П.К. Логинов, О.Ю. Ретюнский - Способы и технологические процессы восстановления изношенных деталей (1038480), страница 14
Текст из файла (страница 14)
После очистки присадочный материал промывают в холодной воде и сушат при температуре 60...100 °С.Сварочную дугу возбуждают на графитовой пластине и после достаточного накала переносят на деталь.В качестве неплавящегося электрода при аргоно-дуговой сваркеприменяют вольфрамовые прутки марки ВА-1А. Возможно применениетак называемых тарированных вольфрамовых электродов марки ВП1 ивольфрамовых прутков. Диаметр устанавливаемого в горелку электродазависит от силы сварочного тока.
Применение электродов с завышенным диаметром для данной силы сварочного тока не рекомендуется, таккак из-за более низкой температуры нагревания электрода уменьшаетсяэлектронная эмиссия тока.Для закрепления вольфрамового электрода, подвода к нему сварочного тока и подачи в зону дуги защитного газа применяют горелкиГРАД-200 и ГРАД-400 с водяным охлаждением. Малая горелка ГРАД200 предназначена для сварки при силе тока до 200 А, большая – длясварки при силе тока до 400 А. Возможно применение горелок с естественным охлаждением АР-3 и АР-10.Для сварки алюминиевых сплавов в качестве защитных применяютаргон чистый марки А, содержащий не более 0,003...0,005 % кислородаи не более 0,01...0,04 % азота.
Аргон поставляют в баллонах с емкостью40 л под давлением 14715·103 Па. Расход аргона зависит в основном оттолщины свариваемого металла.В качестве присадочного материала при аргоно-дуговой сварке деталей из алюминиевых сплавов применяют ту же проволоку, что и пригазовой сварке алюминиевых сплавов, но диаметром на 1 мм меньше(табл.
2.15).Таблица 2.15Р асход газа при аргоно-дуговой сваркеСварочный ток, АРасход аргона, л/мин60...804...580...1205...674120...2006...8200...3508...10350...50010...15Сила сварочного тока зависит от толщины металла; соответствующие соотношения приведены ниже.Таблица 2.16Зависимость силы сварочного токаот толщины металлаТолщинаметалла, ммСила сварочноготока, А2345678910801301401902002802802804002.3.8.
МЕХАНИЗИРОВАННЫЕ И АВТОМАТИЧЕСКИЕСПОСОБЫ СВАРКИ И НАПЛАВКИПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ ДЕТАЛЕЙПринципиальная схема механизированной наплавки в среде углекислого газа приведена на рис. 2.22. При наплавке используют электродную проволоку Нп-30ХГСА (твердость наплавленного металла30...35 HRC) и Нп-65Г (HRC ≤ 50) диаметром 0,8...2 мм.Применяемый режим наплавки:сила сварочного тока 70...220 А;напряжение дуги 18...20 В;скорость наплавки 80...1000 м/ч.Рис. 2.22. Механизированная наплавка в среде углекислого газа:1 – кассета с проволокой; 2 – наплавочный аппарат; 3 – ротаметр;4 – редуктор; 5 - осушитель; 6 – подогреватель;7 – баллон с углекислым газом; 8 – детальПреимущества данного способа перед автоматической электродуговой наплавкой под флюсом:• меньший нагрев детали;• возможность наплавки при любом положении детали диаметромсвыше 10 мм;75• исключение трудоемкой операции отделения шлаковой корки.Принципиальная схема автоматической электродуговой наплавкипод флюсом приведена на рис.
2.23. В зоне наплавки всегда имеется избыточное давление газов, выделяющихся при плавлении электрода,флюса и основного металла, так как сверху выход газов ограничен жидким шлаком, а снизу – расплавленным металлом. Все это в совокупности с наличием флюса вокруг расплавленного металла исключает разбрызгивание и контакт расплавленного металла с воздухом, способствует уплотнению металла, замедляет его охлаждение и повышает качествонаплавки.Толщина слоя наплавленного металла от 0,5 до 5 мм и более. Коэффициент наплавки в 1,5 раза выше, чем при ручной наплавке, и составляет 14...16 г/(А·ч) при производительности процесса 1,5...10 кг/ч.Для восстановления деталей типа шеек коленчатых валов в АРОприменяется комбинированный способ легирования наплавленного металла путем введения примесей одновременно из проволоки (Нп-65, -80или -30ХГСА) и флюса (АН-348А с добавкой 2,5 % графита и 2 % феррохрома в порошке).
В результате твердость наплавленного металла безтермообработки соответствует 52...62 HRC.Рис. 2.23. Схема автоматической электродуговой наплавки под флюсом:1 – наплавочный аппарат; 2 – кассета с проволокой: 3 – бункер с флюсом4 – электродная проволока; 5 – детальРежим наплавки при диаметре электродной проволоки:• диаметр электрода dэ = 1,6...2,5 мм:• сила сварочного тока I = 110dэ + 10dэ2, А (ток обратной полярности);• напряжение 25...35 В;• скорость наплавки 12...45 м/ч;76• скорость подачи проволоки 75…180 мм/ч при dэ = 2 мм и I =140...300 А;• вылет электрода 10...25 мм;• шаг наплавки 3...6 мм.Недостатки рассматриваемого способа наплавки:• сильный нагрев детали;• невозможность наплавки покрытий на детали диаметром менее40 мм из-за стекания металла и флюса;• необходимость удаления шлаковой корки.Принципиальная схема автоматической вибродуговой наплавки (сприменением вибрирующего электрода и охлаждающей жидкости) приведена на рис.
2.24. Данный способ находит широкое применение длявосстановления любых деталей из стали, серого и ковкого чугуна, работающих на износ, но не в условиях циклических нагрузок.Рис. 2.24. Схема установки для вибродуговой наплавки:1 – деталь; 2 – реостат; 3 – источник тока; 4 – канал для подачи охлаждающейжидкости; 5 – механизм подачи проволоки; 6 – кассета с электродной проволокой;7 – электромагнитный вибратор; 8 – пружина: 9 – мундштук;10 – конец электродной проволоки; 11 – насосКаждый цикл вибрации электрода (υ = 50...100 Гц) включает в себячетыре последовательно протекающих процесса:1) короткое замыкание (напряжение падает до нуля, а сила токавозрастает до максимальной величины), когда происходит приваркаконца электрода к поверхности детали;2) электрод оттягивается и, будучи нагрет, утончается;3) при уменьшении сечения электрода плотность тока увеличивается, напряжение возрастает до 26...32 В, возникает кратковременныйэлектродуговой разряд.
В результате около 80 % выделяющейся тепловой энергии затрачивается на оплавление наплавленного металла;774) холостой ход.Наплавку проводят с охлаждением струей жидкости (5 %-ный раствор кальцинированной соды) или без охлаждения в среде углекислогогаза.Применяемый режим наплавки при диаметре электродной проволоки dэ = 1,6...2,0 мм:• скорость подачи электродной проволоки Vпр = 0,5...3,5 м/мин;• амплитуда вибрации (1,2...1,3) dэ• вылет электрода (5...8) dэ• скорость наплавки Vнапл = (0,4...0,7) Vпр;• частота вращения детали диаметром D: n = 1000 Vнапл /(рD).Преимущества вибродуговой наплавки:• небольшой нагрев, не вызывающий термообработки детали;• незначительная зона термического влияния;• высокая производительность.Недостаток данного способа наплавки – снижение усталостнойпрочности на 30...40 %.Сущность электроконтактной роликовой наплавки заключается внавивке на деталь проволоки или ленты и приварке ее точечной сваркойк детали (рис.
2.25). Например, для приварки к детали диаметром20...150 мм ленты или проволоки толщиной 0,2...1,5 мм деталь сжимается роликами с усилием Р = 1,5кН и подаются 5–10 импульсов тока амплитудой 1 кА от игнитронного шовного прерывателя ПИШ-50 или тиристорного прерывателя.Рис.2.25. Электроконтактная роликовая наплавка:1, 4 – ролики; 2 – деталь;3 – лента (проволока);5 – трансформатор;6 – прерывательПроцесс рекомендуется применять для восстановления деталей,работающих на износ (без динамических нагрузок) или входящих в со78став соединений с неподвижной посадкой. Зона, прилегающая к привариваемому материалу, может охлаждаться струей воды.Преимущество этого способа наплавки – высокая производительность, недостаток – резкое снижение усталостной прочности детали.2.3.9.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИСВАРОЧНО-НАПЛАВОЧНЫХ РАБОТК электрогазосварочным и наплавочным работам допускаются рабочие не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствованиеи специальное обучение, имеющие удостоверение на право выполненияуказанных работ. Все сварщики, выполняющие дуговую и газовуюсварку, должны ежегодно проходить проверку знаний.При ручной дуговой сварке в кабине сварщика устанавливают сварочный стол или кондуктор, настенную полку для мелкого инструментаи приспособлений, стул со спинкой и другое оборудование.
Кабинаоборудуется местной вентиляцией.Для предохранения глаз и лица сварщика от вредного воздействиядуги необходимо использовать щитки или маски со специальными светофильтрами в зависимости от силы сварочного тока: Э-1 -при силе тока до 75 А; Э-2 – при 75...200 А; Э-3 – 200...400 А, а также ЭС-100, ЭС300, ЭС-500.В целях исключения попадания под напряжение при замене электродов сварщик обязан пользоваться сухими брезентовыми рукавицами,которые одновременно защищают его руки от расплавленного металлаи лучистой энергии дуги. В местах хранения и вскрытия барабанов скарбидом кальция запрещено курить и применять инструмент, дающийпри ударе искры. Барабаны с карбидом хранят в сухих прохладных помещениях.
Вскрытие барабана разрешается только латунным ножом.Ацетилен при соприкосновении с медью образует взрывчатые вещества,поэтому применять медные инструменты при вскрытии карбида и медные припои при ремонте ацетиленовой аппаратуры нельзя. Ацетиленовые генераторы располагают на расстояние не менее 10 м от открытогоогня.Баллоны с газами хранят и транспортируют только с навинченными на их горловины предохранительными колпаками и заглушками набоковых штуцерах вентилей. При транспортировании баллонов не допускаются толчки и удары. Переносить баллоны на руках запрещается.К месту сварочных работ их доставляют на специальных тележках илиносилках.Баллоны с газом устанавливают в помещении не ближе чем на 1 мот радиаторов отопления и не ближе чем на 10 м от горелок и других79источников тепла с открытым огнем.
Запрещено хранить баллоны с кислородом в одном помещении с баллонами горючего газа, с барабанамикарбида кальция, лаками, маслами и красками. В целях безопасностипри обращении кислородные баллоны окрашивают в синий цвет, ацетиленовые – в белый, а баллоны с пропанбутановыми смесями – в красный.2.4. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ МЕТАЛЛИЗАЦИЕЙПреимущества и недостатки процесса металлизации, область применения металлизации. Металлизация или газотермическое напыление– это процесс нанесения расплавленного и распыленного металла навосстанавливаемую поверхность детали с целью компенсации ее износа.Распыленные частицы достигают поверхности потоком воздуха илиспециального газа с большой скоростью в пластическом состоянии.При контакте с поверхностью, на которой специально создана определенная шероховатость, удалены окислы, жир, напыляемые частицыдеформируются, внедряются в шероховатости и микронеровности, сцепляются механически с основным металлом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
