Пантелеенко Ф.И. и др. - Восстановление деталей машин (1038481), страница 31
Текст из файла (страница 31)
3.47. Основные показатели способов наплавки 3.5.2. Подготовка материалов и заготовок к иаилавке Перел наплавкой очищают и прокаливают наплавочные материалы, обрабатывают поверхности деталей и при необходимости предварительио нагревают их. Для получения высококачественного покрытия поверхности электродов и детали перед наплавкой очищают, чтобы полностью удалить загрязнения (влагу, масло, пыль, ржавчину). Поверхности очищают растворами ТМС и органическими растворителями (ацетон). Для удаления ржавчины и мелких трещин применяют дисковые и ленточные инструменты из абразивных материалов или проводят дробеструйную обработку. С помощью предварительной обработки удаляют трещины, следы изнашивания, упрочненные слои и др.
Наплавочные материалы прокаливают (табл. 3.48) для удаления влаги, которая может быть источником водорода, диффундирующего в наплавленный слой и зону термического влияния, где вследствие водородной хрупкости возникают холодные трещины. Характеристика установок для сушки и прокалки электродных материалов приведена в табл. 3.49. Предварительный нагрев изделия непосредственно перед наплавкой предотвращает растрескивание наплавленного слоя. Нагрев ведут в печах, газовыми горелками или ТВЧ. 3.48. Температура прокаливання наплавочных материалов Глава 3. РЕМОНТНЫЕ ЗАГОТОВКИ НАПЛАВКА ПОКРЫТИЙ С, = С+!/16Мп+ !/24%+ !/40%+ !/5Сг+ 1/4Мо+ !/!4'Ч.
(3.8) Между углеролным эквивалентом и максимальной твердостью НЪ111 „зоны термического влияния существует линейная зависимость: НЧ„1' „= (ббОС, + 40) ~ 40 . Если максимальная твердость в зоне термического влияния выше 325 НУ, то рекомендуется предварительный подогрев до 530 К, соответственно, при твердости 250...325 НЧ вЂ” подогрев 430 К, а при твердости 200...250 Н'Ч подогрев осуществляется только в случае необходимости. Горячие трещины возникают во время кристаллизации наплавленного металла. В это время на границе зерен образуется легкоплавкий расплав (эвтектика), разрушающийся под влиянием усадочной деформации. Для оценки склонности к горячим трещинам рассчитывают показатель Уил кинсона — Н.С5.
по уравнению Н.С5. = С(Б+Р+Я1/25 -М/100) 3 10 . 2Мп+Сг+Мо+У (3.10) При Н.С.Я, > 1,7 горячие трещины не возникают. Технологические расчеты электродуговой наплавки выполняются в такой последовательности. — подогрев изделия после наплавки и замедленное охлаждение наплавленного металла; — последующую термическую обработку; — наплавку эластичного подслоя на поверхность основного металла, обладающего удовлетворительной свариваемостью; — уменьшение числа слоев при многослойной износостойкой наплавке; — выбор для износостойкой наплавки способов, при использовании которых возникают меньшие термические напряжения в изделиях; — выбор наплавочного материала для первого слоя коррозионностойкой наплавки с учетом влияния основного металла на состав наплавленного слоя. При наплавке углеродистых и низколегированных сталей вероятность образования трещин увеличивается с повышением углеродного эквивалента С„который служит показателем свариваемости: (3.11) Напряжение дуги У (в вольтах) зависит от силы сварочного тока.
При наплавке под слоем флюса, например, напряжение дуги равно и = 21+0,04~. (3.12) Масса наплавленного металла тч за 1 ч (в г/ч) равна ~ч С~н4 где а„— коэффициент наплавки, определяющий массу наплавленного металла при силе тока 1 А за 1 ч, г/(А-ч). Коэффициент наплавки на постоянном токе ~в г/(А ч)! при ручной наплавке тонкообмазанными электродами равен 7,8...8,5, толстообмазанными электродами 10...14, под слоем флюса 14...16, электрошлаковой иаплавке 20...25, ленточными электродами под слоем флюса 15...20, при вибродуговой наплавке 8...10, в среде диоксида углерода 12...14. В среднем на 1 кг наплавленного металла при ручной дуговой наплавке на переменном токе затрачивается 3,5...4„5 кВт.ч электроэнергии, а на постоянном токе 7...8 кВт ч.
Масса подаваемой в зону наплавки проволоки за 1 ч (в г/ч) равна массе наплавленного за это время металла; ПЫ, Ш = — ~0 ч, пр (3.14) где у — плотность металла проволоки, г/см; напр — скорость подачи проволоки наплавки, смlмин. Приравнивая правые части зависимостей (3.13) и (3.14), определяют скорость подачи электродной проволоки спр (м/ч): Назначают диаметр электрода в зависимости от толщины стенки детали или толщины покрытий. При восстановительных работах чаще назначают диаметр электрода И, = 1,6...2,5 мм. Принимают плотность тока /: при ручной духовой наплавке 10...30 А/мм, при автоматической наплавке под слоем флюса г 100. ° .200 А/мм', а при наплавке в среде защитного газа > 200 А/мм'.
Сила сварочного тока (в амперах) Глава 3. РЕМОНТНЫЕ ЗАГОТОВКИ НАПЛАВКА ПОКРЫТИЙ При легировании через проволоку наплавку ведут высокоуглеродистой или легированной проволокой под плавленым флюсом. При этом обеспечиваются высокая точность легирования и стабильность химического состава наплавленного металла по глубине покрытия. Легирование наплавленного металла через флюс выполняют наплавкой малоуглеродистой проволокой под слоем керамического флюса. Высокая твердость покрытий исключает их последующую термическую обработку.
Однако этот способ легирования не нашел широкого применения из-за большой неравномерности наплавленного металла по химическому составу и необходимости строго выдерживать режим наплавки. Комбинированный способ легирования одновременно через проволоку и флюс получил наибольшее распространение. В качестве источников питания применяют выпрямители ВС-ЗОО, ВДУ-504, ВС-600, ВДГ-301 и преобразователи ПСГ-500 с пологопадающей или жесткой внешней характеристикой. В роли вращателей деталей используют специальные установки (УД-133, УД-140, УД-143, УД-144, УД-209, УД-233, УД-299, УД-302, УД-651, ОКС-11200, ОКС-11236, ОКС-11238, ОКС-14408, ОКС-27432, 011-1-00 РД) либо списанные токарные или фрезерные станки. Для подачи проволоки применяют головки А-580М, ОКС-1252М, А-765, А-1197.
Основные технологические параметры наплавки: состав электродного материала и флюса, напряжение дуги У, сила 7 и полярность тока, скорость наплавки он и подачи о„электродного материала, шаг наплавки 5, смещение электрода с зенита е, диаметр д', и вылет электрода. Примерные режимы наплавки под слоем флюса цилиндрических деталей приведены в табл. 3.52. Наплавка под слоем флюса имеет следующие разновидности. Наплавка лежачим электродом (прутковым или пластинчатым) из низкоуглеродистой или легированной стали применяется для восстановления плоскостей, Часть флюса насыпают на восстанавливаемую поверхность (толщиной 3...5 мм), а часть — на электрод (толщина слоя флюса достигает 10...15 мм). Применяют флюсы-смеси.
В одном месте электрод замыкают с деталью для возбуждения дуги, которая при горении блуждает в поперечном направлении. Плотность тока составляет 6...9 Аlмм' напряжение 35...45 В. Для выполнения процесса имеется установка ОКС-11240 ГосНИТИ. Повышение производительности и более высокое содержание легирующих элементов в покрытии обеспечиваются миогоэлектродиой наплавкой под флюсом на детали со значительным износом на большой площади (рис. 3.23).
Блуждающая дуга горит между деталью и ближайшим к ней электродом. З.Я. Режимы наплавки под слоем флюса цилиндрических деталей Условные обозначения: 0 — диаметр детали; Ь вЂ” высота слоя наплавки. Иаплавка по слою лорошка (толщиной 6...9 мм) под флюсом повыааат производительность процесса и обеспечивает получение толстых Юкрытий нужного состава. Область применения механизированной наплавки под слоем флюса распространяется на восстановление деталей (диаметром более 50 мм) из углеродистых и низколегированных сталей, требующих нанесения слоя толщиной > 2 мм с высокими требованиями к его физико-механическим свойствам. Наплавляют шейки валов, поверхности катков и роликов, направляющие станин и другие элементы.
Механизированная наплавка под слоем флюса обладает такими преюмуществами: - повышением производительности труда в 6...8 раз по сравнению с ручной электродуговой наплавкой с одновременным снижением расхода мектроэнергии в 2 раза за счет более высокого термического КПД; — высоким качеством наплавленного металла благодаря насыщению необходимыми легирующими элементами и рациональной организации «еттловых процессов; — возможностью получения покрытиЙ толщиной > 2 мм; Глава 3. РЕМОНТНЫЕ ЗАГОТОВКИ НАПЛАВКА 110КРЫТИЙ проволоки, механизм подачи флюса или газа, горелку и кассеты для электродной проволоки.
Модуль перемещения детали обеспечивает вспомогательные и основные перемещения горелки, в том числе в начале операции и ее конце при выходе модуля в исходное полажение. Модуль перемещения состоит из механизмов прямолинейного и вращательного перемещений, которые оснащены приводами постоянного тока. Погрешность технологических перемещений составляет =ь1 мм. Структура модуля перемещения детали позволяет использовать серийные системы ЧПУ. В зависимости от требований к уровню автоматизации управляющий модуль имеет три модификации для ручного, циклового и контурного управления.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
