ОСНОВЫ СВАРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Восстановление цилиндрических деталей методом контактной приварки металлической ленты
Для восстановления поверхностей валов, а также отверстий в чугунных и стальных деталях, в том числе и корпусных, может быть использован прогрессивный процесс электроконтактной приварки ленты (проволоки), сущность которого состоит в точечной приварке ленты к поверхности детали в результате воздействия мощного импульса тока. В точке сварки происходит расплавление металла ленты и детали. Схема процесса показана на рис.9.4. Деталь 2 устанавливают
в центрах 1 или патроне, а сварочная головка с роликами 4 перемещается на тележке. Лента (проволока) 3 плотно прижимается роликами посредством пневматических цилиндров. Провод тока к роликам производится от трансформатора 5. Требуемая длительность цикла обеспечивается прерывателем тока 6.
Изношенную поверхность восстанавливают приваркой стальной ленты ко всей поверхности или по винтовой линии в процессе вращения детали. Скорость вращения детали пропорциональна частоте импульсов и продольному перемещению сварочной головки.
Особенностью конструкции установки является бесступенчатое регулирование частоты вращения и скорости подачи, обеспечиваемое тиристорными электроприводами постоянного тока.
Преимущества способа: высокая производительность процесса (в 2.3 раза превосходит вибродуговую наплавку); малое тепловое воздействие на деталь (не более 0,3 мм); небольшая глубина плавления; низкий расход присадочных материалов и значительное уменьшение припуска на механическую обработку; возможность получения наплавленного металла с любыми свойствами; благоприятные санитарно-производственные условия работы сварщика. Диаметр восстанавливаемых деталей - 20.200 мм, толщина привариваемой ленты 0,15. 1,5 мм.
Износостойкость, твердость и прочность сцепления ленты с деталью зависят от марки стали ленты. Высокую твердость обеспечивают ленты из хромистых и марганцевых сталей. Рекомендации по выбору материала представлены в табл. 9.3.
Таблица 9.3.
|
Твердость приваренного слоя в зависимости от материала ленты
|
|
Сталь 45 |
|
45...50 |
|
60.65 |
|
Сталь 65Х |
Усилие прижатия роликов при приварке ленты 1,3.1,6 КН.
Электроды (ролики) изготавливают из бронзы (БрНБТ - 0,5-0,3, БрХ, БрХЦр - 0,6-0,05) или меди M-1.
В качестве оборудования для реализации процесса электрокон - тактной приварки ленты (проволоки) применяют специальные установки «Ремдеталь»: 011-1-02 и ОКС-12296-ГОСНИТИ - для шеек валов; 011-1-05 - для резьбовых участков валов малого диаметра и поверхностей деталей типа «вал»; 011-1-06 - для внутренних поверхностей гильз цилиндров; 011-1-11 - коренных опор блоков цилиндров.
|
Режимы приварки стальной ленты |
Режимы приварки стальной ленты приведены в табл. 9.4.
|
Параметры |
Детали |
|
|
корпусные |
типа «вал» |
|
|
Сила сварочного тока, А |
,0 ОО ОО |> |
16,1.. 18,1 |
|
Длительность сварочного цикла, с |
6 .0, 2 0, |
0,04...... 0,08 |
|
Длительность паузы, с |
0 .0, ОО ,0 0, |
2 .0, 0 0, |
|
Скорость сварки, м/мин |
0,5 |
,2 i> 0, |
|
Подача электродов, мм/об |
ручная |
3...... 4 |
|
Усилия сжатия электродов, кН |
1,70...... 2,25 |
0 ,6 0 ,9 |
|
Ширина рабочей части электродов, мм |
8 |
4 |
|
Диаметр рабочей части электродов, мм |
50 |
150 180 |
|
Материал ленты |
Сталь 20 |
Сталь |
|
Материал детали |
Чугун СЧ 18-36; СЧ 21-40 |
Сталь любая |
|
Расход охлаждающей жидкости, л/мин |
0,5 1,0 |
,0 .2, ,5 |
|
Таблица 9.4. |
|
В целом режимы процесса регламентируются электрическими и механическими показателями. К электрическим показателям относятся: сила сварочного тока и длительность сварочного цикла. Малая сила тока не обеспечивает надежной приварки, а большая сила тока приводит к образованию на поверхности детали пор и трещин. Механиче- |
скими показателями являются - частота вращения, подача электродов, усилие сжатия электродов. Подачу электродов, частоту вращения детали, продолжительность сварочного цикла подбирают из условия получения 6.7 сварочных точек на 1 см. длины шва. Подбор осуществляется с помощью эталонных образцов при постоянной скорости вращения. Подача электрода должна обеспечить оптимальное перекрытие сварочных точек: малое перекрытие ухудшает свариваемость ленты с основным металлом, в повышенное - увеличивает зону отпуска, что снижает твердость приваренного слоя. Недостаточное усилие сжатия электродов на поверхности ленты и детали приводит к эрозионному разрушению, сопровождающемуся сильным искрением в зоне контакта; большое усилие сжатия электродов приводит к деформации электродов и снижению их стойкости. Роль охлаждающей жидкости сводится к охлаждению роликов сварочной головки и эффективному отбору теплоты из зоны приварки.
Твердость восстанавливаемой поверхности достигает HRC 55и
более.
В качестве примера, для деталей типа «вал» диаметром 30.50 мм рекомендуются следующие режимы приварки ленты толщиной 0,44 мм: частота вращения - 5 мин-1; подача сварочной головки - 3 мм/мин.; усилие сжатия электродов - 1,5 кН; количество охлаждающей жидкости - 1,5 л/мин.
