ОСНОВЫ СВАРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Вибродуговая наплавка

Вибродуговая наплавка, как разновидность дуговой наплавки металлическим электродом, осуществляется при вибрации электрода с подачей охлаждающей жидкости на наплавленную поверхность.

Принципиальная схема вибродуговой установки с электромеха­ническим вибратором показана на рис. 9.2. Обработка детали 3 осу­ществляется в центрах токарного станка, на суппорте которого уста­новлена наплавочная головка с механизмом 5 подачи проволоки из кассеты 6, электромагнитным вибратором 7 и мундштуком 4. Колеба­ния конца электрода с частотой 110 Гц и амплитудой колебания до 4 мм (обычно 1,8...3,2 мм) создаются вибратором 7. Перенос металла с электрода на деталь происходит при периодическом замыкании элек­тродной проволоки и детали. Стабильность процесса обеспечивается вибрацией электрода во время наплавки, что объясняется частыми возбуждениями дуговых разрядов. Вибрация также способствует по­даче электродной проволоки небольшими порциями, что обеспечивает лучшее формирование наплавленных валиков без пор и трещин. Пи­тание установки осуществляется от источника тока напряжением 24В, последовательно с которым включен дроссель 9 низкой частоты, ста­билизирующий силу сварочного тока. Регулирование силы тока в це­пи выполняется реостатом 8. Охлаждающая жидкость (4.6% раствор кальцинированной соды в воде) в зону наплавки подается насосом 1 из бака 2.

Вибродуговая наплавка обеспечивает: небольшой нагрев вос­станавливаемой детали за счет ограниченной зоны термического влияния; высокую производительность процесса; минимальную де­формацию детали, не превышающую полей допусков посадочных мест.

Существенным недостатком данного способа наплавки является снижение усталостной прочности детали после наплавки на 30.40%.

На качество соединения наплавленного металла с основным влияет большое число различных факторов. К ним относятся: поляр­ность тока (желательна обратная полярность), шаг наплавки (2,3...2,8 мм/об), угол подвода электрода к детали (15.30°), качество очистки и подготовки поверхности под наплавку, толщины слоя наплавки и др. Скорость подачи электродной проволоки не должна превышать

1,65 м/мин, а скорость наплавки - 0,5...0,65 м/мин. Наибольшая ско­рость наплавки:

Vh = (0,4...0,7)Vnp, где: Vnp - скорость подачи электродной проволоки, м/мин.;

Vnp = nSDh/(250d2r); n - частота вращения детали в мин-1; S - шаг наплавки, мм/об; D - диаметр детали в мм; h - толщина наплавляемого слоя в мм; d - диа­метр электродной проволоки в мм; r - коэффициент наплавки (0,85...0,9).

Рекомендуемая толщина наплавляемого слоя равна 0,5...3 мм. Структура и твердость последнего зависят от химического состава электродной проволоки и количество охлаждающей жидкости. В слу­чае использования проволоки Нп-80 валик в охлаждающей жидкости закаливается до высокой твердости (порядка 26_55HRC). Низкоугле­родистая проволока Св 08 дает твердость поверхности наплавки в пределах 14_19HRC.

Круг деталей, восстанавливаемых вибродуговой наплавкой до­вольно широк. У деталей возможно класса «круглый стержень» - на­ращивание поверхностного слоя (увеличение наружного или умень­шение внутреннего диаметров); наращивание изношенного или выло­манного шлица. У деталей класса «некруглый стержень» - увеличение одного из ее линейных размеров (обычно толщины).

Рациональный режим наплавки: напряжение - 28_З0 В, сила тока -70_75 А, диаметр проволоки - 1,6 мм, скорость подачи прово­локи - 1,3 м/мин, скорость наплавки - 0,5...0,6 м/мин, амплитуда виб­раций - 1,82 мм.

Широкослойная наплавка

Широкослойная наплавка — это наплавка тел вращения за один оборот детали с поперечным колебанием электрода, а не по винтовой линии. Процесс наплавки осуществляется отдельными участками с целью исключения коробления детали.