П.К. Логинов, О.Ю. Ретюнский - Способы и технологические процессы восстановления изношенных деталей (1038480), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Содержащуюся в углекислом газе воду удаляют с помощью осушителя 5, который представляет собой патрон, наполненный обезвоженным медным купоросомили силикагелем. Давление газа понижают с помощью кислородногоредуктора 4, а расход его контролируют расходомером 3.Рис. 2.15. Схема наплавки в среде углекислого газа:1 – мундштук; 2 – электродная проволока; 3 – горелка; 4 – наконечник;5 – сопло горелки; 6 – электрическая дуга; 7 – сварочная ванна;8 – наплавленный металл; 9 – наплавляемая детальК достоинствам способа относятся: меньший нагрев деталей; возможность наплавки при любом пространственном положении детали;более высокую по площади покрытия производительность процесса(на 20...30 %); возможность наплавки деталей диаметром менее 40 мм;50отсутствие трудоемкой операции по отделению шлаковой корки.
К недостаткам – повышенное разбрызгивание металла (5...10 %), необходимость применения легированной проволоки для получения наплавленного металла с требуемыми свойствами, открытое световое излучениедуги.Для наплавки применяют следующее оборудование: наплавочныеголовки АБС, А-384, А-409, А-580, ОКС-1252М; источники питанияВС-200, ВСУ-300, ВС-400, ПСГ-350, АЗД-7,5/30; подогреватели газа;осушитель, заполненный силикагелем КСМ крупностью 2,8–7 мм; редукторы-расходомеры ДРЗ-1-5-7 или ротаметры РС-3, РС-ЗА, РКС-65,или кислородный редуктор РК-53Б.При наплавке используют материалы: электродную проволокуСв-12ГС, Св-0,8ГС, Св-0,8Г2С, Св-12Х13, Св-06Х19Н9Т, Св-18ХМА,Нп-30ХГСА; порошковую проволоку ПП-Р18Т, ПП-Р19Т, ПП-4Х28Г идр.Режимы наплавки, выполняемой на цилиндрических деталях, приведены в табл.
2.7.Таблица 2.7ДиаметрдеталиТолщинанаплавляемогослояДиаметрэлектродаСилатокаНапряжениеСкоростьнаплавкиСмещениеэлектродаШаг наплавкиВылетэлектродаРасход СО2Режим наплавки цилиндрической поверхности10…2020…3030…4040…5050…6060…7070…8080…9090…100100..150200..300200..4000.5…0.80.8…1.01.0…1.21.2…1.41.4…161.6…2.02.0…2.52.5…3.00.8…1.00.8…1.00.8…1.01.8…2.80.81.01.21.41.62.02.53.01.01.21.22.070…9085…11090…150110…180140…200280…400280…450300…480100…300130…160150…190350…42016…1818…2019…2320…2424…2827…3038…3028…3218…1918…1919…2132…3440…4540…4535…4530…3530…2020…1511…2010…2070…8070…8020…3025…352…43…55…86…107…128…149…159…158…108…1218…2018…222.5…3.02.8…3.23.0…3.53.5…4.04.0…6.04.5…6.55.0…7.05.0…7.52.8…3.23.0…3.53.0…3.54.5…6.57…103…1110…1210…1512…2018…2520…2720…2710…1210…1310…1325…406…86…86…88…108…1010…1212…1514…186…88…98…915…18Наплавку в среде углекислого газа производят на постоянном токеобратной полярности.
Тип и марку электрода выбирают в зависимостиот материала восстанавливаемой детали и требуемых физикомеханических свойств наплавленного металла. Скорость подачи проволоки зависит от силы тока, устанавливаемой с таким расчетом, чтобы впроцессе наплавки не было коротких замыканий и обрывов дуги. Ско51рость наплавки зависит от толщины наплавляемого металла и качестваформирования наплавленного слоя. Наплавку валиков осуществляют сшагом 2,5...3,5 мм. Каждый последующий валик должен перекрыватьпредыдущий не менее чем на 1/3 его ширины.Твердость наплавленного металла в зависимости от марки и типаэлектродной проволоки 200...300 НВ.Расход углекислого газа зависит от диаметра электродной проволоки. На расход газа оказывают также влияние скорость наплавки, конфигурация изделия и наличие движения воздуха.Механизированную сварку в углекислом газе применяют при ремонте кабин, кузовов и других деталей, изготовленных из листовой стали небольшой толщины, а также для устранения дефектов резьбы, осей,зубьев, пальцев, шеек валов и т.
д.Электродуговая наплавка неплавящимся электродом (вольфрамовым) в среде аргона. Этот способ наплавки широко используется длявосстановления алюминиевых ставов и титана. Сущность способа –электрическая дуга горит между неплавящимся вольфрамовым электродом и деталью. В зону сварки подается защитный газ – аргон, а присадочный материал – проволока (так же, как при газовой сварке).
Аргоннадежно защищает расплавленный металл от окисления кислородомвоздуха. Наплавленный металл получается плотным, без пор и раковин.Добавление к аргону 10...12 % углекислого газа и 2...3 % кислорода способствует повышению устойчивости горения дуги и улучшению формирования наплавленного металла. Благодаря защите дуги струями аргона (внутренняя) и углекислого газа (наружная) в 3...4 раза сокращается расход аргона при сохранении качества защиты дуги.К преимуществам способа относятся: высокая производительностьпроцесса (в 3...4 раза выше, чем при газовой сварке); высокая механическая прочность сварного шва; небольшая зона термического влияния;снижение потерь энергии дуги на световое излучение, так как аргон задерживает ультрафиолетовые лучи, а к недостаткам – высокая стоимость процесса (в 3 раза выше, чем при газовой сварке) и использованиеаргона.Режим сварки определяется двумя основными параметрами: силойтока и диаметром электрода.
Силу сварочного тока выбирают исходя изтолщины стенки свариваемой детали (чем тоньше стенка, тем меньшесила сварочного тока) и составляет 100...500 А. Диаметр вольфрамовогоэлектрода составляет 4...10 мм.Устойчивость процесса наплавки и хорошее формирование наплавленного металла позволяют вести процесс на высоких скоростях – до150 м/ч и выше.52Для наплавки в среде защитных газов применяют специальные автоматы и установки АГП-2, АДСГТ-2, УДАР-300, УДГ-501; полуавтоматы А-547Р, Л-537, ПШП-10; преобразователи ПСГ-350, ПСГ-500.Вибродуговая наплавка.
Этот способ наплавки является разновидностью дуговой наплавки металлическим электродом. Процесс наплавкиосуществляется при вибрации электрода с подачей охлаждающей жидкости на наплавленную поверхность.На рис. 2.16 дана принципиальная схема вибродуговой установки сэлектромеханическим вибратором. Деталь 3, подлежащая наплавке, устанавливается в патроне или в центрах токарного станка. На суппортестанка монтируется наплавочная головка, состоящая из механизма 5 подачи проволоки с кассетой 6, электромагнитного вибратора 7 с мундштуком 4.
Вибратор создает колебания конца электрода с частотой ПОГц и амплитудой колебания до 4 мм (практически 1,8...3,2 мм), обеспечивая размыкание и замыкание сварочной цепи. При периодическом замыкании электродной проволоки и детали происходит перенос металлас электрода на деталь. Вибрация электрода во время наплавки обеспечивает стабильность процесса за счет частых возбуждений дуговых разрядов и способствует подаче электродной проволоки небольшими порциями, что обеспечивает лучшее формирование наплавленных валиков.Рис.
2.16. Схема установки для вибродуговой наплавки:1 – насос; 2 – бак; 3 – деталь; 4 – мундштук; 5 – механизм подачи;6 – кассета; 7 – вибратор; 8 – реостат; 9 – дроссельЭлектроснабжение установки осуществляется от источника токанапряжением 24 В. Последовательно с ним включен дроссель 9 низкойчастоты, который стабилизирует силу сварочного тока. Реостат служитдля регулировки силы тока в цепи.
В зону наплавки при помощи насоса1 из бака 2 подается охлаждающая жидкость (4...6 %-ный раствор кальцинированной соды в воде), которая защищает металл от окисления.53К преимуществам способа относятся: небольшой нагрев деталей,не влияющий на нагрев деталей; небольшая зона термического влияния;высокая производительность процесса; возможность получать наплавленный слой без пор и трещин; минимальная деформация детали, которая не превышает полей допусков посадочных мест. К недостаткам способа относят снижение усталостной прочности деталей после наплавкина 30...40 %.Качество соединения наплавленного металла с основным зависитот полярности тока, шага наплавки (подача суппорта станка на одиноборот детали), угла подвода электрода к детали, качества очистки иподготовки поверхности, подлежащей наплавлению, толщины слоя наплавки и др.Высокое качество наплавки получают при токе обратной полярности («+» на электроде, «–» на детали), шаге наплавки 2,3...2,8 мм/об иугле подвода проволоки к детали 15...30°.
Скорость подачи электроднойпроволоки не должна превышать 1,65 м/мин, а скорость наплавки –0,5...0,65 м/мин. Наибольшая скорость наплавки,(2.12)где Vпр – скорость подачи электродной проволоки, м/мин.(2.13)где n – частота вращения детали, мин; s – шаг наплавки, мм/об;D – диаметр детали, мм; з – толщина наплавляемого слоя, мм;d – диаметр электродной проволоки, мм; h – коэффициент наплавки(з = 0,85...0,90).Надежное сплавление обеспечивается при толщине наплавленногослоя, равной 2,5 мм.Структура и твердость наплавленного слоя зависят от химическогосостава электродной проволоки и количества охлаждающей жидкости.Если при наплавке используется проволока Нп-80 (содержание углерода0,75...0,85 %), то валик в охлаждающей жидкости закаляется до высокойтвердости (26...55 HRCэ).
При использовании при наплавке низкоуглеродистой проволоки Св-08 твердость поверхности наплавки равна14...19 HRCэ.Вибродуговой наплавкой восстанавливают детали с цилиндрическими, коническими наружными и внутренними поверхностями, а также с плоскими поверхностями (рис. 2.17). При однослойной наплавкетолщина слоя колеблется от 0,5 до 3 мм, а при многослойной наплавкеее можно получить любой толщины.54Рациональный режим наплавки: напряжение – 28...30 В; сила тока –70...75 А (диаметр проволоки 1,6 мм); скорость подачи проволоки –1,3 м/мин; скорость наплавки – 0,5...0,6 м/мин; амплитуда вибрации –1,82 мм.Рис.
2.17. Схемы вибродуговой наплавки изношенных поверхностей:а – наружных цилиндрических; б – внутренних цилиндрических;в – наружных конических; г – шлицевых; д – плоских; 1 – деталь; 2 – электродШирокослойная наплавка. Сущность способа – это наплавка тел вра-щения за один оборот детали с поперечным колебанием электрода, а непо винтовой линии.Режимы наплавки: ток – 250...420 А; напряжение – 26...28 В; скорость подачи проволоки – 240...400 м/ч; скорость наплавки – 5,0...6,0м/ч; вылет, смещение и размах колебаний электрода соответственно –18...20, 6...7 и 27...57 мм.Внутренние цилиндрические и конические поверхности наплавляются с использованием специальных удлиненных мундштуков.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
