Антиплагиат (1191837), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Твердость наплавки по Роквеллу HRC 52.Для наплавки бурильного инструмента применяют смесь вольфрама и углерояа— Вокар. В промышленности применяют и другие смеси. 14Химический состав покрытия и его толщина оказывают определяющеевлияние на параметры процесса 4 наплавки - стабильность электрической дуги,особенности перехода материала стержня в сварочную ванну, вязкость шлака ирасплавленного металла и пр.В 4 зависимости от химического состава различают следующие видыпокрытий электродов: 4кислое - обозначается А (А);основное - Б (B);целлюлозное - Ц (C);рутиловое - Р (R);смешанного типа - (RB, RA, RC и пр.);прочие виды покрытий - П. 4Кислые покрытия. Кислые покрытия, состоящие в основном изжелезной и марганцевой руды (оксидов железа и марганца), выделяют в дугубольшое количество кислорода, который повышает ее температуру и снижаетповерхностное натяжение расплавленного металла, делая его очень текучим.Это дает возможность увеличивать скорости сварки, но одновременноповышает опасность подрезов.
Кроме этого, наличие в покрытии токсичныхоксидов марганца делает сварку такими электродами небезопасной дляздоровья сварщика. Поэтому чисто кислые покрытия используются в нашевремя ограничено. Их заменили смешанные рутилово-кислые (RA).Рутиловые покрытия. Рутиловые покрытия состоят преимущественноиз природного концентрата рутила (двуокиси титана TiO2), кремнезема(гранита, полевого шпата, слюды), карбонатов кальция и магния,ферромарганца. Электроды с рутиловым покрытием обеспечивают переходметалла стержня в ванну малыми или средними каплями и характеризуютсяспокойным расплавлением с небольшим количеством брызг. Шов имееттонкий рисунок, шлак легко отделяется от металла шва.Очень важной особенностью электродов с рутиловым покрытием являетсялегкость повторного зажигания дуги, обусловленная наличием TiO2. При этомне требуется даже удалять пленку в кратере электрода, поскольку она (придостаточно высоком содержании TiO2) обладает проводимостьюполупроводника и обеспечивает зажигание дуги без соприкосновениястержня с основным металлом.
Это достоинство рутиловых покрытий создаетбольшое удобство при работе короткими швами, когда требуется частопрерывать дугу. 4Помимо чисто рутиловых покрытий, широко распространенысмешанные: рутилово-целлюлозный тип (RC), рутилово-основной (RB),рутилово-кислый (RA), которые также обладают хорошимитехнологическими свойствами. Электродами с чисто рутиловыми исмешанными покрытиями (МР-3, АНО-21, АНО-4, ОЗС-6 и пр.) можноварить швы практически любого положения.Основные покрытия. Покрытия основного типа состоятпреимущественно из карбонатов магния и кальция (доломит, мрамор,магнезит).
К ним добавляют в качестве разбавителя шлака плавиковый шпат 4(CaF2). Последний ухудшает работу при переменном токе, поэтому электродыс чисто основным покрытием предназначены для работы только напостоянном токе. Однако смешанные типы, имеющие меньшее содержаниеплавикового шпата, можно использовать и для работы с переменным током.Перенос металла в сварочную ванну происходит средними и крупнымикаплями, расплавленный металл получается вязкотекучим.В отличие от прочих покрытий, образующаяся газозащитная средаминерального происхождения, состоящая в основном из СО и СО2, лишенаводорода, приводящего к образованию холодных трещин в наплавленномметалле.
Из-за низкого содержания водорода, на базе основного покрытияизготавливают так называемые низководородные покрытия электродов.Металл шва, сваренного электродами с основным покрытием, обладаетповышенной пластичностью. Этими электродами сваривают ответственныеконструкции.Электродами с основным покрытием можно выполнять швы любогопространственного положения, однако из-за повышенной вязкости металла,швы получаются выпуклыми и грубоватыми.Покрытия основного типа обладают повышенной гигроскопичностью,поэтому хранить их нужно в сухости. Основное покрытие имеют такиепопулярные электроды, как УОНИ 13/45 и УОНИ 13/55.Целлюлозные покрытия.
Целлюлозные покрытия состоят изцеллюлозы, органических смол, ферросплавов, талька и прочих веществ.Главной особенностью сгорания в дуге покрытий с органическимивеществами является образование большого количества защитных газов, иочень малого - шлака. Это делает их удобными для сварки вертикальныхшвов (шлак не стекает вниз).К недостаткам электродов с целлюлозным покрытием относитсязначительное количество брызг при сварке и пониженная пластичностьметалла шва, обусловленная большим (относительно других покрытий)количеством водорода, образующегося при сгорании органическихкомпонентов.Покрытия с железным порошком. Иногда в покрытие вводятжелезный порошок. Электроды с железным порошком обеспечиваютповышенную производительность труда, отчего их и называют иногда"высокопроизводительными электродами".
Железный порошок повышаетпроплавляющую способность сварочной дуги и обеспечивает качественнуюсварку стыковых соединений с нерегулярными или повышенными зазорами даже при отсутствии подкладок. Кроме того, он улучшает повторноезажигание дуги. 4Рисунок 1.3 Наплавка электродами1.4 Обоснование восстановления элементов рабочих органов путевыхмашин наплавочными электродами на основе шеелита из местногоминерального сырья.Большое количество различных деталей машин и механизмов работает вусловиях абразивного и ударно-абразивного воздействия, в результате чегоони интенсивно изнашиваются.
Это требует значительных затрат на ихвосстановление или замену. Одной из наиболее эффективных технологийупрочнения и восстановления деталей является электродуговая наплавка 16электродами. Материалы, применяемые для наплавки, существенноотличаются по типу и степени легирования, а дорогие легирующие элементызачастую используются неэффективно. Для предупреждения трещин внаплавленном металле применяется предварительный и сопутствующийподогрев, что требует затрат энергоносителей и затрудняет технологическийпроцесс. 16Для наплавки деталей, работающих в сходных условиях изнашивания,применяются материалы, обеспечивающие получение в наплавленном слоесплавов, кардинально отличающихся по своему химическому составу и свойствам.
Например, ПЛ-АН 101 (ПЛ-Нп-300Х25С4Н2Г2), ПП-АН 105(90Г13Н4), ВСН- 6 (110Х14В13Ф2), ЦНИИН-4 (65Х25Г13Н3). 16Износостойкость наплавленного металла существенно зависит от типа иколичества карбидной фазы. Увеличение доли карбидов до оптимальногоколичества повышает износостойкость, но сверх этого приводит к ееснижению из-за выкрашивания [2]. Метастабильный аустенит, являясь вязкойсоставляющей металлической матрицы, обеспечивает лучшее по сравнению смартенситом и ферритом удержание карбидов, и повышает стойкость кобразованию и развитию трещин.
Под воздействием абразива аустенитпревращается в мартенсит деформации, резко увеличивая твердостьповерхностного слоя. При этом значительная часть энергии внешнеговоздействия расходуется на реализацию полиморфного пре- вращения, а нена разрушение металла [3]. По мере увеличения интенсивности ударного воздействия для достижения наибольшей износостойкости необходимоповышать в структуре количество аустенита и его стабильность,соответственно они должны регулироваться применительно к конкретнымусловиям эксплуатации [4]. При наплавке износостойких сплавов существуетриск образования горячих (кристаллизационных) трещин и холодных трещин,возникающих в твердом состоянии [1]. При сильных ударах трещины могутявляться причиной отколов, поэтому существенным фактором при вы- боренаплавочных материалов являетсятехнологическая прочность – их способность выдерживать без разрушениявоздействия технологического процесса.
В работе [5] для повышенияизносостойкости предлагается, применять комплексно легированные сплавы,армированные дисперсными карбидами высокой твердости (NbC, VC, TiC), иимеющие в составе металлической матрицы метастабильный аустенит. Приэтом отмечается позитивное влияние повышенной твердости карбидов, атакже близости их кристаллического строения и аустенита, что обеспечиваетлучшее их удерживание металлической матрицей. По- лучение дисперсныхкарбидов также обеспечивает измельчение первичной структуры наплавленного металла (модифицирование), что повышает стойкость противобразования кристаллизационных трещин [1].
Данных об абразивной,ударно-абразивной износостойкости и технологической прочно- стинаплавленного металла со структурой метастабильного аустенита,упрочненного карбида- ми, в литературе мало 16 .Известен способ упрочнения деталей, работающих в условияхабразивного изнашивания. Осуществляют вибродуговую наплавкуизносостойкого материала на поверхность детали с использованиемграфитового электрода.
В качестве наплавляемого материала используютметаллокерамический композит, содержащий консолидированные сплавыкарбидов, боридов, нитридов и армирующие керамические сверхтвердыевключения из карбида бора, корунда и карбокорунда. Одновременно снаплавкой выполняют легирование упрочняемой поверхности бором, азотоми углеродом. После наплавки производят нагрев детали в печи дотемпературы 750...770°С и с выдержкой 1,5...2 мин. Затем выполняютзакалку и низкий отпуск с нагревом детали до 150...160°С и выдержкой втечение 8...10 мин.Таблица 1.1 Результаты проведенных испытанийПоказатели Прототип Предлагаемый способ1.
Ударная вязкость упрочненнойдетали, %100 2002. Износостойкость упрочненнойдетали, %100 3003. Долговечность упрочненнойдетали, %100 250Проведенные испытания показали, что упрочненные по предлагаемойтехнологии детали имеют в 3 раза большую износостойкость в условияхабразивного изнашивания и в 2 раза большую ударную вязкость.В результате долговечность упрочненных деталей увеличивается всреднем в 2,5 раза.Известна износостойкая электрошлаковая наплавка поверхностейдеталей, работающих в условиях ударного и ударно-скользящеговоздействия. Наплавочный материал содержит, мас.%: диборид хрома 28-30;карбид циркония 12-18; алюмонитрид титана 22-26; смачивающее вещество5-12; обезвоженная бура и хлористый калий (1:1) 5-6; флюсы АН-20 и АН-348А (1:1) остальное. Смачивающее вещество содержит никель и хром всоотношении 2:1. Материал обеспечивает повышенную износостойкость икачество наплавки.Таблица 1.2 Результаты проведения экспериментовИзвестна: наплавка деталей машин работающих в в условиях абразивногои газоабразивного изнашиваний.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
