстой.Малоответственные детали сваривают электродами с тонкой обмазкой, которые изготовляют из проволоки Св-08.

Проволоку рубят накуски длиной 300...500 мм и покрывают обмазкой, состоящей из 3/4 мела и 1/4 жидкого стекла, разведенного в воде до сметанообразного состояния.Определяющим при выборе толстых электродов является процесссварки или наплавки. Для сварки используют электроды, обозначаемыебуквой «Э» с двузначной цифрой через дефис, например Э-42. Цифрапоказывает прочность сварочного шва на разрыв.Наплавочные электроды обозначают двумя буквами «ЭН» и цифрами, которые показывают гарантированную твердость наплавленногоданным электродом слоя.Каждому типу электрода соответствует несколько марок составовобмазок. По входящим в них веществам все электродные покрытия разделяют на следующие группы: рудно-кислое – Р, рутиловое – Т, фтористо-кальциевое – Ф, органическое – О и др. Наиболее распространенырудно-кислое (ОММ-5, ЦМ-7, ЦМ-8 и др.), рутиловое (АНО-1, АНО-3,АНО-4, АНО-12, ОЗС-3, ОЗС-4, ОЗС-6 и др.) и фтористо-кальциевоепокрытия (УОНИ-13/45, УОНИ-13/55, ЦЛ-9, ОЗС-2, АНО-7 и др).Газовая сварка и наплавка.

Сущность процесса – это расплавлениесвариваемого и присадочного металла пламенем, которое образуетсяпри сгорании горючего газа в смеси с кислородом. В качестве горючегогаза используют ацетилен, что позволяет обеспечить температуру пламени 3100...3300 оС. Ацетилен получают с помощью ацетиленовых генераторов, а кислород сохраняют и транспортируют в стальных баллонах вместимостью 40 л под давлением 15 МПа.Сварку и наплавку осуществляют сварочными горелками.

Мощность пламени характеризуется массовым расходом ацетилена, зависящим от номера наконечника горелки (табл. 2.3).Расход ацетилена можно определить по формуле, где S –толщина детали, мм; R – коэффициент, характеризующий удельныйрасход ацетилена на 1 мм толщины детали, м3/(ч·мм) (для чугуна R =0,11...0,14; для стали – 0,10...0,12; для латуни – 0,12...0,13; для алюминия – 0,06...0,10).Расход кислорода на 10...20 % больше, чем ацетилена.При ручной сварке пламя направляют на свариваемые кромки так,чтобы они находились в восстановительной зоне на расстоянии 2...6 мм42от конца ядра. Конец присадочной проволоки также держат в восстановительной зоне или в сварочной ванне.Таблица 2.3Мундштуки наконечников горелокНомернаконечника1234567Расход ацетилена, дм3\чДиаметр канала сопла, мм1502504005001000170025001,01,31,622,533,5Угол наклона ее мундштука горелки к поверхности свариваемогометалла зависит:• от толщины соединяемых кромок изделия.

Углы наклона мундштука горелки в зависимости от толщины металла при сварке низкоуглеродистой стали приведены в табл. 2.4;• от теплопроводности металла (чем толще металл и чем большеего теплопроводность, тем угол наклона мундштука горелки долженбыть больше, что способствует более концентрированному нагреву металла вследствие подведения большего количества теплоты).Таблица 2.4Угол наклона мундштука горелки в зависимостиот толщины свариваемого материалаТолщинаматериала, ммУгол наклона,градДо 1 1…3 3…51020305…77…10405010…12 12…156070Свыше1580Существуют два основных способа газовой сварки.Правый способ (рис.

2.12, а). Процесс сварки ведется слева направо, горелка перемещается впереди присадочного прутка, а пламя направлено на формирующийся шов. В результате происходит хорошаязащита сварочной ванны от воздействия атмосферного воздуха и замедленное охлаждение сварного шва. Такой способ позволяет получитьшвы высокого качества. Применяют при сварке металла толщиной более 5 мм. Пламя горелки ограничено с двух сторон кромками изделия, а43позади – наплавленным валиком, что значительно уменьшает рассеивание теплоты и повышает степень ее использования.

Этим способом легче сваривать потолочные швы, так как в этом случае газовый потокпламени направлен непосредственно на шов и тем самым препятствуетвытеканию металла из сварочной ванны.Левый способ (рис. 2.12, б). Процесс сварки выполняют справа налево, горелка перемещается за присадочным прутком, а пламя направляется на несваренные кромки и подогревает их, подготавливая к сварке. Пламя свободно растекается по поверхности металла, что снижаетопасность его пережога. Способ позволяет получить внешний вид швалучше, так как сварщик отчетливо видит шов и может получить егоравномерным по высоте и ширине, что особенно важно при сварке тонких листов.

Этим способом осуществляют сварку вертикальных швовснизу вверх. На вертикальных поверхностях горизонтальными швамивыполняют сварку, направляя пламя горелки на заваренный шов.Рис. 2.12. Основные способы газовой сварки:1 – формирующий шов; 2 – присадочный пруток;3 – пламя горелки; 4 – горелкаДля получения сварного шва с высокими механическими свойствами необходимо качественно произвести подготовку свариваемыхкромок, которая состоит в очистке их от масла, окалины и других загрязнений на ширину 20...30 мм с каждой стороны шва; разделку подсварку, которая зависит от типа сварного соединения; прихватки короткими швами, длина, количество и расстояние между ними зависит оттолщины металла, длины и конфигурации шва.При толщине металла до 6...8 мм применяют однослойные швы, до10 мм – двухслойные, более 10 мм – трехслойные и более.

Перед наложением очередного слоя поверхность предыдущего слоя необходимохорошо очистить металлической щеткой. Сварку выполняют короткимиучастками, стыки валиков в слоях не должны совпадать. При однослойной сварке зона нагрева больше, чем при многослойной. При наплавкеочередного слоя проводят отжиг нижележащих слоев.44Диаметр присадочной проволоки при сварке левым способом металла толщиной до 15 мм равен d = S/2 + 1(3), где S – толщина свариваемой стали (мм), при правом способе – половине толщины свариваемого металла. При сварке металла толщиной более 15 мм применяютпроволоку диаметром 6...8 мм.После сварки, чтобы металл приобрел достаточную пластичность имелкозернистую структуру, необходимо провести проковку металлашва в горячем состоянии и последующую нормализацию при температуре 800...900 °С.Дуговая наплавка под флюсом.