П.К. Логинов, О.Ю. Ретюнский - Способы и технологические процессы восстановления изношенных деталей (1038480), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Значительно режеприменяются электроды с чугунным стержнем или стальные (ЦЧ-4 и69др.), так как швы, заваренные этими электродами, трудно обрабатываются.Режимы сварки чугуна должны обеспечить минимально возможную глубину проплавления основного металла. Порядок наложенияшвов должен быть таким, чтобы тепло, выделяемое при сварке, былорассредоточено равномерно по всей зоне сварки.
Трещины длиной менее 100 мм заваривают в одном направлении. Трещины, имеющие длину более 100 мм, заваривают обратноступенчатым способом. После наложения каждого валика место сварки следует охладить до температуры60...70 °С, прежде чем: приступить к заварке следующего участка трещины.Большинство применяемых электродов на основе меди и никелятребует послойной проковки шва, которая уплотняет металл, снимаетвнутренние напряжения и повышает герметичность сварного соединения.
Проковку проводят сразу же после обрыва дуги легкими ударамизаостренной частью молотка или бородком со сферической головкой.Рассмотрим сварку трещин на чугунных деталях проволокойПАНЧ-1 1. В институте электросварки им. Е. О. Патона в Киеве быларазработана проволока ПАНЧ-11 на основе никеля с добавкой специальных элементов, предотвращающих окисление сварочной ванны, способствующих хорошему формированию шва и образованию мягкой, нетрескающейся аустенитной структуры.Сварку производят проволокой ПАНЧ-11 диаметром 1,2 мм с помощью полуавтомата А-547-У без защиты.
Благодаря наличию в проволоке большого количества никеля, шов получается аустенитный, плотный, трещины отсутствуют. Напряжение дуги 16...18 В; сила тока110...130 А; скорость подачи проволоки 110 м/ч; скорость сварки 10 м/ч;ток постоянный, прямой полярности. Трещины засверливают по краям иразделывают V-образным швом. Заварку ведут от концов к серединепопеременно короткими швами длиной 20...40 мм. Сварку следующеговалика ведут после остывания предыдущего до температуры 50...60 °С.2.3.7. ВОССТАНОВЛЕНИЯ СВАРКОЙ ДЕТАЛЕЙИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВДля устранения сколов, трещин и других механических повреждений в деталях из алюминиевых сплавов АЛ-4 и -9 (головки БЦ, картерысцепления, коробки передач, корпуса водяных насосов и др.) применяютаргонодуговую и ацетиленокислородную сварку.Аргонодуговая сварка неплавящимся вольфрамовым электродом всреде инертного газа аргона проводится без флюса, с введением приса70дочного материала в зону электрической дуги, горящей между вольфрамовым электродом и деталью.
Для сварки применяются специальныеустановки УДАР-300 и -500. Для восстановления деталей наплавкой рекомендуются установки типов УДАР и УДГ.Ацетиленокислородная сварка осуществляется при строго нейтральном пламени (за счет избытка ацетилена) и с расходом ацетилена75...100 л/ч на 1 мм толщины свариваемого металла.При всех способах сварки детали из силумина перед сваркой подогревают до температуры 200...250 °С, чтобы исключить коробление иобразование трещин.
После сварки детали подвергают низкотемпературному отпуску при 300...350 °С для снятия внутренних остаточныхнапряжений и улучшения структуры наплавленного металла.Недостатки сварки алюминиевых сплавов:интенсивное окисление алюминия с образованием тугоплавкогооксида с температурой плавления tпл = 2050 °С, в три раза превышающей tпл самого алюминия;частицы оксида, оставаясь в наплавленном металле, создают растягивающие остаточные напряжения, снижая его прочность;алюминиевые сплавы в расплавленном состоянии активно поглощают водород, который при быстром охлаждении не успевает выйти изсварочной ванны и создает поры и раковины;необходимость предварительного нагрева деталей до температуры200...250 °С и выполнения операций на нагретой детали.Устранение дефектов на деталях из алюминиевых сплавов. Алюминиевые сплавы АЛ2, АЛ4, АЛ9, из которых изготавливают корпусные детали машин и автомобилей, обладает рядом свойств, затрудняющих их сварку.Благодаря близости свойств алюминия и кислорода на открытыхповерхностях всегда образуется окисная пленка, которая затрудняетпроцессы сварки.
Окисная пленка по своим свойствам значительно отличается от основного металла. Удельный вес окисной пленки3,85 г/мм3, а удельный вес основного металла – 2,65 г/мм3. Температураплавления окисной пленки составляет 2060 °С, а температура плавленияосновного металла 670...650 °С.При сварке тугоплавкая и тяжелая окисная пленка не растворяется,опускается в расплавленный металл, оседает на границе расплава и основного металла и препятствует соединению наплавленного металла сосновным.Для получения качественного сварного соединения самой важнойзадачей является удаление окисной пленки или предупреждение ее образования.
Известны и применяются различные способы предупрежде71ния и удаления окисной пленки: механические, химические, защитныхгазов и т.д.У алюминиевых сплавов, обладающих скрытой теплотой плавления, цвет при нагревании не меняется, поэтому переход их из твердогосостояния в жидкое почти невозможно заметить, и если не предпринятыдополнительные меры (подкладки и т.д.), то расплавленный металл может вытечь и провалиться.
Из-за высокой теплопроводности, в 3 разапревышающей теплопроводность малоуглеродистой стали, место сварки быстро охлаждается, поэтому для сварки требуются мощные источники тепла или предварительное подогревание детали.В сварочных швах алюминия возникают большие растягивающиенапряжения из-за большой усадки при остывании после сварки, и еслине принять дополнительных мер, то возникнут трещины.При сварке деталей со сложной конфигурацией необходимо учитывать, что остывание различных по толщине стенок происходит в различные промежутки времени, так как тонкие стенки остывают и приходят в свое окончательное состояние быстрее толстых.
В результате возникают напряжения и коробление детали. Дефекты в деталях из алюминиевых сплавов устраняют с помощью газовой, электродуговой и аргонодуговой сварки. Чтобы исключить или значительно уменьшить вероятность возникновения трещин, перед сваркой деталь целесообразноподогреть до температуры 180...300 °С в зависимости от толщины свариваемого металла.Электродуговую сварку деталей из алюминиевых сплавов производят на постоянном токе обратной полярности, так как при переменномтоке имеет место большое разбрызгивание наплавляемого металла.Наилучшие результаты получаются при сварке с использованием электрода ОЗА-2, который представляет собой алюминиевую проволоку СвАКЗ или Св-АК10 толщиной от 4 до 8 мм, покрытую специальной обмазкой толщиной 0,6...0,8 мм на сторону методом опрессовки.
Обмазкасодержит следующие компоненты: флюс АФ-4А – 65 %, криолит –25 %, хлористый калий – 9 %, губчатый титан – 1 %, раствор карбоксиметилцеллюлозы – 12...14 %.Обмазка электрода ОЗА-2 обладает большой влагопоглощающейспособностью и быстро сыреет. Отсыревшие электроды перед применением прокаливают в нагревательной камере при температуре200...230 °С в течение 1...1,5 ч. Коэффициент наплавки электродов ОЗА2 составляет 6,25...6,5 г/А·ч.
Диаметр электрода и силу тока подбираютв зависимости от толщины свариваемого металла: при толщине 4...9 ммиспользуют электроды диаметром 5 мм и ток 140...260 А. Трудно вос72станавливать детали с толщиной стенок менее 4 мм, так как возможныпрожоги стенок.Скорость электродуговой сварки алюминиевых сплавов в несколько раз превышает скорость сварки сталей (при аналогичных режимах) ив среднем составляет 4...6 м/мин.При газовой сварке алюминиевых сплавов используют ацетилен иреже пропан-бутановую смесь. Образующиеся окислы удаляют специальными флюсами, которые реагируют с окислами алюминия, образуютлегкие шлаки, плавающие над расплавленным металлом, предохраняяего от дальнейшего окисления и попадания в него газов.Для сварки алюминия разработано несколько марок флюсов.
Флюсы содержат хлористый калий, натрий, литий, кальций, а также фтористый калий, кислый сернокислый натрий, криолит в разных сочетанияхс разным процентным количеством. Флюсы, содержащие хлористыеэлементы, довольно агрессивны и вызывают коррозию при соприкосновении с алюминием, поэтому после сварки остатки флюса нужно сразуудалить, прочистить место сварки стальной щеткой до появления блескаи смыть теплой водой.Присадочным металлом при сварке деталей из алюминиевых сплавов служат прутки или проволока того же состава, что и свариваемыйметалл, а также проволоки Св-АК12, Св-АК5, Св-АК10. Можно использовать кусочки алюминиевого сплава, изготовленные из деталей, которые восстанавливают, в том числе из блоков, головок блока и другихалюминиевых деталей.Пламя горелки при сварке деталей из алюминиевых сплавов должно быть нейтральным или с небольшим избытком ацетилена.
Давлениегаза устанавливают на 5...10 % меньше, чем при сварке сталей аналогичной толщины. Часовой расход газа зависит от толщины свариваемого металла. Для сварки деталей из алюминия с толщиной стенки до 5 ммприменяют левый способ сварки, при толщине более 5 мм – правый.Основная задача при сварке алюминия – удалить окисную пленку,которая, как более тяжелая, осаждается и располагается на границе основного и наплавленного металла. При газовой сварке алюминия безфлюса (способ В. И. Евстигнеева) для удаления окислов из жаростойкойстали изготавливается специальный крючок, который не плавится притемпературе плавления алюминия (600 °С).
Наплавленный металл держат в расплавленном состоянии, погружают в него крючок и им выскребают окислы.При аргоно-дуговой сварке алюминиевых деталей дуга горит между деталью и вольфрамовым электродом. В зону дуги подается аргонпод определенным давлением. Одновременно с помощью тепла дуги73расплавляется присадочный материал. Дуга разрушает поверхностнуюокисную пленку, а аргон предохраняет расплавленный и присадочныйметалл от окисления.В качестве присадочного материала можно использовать проволоки АМГ, АМГЗ диаметром 1,6...3,0 мм или прутки, нарезанные из основного металла. С присадочного материала перед сваркой необходимоудалить жир, грязь и окисную пленку механическим или химическимспособом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
