СВАРКА И НАПЛАВКА АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ
Разработка процесса заварки кратера шва при наплавке поршней
При упрочнении поршней из алюминиевого сплава AJ125 методом импульсно-дуговой наплавки плавящимся электродом порошковой лентой-плющенкой основной проблемой повышения качества наплавленного металла является наличие кратера шва и дефектов в нем в виде пор диаметром до 1,5 мм при наложении кольцевого шва. Это связано с тем, что при перекрытии шва происходит двойной переплав металла и имеющиеся дефекты в виде пор и шлаковых включений перемешиваются с наплавляемым металлом. На рис. 11.20 представлен макрошлиф продольного сечения начала наплавки поршня. Поэтому были проведены исследования по определению оптимального режима заварки кратера с целью предотвращения возникновения дефектов.
В первом случае процесс наплавки прерывался с одновременным отключением сварочного тока и подающего механизма. При этом за счет инерционности подающего механизма в зоне заварки кратера образовался дефект в виде углубления до 4 мм с захватом нерасплавленной проволоки. При механической обработке дефект не удалялся. Этот метод признан неприемлемым, и дальнейшее исследование не производилось.
|
Рис. 11.20. Макрошлиф продольного сечения начала наплавки поршня |
Во втором случае заварка кратера проводилась с задержкой отключения тока, что приводило к растяжению дуги, и вышеуказанный дефект не образовывался, однако при таком способе заварки кратера существует опасность появления двух дефектов: так как ток наплавки достигает 300 А, в месте заварки образуется углубление в виде конусообразной воронки диаметром до 10 мм и глубиной
2- 3 мм. При механической обработке часто не хватает припуска для удаления этого углубления, и на этом месте выявляются дефекты в виде пор (рис. 11.21). Второй дефект является чисто технологическим Значительная растяжка дуги при токе около 300 А приводит к заплавлению мундштука в головке подающего механизма.
Наилучшим по всем показателям является способ заварки кратера по специально разработанной циклограмме (рис. 11.22) с одновременным снижением сварочного тока и скорости подачи порошковой проволоки за время порядка 0,8-1 сек с последующим отключением подачи проволоки и через 0,4 сек сварочного тока. Перекрытие начала наплавки составляет порядка 10 мм. При таком способе заварки кратера практически не образуется
|
Рис. 11.21. Макрошлиф продольного сечеяня кратера шва, полученного при задержке отключения сварочного тока |
углубление и при последующей механической обработке удаляются все дефекты, которые сконцентрированы в верхней части наплавки (рис. 11.23).
Заварка кратера на пониженных режимах позволяет уменьшить тепловложение в металл, что позволяет избежать разупрочнение в зоне термического влияния.
