П.К. Логинов, О.Ю. Ретюнский - Способы и технологические процессы восстановления изношенных деталей (1038480), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Теласложной формы наплавляют самозащитной порошковой проволокой наспециализированных станках, позволяющих придать оси вращения горизонтальное положение.Плоские поверхности целесообразно наплавлять колебательнымидвижениями электрода или с использованием электродной ленты. Параметры наплавки: ширина ленты – 20...30 мм; ток – 600...1000 А; рациональная скорость наплавки для ленты шириной не более 30 мм –15...60 м/ч. Процесс наплавки осуществляют отдельными участками воизбежание коробления деталей.Плазменно-дуговая сварка и наплавка. Плазменная струя представляетсобой частично или полностью ионизированный газ, обладающий свойствами электропроводности и имеющий высокую температуру.
Онасоздается дуговым разрядом, размещенным в узком канале специального устройства, при обдуве электрической дуги потоком плазмообразующего газа. Устройства для получения плазменной струи получилиназвание плазмотронов или плазменных горелок (рис. 2.18). Плазменную струю получают путем нагрева плазмообразующего газа в электрической дуге, горящей в закрытом пространстве. Температура струи достигает 10000...30000 °С, а скорость в 2...3 раза превышает скоростьзвука.55Рис.
2.18. Схема плазмотрона:а – для работы на порошках; б – для работы на проволоке; 1 – сопло плазменнойструи (анод); 2, 3 – подвод и отвод охлаждающей воды; 4 – изолирующее кольцо;5 – подвод плазмообразующего газа; 6 – вольфрамовый электрод (катод);7 – подача напыляемого порошка; 8 – контактное устройство для проволоки;9 – напыляемая проволока (анод); 10 – направляющая трубка для проволокиПлазмотрон состоит из охлаждаемых водой катода и анода, смонтированных в рукоятке. Катод обычно изготовляют из вольфрама илилантанированного вольфрама (вольфрамовые стержни с присадкой1...2 % окиси лантана), анод (сопло) – из меди (водоохлаждаемое сопло).Катод и анод изолированы друг от друга прокладкой из изоляционногоматериала (асбеста).
Технические характеристики плазматронов длясварки и наплавки приведены в табл. 2.8 и 2.9.Таблица 2.8Технические характеристики плазмотронов для наплавкиПлазматроны для наплавкиПараметрынаружных поверхностейвнутренних поверхностейДопустимая сила тока, АПроизводительностьнаплавки, кг/ч.Диаметр плазмообразующегосопла, ммДиаметр выходного отверстия защитного сопла, ммВысота плазмотрона, мм260230универсальноготипа3100,5…5,20,3…3,00,5…3,8443…412…1310…1210…121354812Для получения плазменной струи между катодом и анодом возбуждают электрическую дугу от источника постоянного напряжения80...100 В.56Таблица 2.9Технические характеристики плазмотронов для сваркиМаксимальная сваМаксимальныйТипрочная сила тока, А Толщина сварасход, л/минМасса,риваемогоплазматрона прямая обратнаяохлажгазовкгметалла, мм (суммар- дающейполярполяржидкостиный)ностьностьПРС-020160200,05…1,56,62,00,1ПРС-0401100400,1…1,26,62,00,3ПРС-0301315–0,517,04,01,0ПМС -501500–––––ПМС -804800–6…12–––Много6004001…6045,08,43,0дуговойЭлектрическая дуга, горящая между катодом и анодом, нагреваетподаваемый в плазмотрон газ до температуры плазмы, т.
е. до состоянияэлектропроводности. В поток нагретого газа вводится материал длясварки и наплавки. Образующиеся расплавленные частицы материалавыносятся потоком горячего газа из сопла и наносятся на поверхностьизделия.В качестве плазмообразующих газов используют аргон и азот.
Аргонная плазма имеет более высокую температуру – 15000...30000 °С,температура азотной плазмы ниже – 10000...15000 °С. Применение нейтральных газов способствует предотвращению окисления материалов.В зависимости от подключения плазматрона к источнику питанияплазменная дуга может быть открытой, закрытой и комбинированной.При открытой плазменной дуге (рис. 2.19, б) ток течет междувольфрамовым электродом и деталью. Плазмообразующий газ совпадает с дуговым разрядом на всем пути его следования от катода до анода.Такой процесс сопровождается передачей большого количества тепладетали. Открытая плазменная дуга применяется при резке металлов.При закрытой плазменной дуге (рис. 2.19, а) плазмообразующийгаз проходит соосно с дугой лишь часть пути и, отделяясь от нее, выходит из сопла плазмотрона в виде факела плазмы.
Температура закрытойплазменной дуги (светлой ее части) на 25...30 % выше, чем открытой.Эта дуга применяется для плавления тугоплавких порошков, подаваемых в сжатую часть дуги.При комбинированной схеме горят две дуги (рис. 2.19, в): междувольфрамовым электродом и деталью; между вольфрамовым электродом и водоохлаждаемым соплом. Плазмотрон с комбинированной дугой57позволяет раздельно регулировать плавление присадочного и основногоматериала изменением величины соответствующих сопротивлений.Рис. 2.19. Схема включения плазмотронов:а – закрытая; б – открытая; в – комбинированнаяИсходный материал покрытия подается в плазматрон в виде порошка, проволоки, прутка. Режимы плазменной наплавки порошковымиматериалами приведены в табл.
2.10.Таблица 2.10Режимы плазменной наплавки порошковыми материаламиРежимы наплавкиНомеррежима123456789Наплавляемый порошокчислослоевПГ-СР4одинПГ-СР4Два10111213ПГ-СР2 ПГСР4ПГ-СР2 ПГСР4ПГ-С ПГ-СР4первыйвторойпервыйвторойпервыйвторойсварочная силатока, А120145100145120100100120100100145100100100120100100100скоростьподачипорошка,66611111166661166611666расходпорошкаКг/ч3,23,23,23,23,23,23,23,23,23,23,23,22,73,22,43,22,73,2Формированиенаплавляемогослоя, ммвысота(макси- глубинамальная)2,7…3,0 4,0…4,22,9…3,3 4,3…4,74,6…4,6 4,5…4,61,7…1,9 0,5…2,32,4…2,5 0,5…0,62,4…2,9 2,1…2,24,2…4,60,57,0…7,2 1,6…3,27,1…7,2 0,4…0,550…5241…4257…5844…4956…5858…6156…5748…5257…605,0…5,70,5…2,148…505,3…6,00,5…1,057…595,5…5,50,5…1,555…566,0…6,01,0…1,348…51ТвердостьHRCПлазменную наплавку выполняют одиночным валиком (при наплавке цилиндрических деталей по винтовой линии), а также с применением колебательных механизмов на прямой и обратной полярности.Наиболее простой способ наплавки – это наплавка по заранее насыпанному на наплавляемую поверхность порошку.58В ремонтной практике для получения износостойких покрытийприменяют хромборникелевые порошки СНГН и ПГ-ХН80СР4, твердосплавные порошки на железной основе ФБХ-6-2, К.БХ, УС-25 и другие,а также смеси порошков.Для плазменной наплавки выпускаются установки УМП-303, УПУ602 и другие и оборудование-комплект КПН-01.23-215 «Ремдеталь»,пост 01.23-21 «Ремдеталь», для сварки УПС-301, УПС-403, УПС-804.Толщина напыляемого материала – 0,1...2 мм.Лазерная наплавка.
Этот способ наплавки представляет собой технологический метод получения покрытий с заданными физикомеханическими свойствами путем нанесения наплавочного материала(порошок, фольга, проволока и др.) с последующим оплавлением еголазерным лучом. Наименьших затрат энергии требуют порошковые материалы.Порошки на поверхность детали могут подаваться непосредственнов зону лазерного луча с помощью дозатора; после предварительной обмазки клеящим составом; в виде коллоидного раствора. Для первогослучая характерен увеличенный расход порошка (в 5–7 раз) и ухудшение физико-механических свойств покрытия. Коллоидный раствор – этосмесь порошка и раствора целлюлозы.С увеличением толщины обмазки увеличивается поглощение излучения и растет КПД наплавки. Одновременно возрастает твердость нанесенного слоя, которую путем подбора скорости наплавки и материаламожно регулировать в пределах 35...65 HRC.При наплавке порошковых материалов необходимо учитывать грануляцию частиц.
Увеличение размеров частиц приводит к росту твердости и износостойкости покрытия. Рациональной является смесь различных фракций: 40...100 мкм – 10 %, 100...280 мкм – 80 %, 280 мкм и более – 10 %.Качество покрытий зависит от скорости перемещения лазерноголуча, толщины наплавляемого слоя и перекрытия валиков. Покрытия,нанесенные лазерной наплавкой, имеют следующие характеристики:толщина слоя, наплавленного за один проход, – до 0 8 мм; толщина дефектного слоя – не более 0,1 мм; прочность сцепления – до 35 кг/мм2;потери наплавляемого материала – не более 1 %; глубина зоны термического влияния – не более 1 мм.
Толщина нанесенного слоя может достигает 40...50 мкм.Оплавление лазерным лучом проводится на установках, которыеиспользуют серийные лазеры: ЛГН-702 «Кардамон», ЛТ1-2, «Иглай»«Комета», «Катунь», Латус-31, «Юпитер 1,0», и лазерных технологиче59ских модулях: 01.03.178 «Ремдеталь» и 01.12.376 «Ремдеталь». В табл.2.11 приведены технологические параметры наплавки.Таблица 2.11Технологические параметры лазерной наплавки в зависимостиот фракции и состава порошкаПорошокФракции200…300ПН73ХС3Р3100…20060…100ПГФБХ-6-2100…200200…400400…600Скоростьнаплавки,см/минМикротвердость,103МПа38282113382821133828211315…3815…3515…307,56,55,54,56,56,05,53,53,22,92,52,48,0…10,08,5…11,09,5…11,5Прочностьсцепленияс основой,МПа250350Лазерной наплавкой восстанавливают тарелки клапанов, кулачкираспределительных и кулачковых валов и других деталей.Электроконтактная приварка ленты (проволоки). Сущность процесса – точечная приварка стальной ленты (проволоки) к поверхностидетали в результате воздействия мощного импульса тока.
В точке сварки происходит расплавление металла ленты (проволоки) и детали. Схема приварки металлической ленты к поверхности вала показана на рис.2.20. Деталь 2 устанавливают в центрах 1 или патроне, а сварочная головка с роликами 4. Лента (проволока) плотно прижимается роликамипосредством пневмоцилиндров. Подвод тока к роликам производится оттрансформатора 5.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
