Диплом ПЗ (1191838), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Шов имеетЛистДП 23.05.01–157 ПЗИзм. Лист№ докум.Подпись Дата12тонкий рисунок, шлак легко отделяется от металла шва.Очень важной особенностью электродов с рутиловым покрытием являетсялегкость повторного зажигания дуги, обусловленная наличием TiO 2. Приэтом не требуется даже удалять пленку в кратере электрода, поскольку она(при достаточно высоком содержании TiO 2) обладает проводимостьюполупроводника и обеспечивает зажигание дуги без соприкосновениястержня с основным металлом. Это достоинство рутиловых покрытийсоздает большое удобство при работе короткими швами, когда требуетсячасто прерывать дугу.Помимо чисто рутиловых покрытий, широко распространенысмешанные: рутилово-целлюлозный тип (RC), рутилово-основной (RB),рутилово-кислый(RA),которыетакжеобладаютхорошимитехнологическими свойствами.
Электродами с чисто рутиловыми исмешанными покрытиями (МР-3, АНО-21, АНО-4, ОЗС-6 и пр.) можноварить швы практически любого положения.Основныепокрытия.Покрытияосновноготипасостоятпреимущественно из карбонатов магния и кальция (доломит, мрамор,магнезит). К ним добавляют в качестве разбавителя шлака плавиковый шпат(CaF2).
Последний ухудшает работу при переменном токе, поэтомуэлектроды с чисто основным покрытием предназначены для работы толькона постоянном токе. Однако смешанные типы, имеющие меньшеесодержание плавикового шпата, можно использовать и для работы спеременным током. Перенос металла в сварочную ванну происходитсредними и крупными каплями, расплавленный металл получаетсявязкотекучим.В отличие от прочих покрытий, образующаяся газозащитная средаминерального происхождения, состоящая в основном из СО и СО 2, 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.ЛистДП 23.05.01–157 ПЗИзм.
Лист№ докум.Подпись Дата13Целлюлозные 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.Рисунок 1.3 Наплавка электродамиЛистДП 23.05.01–157 ПЗ1.4 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 наплавкаэлектродами. 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.Для 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),ВСН6(110Х14В13Ф2),ЦНИИН-4(65Х25Г13Н3).Износостойкость 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, являясьвязкой составляющей металлической матрицы, обеспечивает лучшее посравнению с мартенситом и ферритом удержание карбидов, и повышаетстойкость к образованию и развитию трещин. Под воздействием абразивааустенит превращается 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 холодныхтрещин, возникающих в твердом состоянии [1]. При сильных ударахтрещины могут являться причиной отколов, поэтому существеннымфактором при вы- боре наплавочных материалов являетсяЛистДП 23.05.01–157 ПЗИзм. Лист№ докум.Подпись Дата15технологическая 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.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 испытанийПоказателиПрототип Предлагаемый способ1. Ударная вязкостьупрочненной детали, %2. Износостойкостьупрочненной детали, %3. Долговечность упрочненнойдетали, %100200100300100250Проведенные испытания показали, что упрочненные по предлагаемойтехнологии детали имеют в 3 раза большую износостойкость в условияхабразивного изнашивания и в 2 раза большую ударную вязкость.ЛистДП 23.05.01–157 ПЗИзм. Лист№ докум.Подпись Дата16В 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 АН348 А (1:1) остальное.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
