ОСНОВЫ СВАРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА

НАНЕСЕНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ РАЗРУШЕННЫХ И ИЗНОШЕННЫХ ДЕ­ТАЛЕЙ

При ремонте изделий возможны три варианта: замена агрегатов; замена деталей; восстановление изношенных деталей.

Восстановление деталей наплавкой

Одним из тепловых способов воздействия на материал детали является наплавка металла на ее изношенные поверхности. В практике ремонта используются следующие способы: дуговая наплавка под флюсом, наплавка в среде углекислого газа, электродуговая наплавка вольфрамовым электродом в среде аргона, вибродуговая наплавка, широкослойная наплавка, плазменно-дуговая и лазерная наплавка.

Дуговая наплавка под флюсом

Дуговая наплавка под флюсом широко применяется для восста­новления цилиндрических и плоских поверхностей деталей. При этом механизированном способе наплавки совмещены два основных дви­жения электрода: перемещение вдоль сварочного шва и его подача по мере оплавления детали.

Сущность процесса наплавки показана на рис. 9.1. Деталь 5, ус­тановленная на токарном станке, контактирует через наплавочную го-

ловку 1 с электродной проволокой 2. Флюс 4 подается автоматически из бункера 3. Сварочный ток от преобразователя и выпрямителя обес­печивает горение дуги. Под действием высокой температуры образу­ется газовый пузырь, в котором существует дуга, расплавляющая ме­талл. Часть флюса плавится, образуя вокруг дуги эластичную оболоч­ку из жидкого флюса, защищающая металл от окисления, уменьшаю­щая разбрызгивание и угар. После кристаллизации металла на детали образуется сварочный шов.

Наплавка под флюсом обеспечивает: легирование металла через проволоку и флюс с получением покрытия, равномерного по химиче­скому составу и свойствам; защиту сварочной дуги и ванны жидкого металла от окисления воздухом; выделение растворенных газов и шлаковых включений из сварочной ванны в результате медленной кристаллизации жидкого металла под флюсом; возможность повыше­ния производительности труда в 6.8 раз за счет увеличения скорости сварки (из-за повышенных сварочных токов). Кроме того, это наиме­нее энергоемкий и наиболее экономичный (по расходу электродного материала) способ наплавки, позволяющий получить слой наплавлен­ного металла большой толщины (1,5... 5 мм и более).

К недостаткам способа следует отнести: значительный нагрев детали; невозможность наплавки изделий диаметром менее 40 мм из - за стекания наплавленного металла и трудности удержания флюса на поверхности детали; определенная трудность удаления шлаковой кор­ки и возможность возникновения трещин и образования пор в наплав­ленном металле.

Режимы наплавки зависят от таких параметров, как сила тока, напряжение, скорость наплавки, материал электродной проволоки, её диаметр и скорость подачи, марка флюса, шаг наплавки. Сила свароч­ного тока равна:

где: йэ - диаметр электродной проволоки, мм

Наплавку обычно ведут постоянным током обратной полярно­сти с напряжением сварочной дуги в пределах 25. 35В, скоростью подачи проволоки 75.180 м/мин при скорости наплавки 20..25 м/ч. Вылет электрода и шаг наплавки зависят от диаметра проволоки:

5 = (10.12) d3; S = (2,0...2,5) 4, где 5 - вылет электрода в мм; S - шаг наплавки в мм.

Процесс наплавки плоских поверхностей осуществляется путем перемещения наплавочной головки вдоль детали со смещением элек­тродной проволоки на 3.5 мм поперек движения после наложения шва заданной длины. Основные параметры наплавки плоских поверх­ностей приведены в табл. 9.1.

Таблица 9.1

Характеристики наплавленного слоя (твердость и износостой­кость) в основном зависят от марки применяемой электродной прово­локи и флюса. В случае наплавки деталей с большим износом обычно применяют автоматическую наплавку порошковой проволокой, в со­став которой входят феррохром, ферротитан, ферромарганец, графи­товый и железные порошки. При этом используют два типа порошко­вой проволоки: для наплавки под флюсом и для открытой дуги без дополнительной защиты. Режим наплавки в этом случае зависит от

марки проволоки и диаметра детали. Для уменьшения разбрызгивания электродного материала во время наплавки используют постоянный ток низкого напряжения (20...21В).

В условиях сервиса при ремонтном восстановлении деталей ав­томобилей наплавку под флюсом применяют для восстановления ше­ек коленчатых валов, шлицевых поверхностей на различных валах и других деталей.