Восстановление валов пластинчатых насосов и гидромоторов железнодорожно-строительных машин (1191829), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Если поверхности, подлежащие сварке или наплавке, загрязнены или покрыты ржавчиной, в наплавленном металле будутобразовываться шлаковые включения, непровар, трещины. Газовые поры появляются в наплавленном металле, если поверхность покрыта маслом иливлагой. Эти дефекты значительно ухудшают качество сварки (наплавки) илиприводят к браку. Поэтому все детали, поступающие на сварку или наплавку,тщательно очищают от грязи, ржавчины и других загрязнений.ЛистИзм. Лист№ докум.ПодписьДатаВКР. 23.03.02 .0. 00. 000. ПЗ22а − схема процесса; б − заварка трещинРисунок 2.2 – Сварка трехфазной дугойЗатем детали обезжиривают в горячих растворах, моют в горячей водеи сушат. Наплавляемую или свариваемую поверхность желательно очиститьдо металлического блеска пескоструйной обработкой, стальными щетками,абразивными кругами или резцом.
Если поверхности отверстий или валовимеют неравномерный износ, превышающий 0,5 мм на сторону, то такие поверхности протачивают резцом. Это связано с тем, что рабочая поверхностьдетали с небольшим износом, если ее предварительно механически не обработать, после наплавки может оказаться в переходном слое, который имеетпониженные механические свойства. Изношенные или поврежденные резьбы(внутренние и наружные) перед наплавкой необходимо срезать для того, чтобы в углубления старой резьбы не попадал шлак, так как загрязнения междугребнями резьбы трудно очистить. В противном случае при наплавке могутобразовываться шлаковые включения или поры, снижающие качество наплавленного металла [5].Имеющиеся на наплавленной поверхности отверстия, шпоночные пазыи канавки заделывают медными графитовыми вставками, которые после наплавки удаляют.
Трещины подготавливают к сварке путем разделки кромокпри помощи шлифовального круга на гибком валу. Для этого может быть использовано зубило. При толщине стенок детали до 5 мм разделку можно неделать, а ограничиться зачисткой, прилегающей к трещине поверхности шириной 15−20 мм с каждой стороны. При большой толщине стенок (до 12 мм)трещины разделывают V-образно. Если толщина стенок свариваемой деталиЛистИзм.
Лист№ докум.ПодписьДатаВКР. 23.03.02 .0. 00. 000. ПЗ23более 12 мм, трещину разделывают с двух сторон Х-образно. Концы трещинрекомендуется засверливать, чтобы при сварке они не распространялисьдальше.Сварка и наплавка металла. Для получения доброкачественного сварного соединения или заданного качества наплавленного слоя при восстановлении деталей первостепенное значение имеют правильный выбор типа имарки электрода, а также режимов сварки (наплавки).
Выбор электрода зависит от характера устраняемого дефекта, марки материала (сталь, чугун, алюминий), из которого изготовлена деталь, и требований к наплавляемомуслою.При заварке трещин или поломок обычно применяют сварочные электроды. Они подразделяются на ряд типов от Э-34 до Э-145. Основной характеристикой каждого типа является временное сопротивление разрыву сварного соединения.
Оно указывается в наименовании типа электрода. Например, электроды типа Э-42 дают сварное соединение, имеющее временное сопротивление разрыву, равное 4,2 МПа. К каждому типу может относитьсянесколько марок электродов. Например, к типу Э-42 относятся электродымарок ОЗЦ-1,0ММ-5; к типу Э-42А − электроды ЦМ-8, УОНИ-13/45П, ОЗС3; к Э-46 − ОЗС-4, АНО-3, АНО-4; к типу Э-50А − электрод УОНИ-13/55 идр.Перечисленные типы электродов применяются для сварки мало-исреднеуглеродистых сталей. Стержни всех электродов изготовлены из проволоки Св-08 диаметром от 1,6 до 12 мм. Типы и марки электродов отличаютсядруг от друга покрытием (обмазкой).
Электроды с меловой обмазкой, состоящей из 70−80% молотого мела и 20−30% жидкого стекла, относятся ктипу Э-34. Меловая обмазка является только стабилизирующей, т. е. способствующей устойчивому горению дуги. Остальные типы и марки электродовимеют качественную обмазку. Эта обмазка, кроме стабилизирующих, содержит защитные, шлакообразующие и газообразующие, а иногда раскисляющие и легирующие элементы.
Условное обозначение типов составов покрыЛистИзм. Лист№ докум.ПодписьДатаВКР. 23.03.02 .0. 00. 000. ПЗ24тий: руднокислое − Р, рутиловое − Т, фтористо-кальциевое − Ф, органическое − О. Полное условное обозначение электрода по ГОСТу содержит последовательно марку и тип электрода, его диаметр, вид состава покрытия иномер ГОСТа. Например, электрод ЦМ-7 диаметром 5 мм, относящийся ктипу Э-42, и имеющий покрытие руднокислого типа, будет иметь обозначение ЦМ-7-Э-42-5-Р-ГОСТ 9467 − 75.Сварка малоуглеродистых (с содержанием углерода до 0,20%), а такженизколегированных сталей, например, марок 15Х, 20ХНА, 20Х, ЗОХ невстречает трудностей.Углеродистые и легированные стали со средним и высоким содержанием углерода свариваются труднее и склонны к образованию пор и трещин,поэтому при сварке и наплавке средне- и высокоуглеродистых и легированных сталей требуется предварительный подогрев деталей.
При содержанииуглерода от 0,2 до 0,3% детали рекомендуется подогревать до температуры100 − 150 °С, от 0,3 до 0,45% − до 150−250 °С, от 0,45 до 0,80% − до 250 −400 °С. При восстановлении изношенных деталей дуговой наплавкой выборэлектродов зависит от марки стали наплавляемой детали, необходимой твердости и износостойкости наплавленного слоя.Наплавку изношенных поверхностей деталей, изготовленных из малоуглеродистой стали и не подвергающихся термической или химикотермической обработке, можно проводить сварочными электродами.При наплавке деталей из среднеуглеродистых и легированных сталей(например, сталей марок 30, 35, 45, 30Х, 40Х), закаленных, а также из малоуглеродистой стали, но с цементированной поверхностью, должны применяться специальные наплавочные электроды или твердые сплавы.ГОСТ 10051−75 устанавливает ряд типов наплавочных электродов,различаемых по химическому составу наплавленного слоя.
Обозначение типаэлектрода расшифровывается следующим образом: буквы «ЭН» означают«электрод наплавочный», затем указываются основные химические элементы, входящие в состав наплавленного слоя, и их среднее содержание в проЛистИзм. Лист№ докум.ПодписьДатаВКР. 23.03.02 .0. 00. 000. ПЗ25центах. Обозначение химических элементов общепринятое: У − углерод, С −кремний, Г − марганец, Н − никель, X − хром, Т − титан и т.д.
Сначала указывается содержание углерода. При этом, если в обозначении типа электродаимеется буква «У», то содержание углерода дано в десятых долях процента, аесли она отсутствует − в сотых долях.Последние цифры указывают твердость слоя (HRC). Например, обозначение типа электрода ЭН-14Г2Х-30 означает: электрод наплавочный, внаплавленном слое содержится 0,14% углерода, 2% марганца, 1% хрома,твердость слоя − 30 HRC.Указания на твердость наплавленного слоя (НВ) содержатся иногда и вобозначениях марки электрода, например, электрод ОЗН-300, Т-590 и др. Типам электродов соответствуют определенные марки электродов.
Полное условное обозначение наплавочного электрода содержит его марку, тип, диаметр и ГОСТ. Например, электрод марки ОЗН-300 типа ЭН-15ГЗ-25 диаметром 5 мм будет иметь обозначение: ОЗН-300-ЭН-15ГЗ-25,5,0 − ГОСТ10051−75 и ГОСТ 9466−75.Стержни наплавочных электродов изготовляют как из углеродистой,так и из легированной сварочной проволоки. Легирующие элементы вводят внаплавленный слой как и покрытия и материала стержня, так и только из материала покрытия.Наиболее широкое применение для наплавки деталей дорожных машиннашли электроды марок ОЗН-300 (тип ЭН-15ГЗ-25), ОЗН-400 (тип ЭН-20Г440); для наплавки деталей из высокомарганцовистой стали ПЗ − электродыОМГ-Н (тип ЭН-70ХН-25); для наплавки быстроизнашивающихся деталей,которые работают в условиях абразивного изнашивания, − электроды марокТ-590, Т-620, ЦС-1, ЦС-2 и др.
В последние годы для получения наплавленных слоев высокой твердости применяют трубчатые наплавочные электродыЭТН-1, ЭТН-2, ЭТН-3, ЭТН-4. В качестве наполнителя используют твердыесплавы, чаще всего сормайт, ферросплавы, карбид вольфрама. Для холоднойсварки (наплавки) деталей из чугуна применяют электроды марок ОМЧ-1,ЛистИзм. Лист№ докум.ПодписьДатаВКР. 23.03.02 .0. 00.
000. ПЗ26МСТ, МНЧ-1 ЦНИИВТ, ЦЧ-ЗА, АНЧ-1 и др. Для сварки чистого алюминияприменяют электроды марки ОЗА-1, а для сварки сплавов алюминия − ОЗА2.Основными параметрами режимов сварки и наплавки являются: родтока и полярность, диаметр электродной проволоки, величина сварочного тока и напряжение дуги. Дуговая сварка и наплавка металла может производиться постоянным или переменным током.
На постоянном токе дуга горитболее устойчиво. Сварку (наплавку) на постоянном токе можно вести напрямой и обратной полярности. При сварке (наплавке) на прямой полярностик детали присоединяют «плюс» источника тока, а к электроду − «минус». Наобратной полярности наоборот. Тепло электрической дуги распределяется(примерно) следующим образом: положительный полюс − 43%, отрицательный полюс − 36% и электрическая дуга − 21%. Это необходимо учитыватьпри выборе полярности.
Обычно к детали подключают положительный полюс в тех случаях, когда она имеет большую массу и требует значительногоколичества тепла для нагрева. Детали, имеющие небольшую массу или толщину (<3 мм), сваривают при обратной полярности. При сварке переменнымтоком на электродах выделяется примерно одинаковое количество тепла.Диаметр электрода при сварке выбирают в зависимости от толщинысвариваемого материала (таблица 2.1).Таблица 2.1 – Зависимость диаметра электрода от толщины свариваемого материалаТолщина сва-Диаметрриваемогоэлектрода,металла, мммм1220-3022-340-703370-1204-64140-150Сила тока,АТолщина сва-Диаметрриваемогоэлектро-металла, ммда, мм8-125210-23016-205-6240-280Более 206260-300Сила тока,АЛистИзм. Лист№ докум.ПодписьДатаВКР.
23.03.02 .0. 00. 000. ПЗ27Величина тока устанавливается в зависимости от диаметра электрода.Для сварки стали в нижнем положении необходимую величину тока можновыбрать по данным таблицы 2.1. При сварке вертикальных и потолочныхшвов величина сварочного тока принимается на 10−20% меньше, чем присварке в нижнем положении.Диаметр электрода при наплавке подбирают в зависимости от толщинынаплавляемого слоя. Величину тока принимают в зависимости от выбранногодиаметра электрода примерно такую же, как и при сварке, ближе к нижнемузначению.
Наплавку следует вести короткой дугой с перекрытием соседнихваликов на 30−50%, причем электрод должен быть наклонен под углом15−20° к вертикали по направлению движения. Наплавку рекомендуется проводить, сочетая перемещение электрода в направлении наплавки с поперечным колебанием его таким образом, чтобы ширина валика равнялась примерно 2,5 диаметра электрода. Толщина наплавленного слоя получается равной примерно 0,7 мм. Устойчивое горение дуги при сварке (наплавке) металлическим электродом происходит при напряжении 18−28 В, а угольным илиграфитовым − при 30−35 В.Зачистка сварных швов и наплавленных поверхностей производитсяметаллическими щетками с целью удаления с их поверхностей шлака и металлической брызги.Оборудование для сварки и наплавки.
В качестве источников питанияэлектроэнергией при ведении дуговой сварки и наплавки применяют сварочные трансформаторы переменного тока, преобразователи и выпрямители постоянного тока. Наибольшее распространение получили сварочные трансформаторы типов ТС-120, ТС-300, ТС-500, ТСК-300, ТСК-500 (число обозначает величину номинального сварочного тока).Сварочный преобразователь представляет собой агрегат, состоящий изсварочного генератора постоянного тока и двигателя, вращающего генератор.Наибольшее распространение имеют преобразователи типов ПСО-120, ПСО300, ПСО-500, ПСО-800.ЛистИзм. Лист№ докум.ПодписьДатаВКР. 23.03.02 .0. 00.
000. ПЗ28Для ручной дуговой сварки (наплавки) в последнее время применяютвыпрямители ВСС-120-4, ВСС-300-3 (селеновые), ВКС-120, ВКС-300, ВКС500 (кремниевые) [5].Автоматическая дуговая наплавка под флюсом − это дуговая наплавка,при которой дуга горит под слоем сварочного флюса, а подача плавящегосяэлектрода и перемещение дуги вдоль наплавляемой поверхности детали механизированы.Рисунок 2.3 – Схема горения дуги под слоем флюсаАвтоматическая дуговая наплавка под слоем флюса впервые создана винституте электросварки имени Е. О. Патона. Она применяется для восстановления поверхности деталей диаметром более 50 мм и плоских деталей свеличиной износа от 1 до 15 мм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
