Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 101
Текст из файла (страница 101)
При ремонтной сварке часто разделку кромок под сварку (особенно при сварке трещин) производят пламенем горелки, совмещая эту операцию с процессом сварки. С помощью прутка и пламени вдоль трещины создают фаску, глубина которой определяется толщиной стенок. Сварочную ванну наводят таких размеров, чтобы был обеспечен провар трещины больше, чем наполовину. Затем операцию повторяют с другой стороны детали.
При невозможности выполнения двусторонней сварки, процесс ведут с проваром на всю толщину при использовании подкладок (из 13 Пайкогварка 389 388 Сварка чугуна асбеста, графитовых пластинок, огнеупорного кирпича, глины и т. п.). Такой способ прост и удобен в исполнении. В процессе устранения дефекта происходит подогрев кромок, замедляющий последующее охлаждение чугуна и уменьшающий возможность образования отбела.
ПАЙКОСВАРКА Дефекты, вскрывшиеся в отливках на последних стадиях механической обработки, сваркой плавлением исправлять невозможно, так как высокий нагрев основного металла приводит к необратимому «росту» чугуна и к значительным деформациям изделия. Поэтому дефекты, выявленные на финишных операциях обработки резанием, устраняют методами пайкосварки. Процесс в этом случае осуществляют б з расплавления основного металла; соединение, как и при пайве, получается за счет более легкоплавкого металла припоя. Исключением является пайкосварка чугуна чугунными припоями, когда соединение образуется за счет поверхностно-активных флюсов и особых технологических приемов, позволяющих нагревать основной металл до температуры ниже температуры солидуса металла припоя.
Такими же приемами осуществляют низкотемпературную пайкосварку латунными припоями. Для осуществления этого процесса с поверхности основного металла должны быть удалены окислы, жир и другие загрязнения; дефекты необходимо разделывать механическими способами (вырубкой, фрезерованием, сверлением, строганием). При разделке сквозных трещин притупление кромок должно быть не более 1,5 мм.
Кромки разделывают, как и при сварке. При низкотемпературной сварке в начале процесса жидкая ванна не образуется, и металл наплавляют отдельными каплями. Капли жидкого присадочного металла, попадая на основной металл, нагретый до температуры ниже температуры солидуса металла припоя, и соприкасаясь с пим, отдают ему часть своей теплоты, вследствие чего повышается температура поверхностного слоя основного металла. Капля жидкого припоя под воздействием флюса и давления пламени легко растекается тонким слоем по основному металлу. Часть жидкого металла под действием капиллярных сил заполняет пустоты, образующиеся в чугуне в результате поверхностного выхрашивания или окисления графита.
При низкотемпературной пайкосварке влияние свободного графита на процесс смачивания устраняют активными добавками, вводимыми во флюс. Флюс, взаимодействуя со свободным углеродом, разрыхляет последний, что, в свою очередь, снижает межфазную поверхностную энергию и улучшает условия смачивания.
Кристаллизация наплавленного металла в несплошностях основного металла, а также взаимная диффузия атомов на границе сплавления обусловливает прочное паяносварное соединение. Низкотемпературную пайкосварку чугунным припоем применяют для исправления мелхих дефектов на поверхности чугунных деталей, имеющих незначительный припуск на обработку, при необходимости получения структур чугуна в наплавленном металле. Она не исключает применения предварительного нагрева детали.
Предварительный нагрев до 300 †4 'С облегчает выполнение работы при исправлении дефектов на толстостенных изделиях. При массовом поступлении отливок на исправление он увеличивает производительность труда и улучшает качество. В качестве присадочного материала используют чугунные прутки диаметром 6 мм, состав которых указан в табл. 7. Лучшие результаты обеспечиваются при применении прутков УНЧ-2 и СТФЧ-2. Флюс МАФ-1 состава, %: бура плавленная 33; сода кальцинированная 12; селитра натриевая 27; окись кобальта 7; фторнстый натрий 12,5; фторцирконат калия 8,5; флюс наносят на поверхность разделки после ее нагрева до 300 — 400 'С. Расплавление флюса является индикатором для начала плавления припоя. Флюс МАФ-1 и прутки УНЧ-2 позволяют вести процесс при более низкой температуре нагрева основного металла (порядка 700 — 800 'С).
Твердость наплавленного металла НВ 230 — 260; прочность на растяжение 16 — 20 кгс/мма. Пайкосварку латунными припоями применяют при сварке с целью ремонта, когда разность в цвете и твердости основного и наплавленного металла не является браком и деталь может быть подвергнута механической обработке для устранения коробления, изменения размеров и т. п. Графит из металла поверхности кромок удаляют выжиганием его на глубину 0,2 — 1,5 мм. Для этого кромки детали, подлежащие соединению, покрывают пастой, состоящей из железных опилок и борной кислоты, н нагревают пламенем горелки или окислительным пламенем приблизительно до 900 'С.
В качестве присадочного материала можно использовать латунь Л63 или ЛОК59-1-03 (ГОСТ 16!30 — 72). Припой ЛОК59-1-03 обеспечивает получение более плотного паяносварного шва и бездымный процесс. Пайкосварку указанными припоями осуществляют с помощью флюсов следующих составов: 1) бура 100ов; 2) бура 509о, борная кислота 50%. Однако часто возникает потребность в исправлении дефектов на поверхности чугунных деталей с припуском на обработку в несколько микрометров, причем в некоторых случаях требуется обеспечить цвет и твердость шва, близкие к цвету и твердости основного металла.
Для исправления дефектов на подобных поверхностях используют низкотемпературную пайкосварку латунными припоями, которая по технологическим приемам близка к описанному выи~е процессу низкотемпературной пайкосварки чугунным присадочным материалом. Температура пайкосварки латунными припоями, т. е.
местный нагрев поверхности металла в зоне наплавки, 650 — 750 'С. Снижение температуры указанного процесса по сравнению с обычными способами пайкосварки латунными припоями стало возможным за счет использования специальных флюсов (табл. 14). 14. Составы флюсов для нязкотемпературпой паякосваркя латунными припоями, % асть вевяя флюс Для латуни,. пе содержащеи А! Для латуни с содержанием до пр ЬПСН-1 ФПСН-2 1о-н Состав плавленой лигатуры: 72,5% МаС1; 27,ЗЗ4 Хас, В качестве припоя в зависимости от требований, предъявляемых к поверхности, на которой расположен дефект, можно применять припой ЛОК59-1-03 или ЛОМНА 49-05-10-4-04 (ТУ 48-21-305 — 74).
Припой ЛОК59-1-03 используют в тех случаях, когда к наплавленному металлу не предъявляются требования одноцветности и одинаковой твердости с основным металлом. Предел прочности паяносварных соединений при растяжении в среднем 24 кгс/мма. Твердость наплавленного металла НВ ~ 100, т. е. значительно ниже твердости чугуна. Металл, наплавленный припоем ЛОМНА, имеет твердость На 170 — 200, что близко к твердости серого чугуна. Прочность паяносварного соединения на разрыв достигает 30 кгс/мм'. Газопорошковая сварка предназначена для исправления мелких дефектов чугунных отливок, вскрывшихся на последних операциях механической обработки.
Для наплавки на чугун разработаны порошки на никелевой основе, обладающие самофлюсующими свойствами (табл. 15). Этот процесс выполняют в две стадии — напыление и последующее расплавление напыленного слоя. Процесс осуществляют при подаче порошковых материалов в ванну через пламя горелки. Наплавка осуществляется по следующей схеме: а) поверхность, подлежащую наплавке, нагревают пламенем ацетилено-кислородной горелки ГАЛ-2 до 300 — 400'С; б) на подогретую поверхность этой же горелкой напыляют слой порошкообразного сплава, не доведенного до расплав- 391 Сварка чугуна Особые види сварки 15. Состав порошкооораанык сплавов ОСОБЫЕ ВИДЫ СВАРКИ 16. Режимы контактной сварки чУгуна ления; этот слой предохраняет поверхность от окисления; в) на напыленную поверхность, как на подкладку, наплавляют порошкообразный сплав; при этом чугун отливки нагревается незначительно.
Таким образом, основной металл не подвергается значительному тепловложению, не претерпевает структурных изменении; при этом сохраняются геометрические размеры окончательно обработанных деталей. Порошки НПЧ-1 (твердость наплавкн ОВ 220) и НПЧ-2 (твердость наплавкн НВ 300) различаются содержанием В и 31.
Повышение количества В и 51, вводимых в порошок, снижает температуру плавления сплава и повышает его твердость. Порошок НПЧ-1 используют при исправлении дефектов на поверхностях, подвергающихся последующей обработке режущим инструментом, а порошок НПЧ-2— для исправления дефектов, вскрывшихся на поверхностях, подвергающихся поверхностной закалке (до и после нее). Иногда при исправлении глубоких дефектов применяют комбинированный метод (обычно при поверхностной закалке направляющих станков), заключающийся в предварительном заплавлении дефекта дуговой сваркой электродами МНЧ-2 и последующем перекрытии слоя газопорошковой наплавкой.
Прочность сварного соединения 16 — 23 кгс/ммв. Контактная сварка чугуна и чугуна со сталью позволяет получить надежное сварное соединение. Этот способ применяют для сварки труб и стержней. Сварку выполняют с оплавлением при предварительном нагреве (предварительное оплавление). Поэтому дополнительные меры по снижению скорости охлаждения не требуются. По линии оплавления и в околошовной зоне, независимо от исходной структуры металлической основы, образуется перлитно-ферритная структура. При сварке чугуна с крупнопластинчатым графитом не удается получить удовлетворительных результатов. Сварку труб, получаемых центробежным литьем, осуществляют на режимах, указанных в табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
