дипломный проект (1208656), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Основными преимуществами автоматической наплавки по сравнению с ручной сваркой являются: надёжность получения высокого качества, стабильность технологического процесса, повышение производительности труда, невысокая квалификационная требовательность к специалистам и рабочим.Для каждого способа наплавки применяются определённые режимысварки, марки проволоки и другие наплавочные материалы.Процесс наплавки происходит при горении дуги между электродной проволокой и деталью под слоем сыпучего флюса, покрывающего зону дуги и расплавленного металла.
В процессе наплавки дуга расплавляет ближайшие частицы флюса и горит внутри полости из эластичной оболочки из расплавленногофлюса, которая защищает зону дуги и расплавленного металла от попадания воздуха и пропускает выделяющиеся газы.При автоматической наплавке под флюсом электрическая дуга горитмежду деталью 5 и электродной проволокой 4 (рисунок 1.2). К дуге непрерывноЛистИзм. Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 01 ПЗ30подаётся электродная проволока и флюс. Проволока оплавляется и непрерывностекает в жидкую ванну расплавленного металла, над которым находится слойрасплавленного флюса в виде эластичной оболочки, надёжно изолирующей плавильное пространство от окружающего воздуха, обеспечивая получение наплавленного металла без пор.
Через расплавленный флюс происходит легированиенаплавленного металла. При увеличении давления внутри флюсового пузыряоболочка не мешает образующимся газам прорываться наружу.Шлаковая корка неэлектропроводна и не расплавляется электрической дугой, поэтому её необходимо удалять. В противном случае в наплавленномРисунок.1.2 Схема электродуговой наплавки деталей под флюсом.1 – наплавочный аппарат; 2 – кассета с проволокой; 3 – бункер с флюсом; 4 – проволокаэлектродная; 5 – деталь; 6 – наплавленный металл; 7- корка шлаковая; 8 – флюс; 9 – сварочная дуга; 10 – расплавленный металл.металле остаются шлаковые включения, которые истирают сопряжённый металл.
Отделимость шлаковой корки ухудшается с увеличением температуры детали, и при определённой температуре её удалить невозможно. При наплавке подфлюсом деталей диаметром менее 50мм шлаковая корка перестаёт отделятьсяЛистИзм. Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 01 ПЗ31после наплавки 3…4 валиков, поэтому для деталей менее 50мм применяютвибродуговую наплавку в жидкости или наплавку в среде защитных газов.При наплавке под флюсом деталей, регулируя частоту оборотов детали,шаг наплавки, скорость подачи проволоки, можно наплавлять от 0,5 до 5мм насторону.Используя легирующий флюс, легированную или порошковую проволоку,можно получить металл любой структуры и твёрдости от HRC30 до HRC64.Химический состав флюса, кроме защиты воздуха должен обеспечить стабильность горения дуги в процессе наплавки, получение заданного химическогосостава наплавленного металла, получение швов без видимых трещин и с минимальным (допустимым) числом шлаковых включений и пор.Для наплавки деталей из углеродистых и малоуглеродистых сталей разработаны и изготавливаются различные составы и марки флюсов, в том числе АН348А, АН-348АМ, ОСЦ-45, ОСЦ-45М, ФЦ-9, АН-51.
Наилучшие результаты принаплавке деталей от 50 до 80мм получаются при использовании флюса АН-348А.Режимы наплавки существенно влияют на формирование наплавленногослоя. С уменьшением смещения электрода с зенита глубина проплавления увеличивается. С увеличением напряжения дуги глубина проплавления не изменяется, ширина валика возрастает. С увеличением шага наплавки уменьшается перекрытие валиков и возрастает глубина проплавления. Хорошее формированиеслоя обеспечивается, если последующий валик перекрывает предыдущий на 1/3,при этом шаг наплавки равен 2/3 ширины валика.С ростом тока глубина проплавления увеличивается. На автоматическихустановках значение тока зависит от скорости подачи и диаметра проволоки. Сих увеличением ток возрастает и наоборот.
Скорость подачи проволоки, и её диаметр выбирают исходя из требуемой толщины наплавляемого металла и диаметра детали.ЛистИзм. Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 01 ПЗ32Наплавку деталей из углеродистой стали 30 и 45, в качестве электродногоматериала рекомендуется применять проволоку марок Нп-40 и Нп-50, которыепозволяют получить наплавленный металл по своему химическому составу, соответствующей стали 35и 40. Твёрдость наплавленного металла получается впределах НВ 187…192.Детали, изготовленные из малоуглеродистой стали 20, наплавляют электродной проволокой Нп-30 или Св-08 под слоем флюса. Флюс перед употреблением необходимо высушить при температуре 350…4000С, чтобы удалить из неговлагу, которая, испаряясь при наплавке, способствует образованию пор.При неправильной установке электродной проволоки (в зените или присмещении по ходу вращения) расплавленный металл и шлак стекают с поверхности детали, так как металл в ванне не успевает затвердеть, что приводит кухудшению условий формирования шва.Смещение электродной проволоки от зенита изменяют в зависимости отдиаметра детали, с увеличением которого смещения электрода возрастает.1.5.3 Автоматическая вибродуговая наплавка в жидкости.Автоматическая вибродуговая наплавка в жидкости была изобретена ивнедрена в ремонтное производство в 1948 г.
изобретателем Г.П. Клековкиным.Его заслуга состояла в том, что он первый решил три следующие проблемы: возможность восстанавливать наплавкой детали диаметром менее 50 мм, для которых непригодны все остальные способы вследствие перегревания деталей; возможность получать закалённый металл в процессе наплавки, так как вода подаётся в зону электрической дуги и не нужно специально закаливать металл с помощью установок ТВЧ или нагреванием в печи и охлаждением в воде; примененанедефицитная широко распространённая везде пружинная проволока Нп-65Г.Обычно электрическая дуга горит при напряжении 24…26 В на воздухе.При таком режиме детали диаметром менее 50 мм быстро перегреваются, сильноЛистИзм. Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 01 ПЗ33деформируются, и процесс приходится прекращать.
Г.П. Клековкин решил проблему резкого уменьшения перегревания, введя вибрацию электрода, чтобыуменьшить напряжение дуги, подавая охлаждённую жидкость в зону дуги.Электроискровой процесс происходит без замыкания, вибрации при высоком напряжении и низком токе (менее 1А).Контактно-искровой процесс осуществляется при низком напряжении ибольшом токе в процессе периодического замыкания и размыкания электродов,т.е. контактно-искровым способом. При этом происходит перенос металла, и возможно нанесение твёрдых и износостойких металлопокрытий толщиной от 0,1до 0,6 мм.
Недостатком этого способа является возможность нанесения маленького слоя покрытия, малая производительность и неоднородность наплавленного металла.Контактно-дуговой процесс наплавки, или вибродуговая наплавка, в жидкости имеет следующие особенности по сравнению с другими способаминаплавки: процесс идёт при напряжении ниже горения дуги в воздухе, в зону горения дуги подаётся охлаждающая жидкость. Процесс вибродуговой наплавки(рис.1.3) проходит следующие стадии:электрод касается детали.
Так как напряжение холостого хода от 12 до18В и ниже напряжения возбуждения электрической дуги в воздухе, то электрическая дуга не загорается. Напряжение падает до нуля, а ток как ток короткого замыкания возрастает до максимума и конец проволоки оплавляется;электрод отрывается от детали, на которой остаётся капля оплавленногометалла. При отрыве возникает ЭДС самоиндукции от индуктивной катушки, ик напряжению от источника питания сварочной дуги добавляется дополнительное напряжение ЭДС самоиндукции. Суммарного напряжения уже достаточнодля возбуждения сварочной дуги, дуга загорается и горит; возбуждённая электрическая дуга горит до следующего замыкания или немного меньше в зависимости от запасённой энергии в катушке индуктивности, которая регулируетсяЛистИзм.
Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 01 ПЗ34изменением числа подключенных витков. С увеличением индуктивности уменьшается ток короткого замыкания и увеличивается продолжительность горениядуги.Рисунок 1.3. Схема установки для вибродуговой наплавки1- насос; 2 – ёмкость; 3 – деталь; 4 – мундштук; 5 – механизм подачи; 6 – кассета спроволокой;7 – вибратор; 8 – реостат; 9 – индукционный резистор.В зону наплавки подают охлаждённую жидкость, которую приготавливаютдобавлением в воду 2,5…6 % кальцинированной соды или 20 % раствора глицерина.
Для наплавки применяют пружинную сварочную проволокуНп-65Г, которая обеспечивает получение качественного наплавленного металла,без пор и трещин.Вибродуговую наплавку применяют при восстановлении деталей из углеродистых, низколегированных сталей, серого, ковкого и высокопрочного чугуна.Этим способом можно наплавлять наружние и внутренние поверхности, резьбуи шлицы.Существенным преимуществом вибродуговой наплавки в жидкости является отсутствие нагревания и деформации детали, возможность закалки наплавленного металла в процессе наплавки, что исключает необходимость в последующей термической обработке.ЛистИзм. Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 01 ПЗ35Недостатком вибродуговой наплавки является снижение прочности на40…45 % в зоне термического влияния вследствие возникновения растягивающих напряжений под воздействием охлаждения водой нагретого метала.Сцепляемость наплавленного металла достигает больших значений и неуступает основному металлу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
