Ручная дуговая сварка и наплавка.

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Сварка и наплавка

Сваркой называется процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, пластическом деформировании, или совместным действием того и другого. Сварку применяют для соединения и закрепления отломанных и добавочных деталей (втулок, пластин, зубчатых венцов), заделки трещин, разрывов, пробоин.

Наплавкой называется процесс нанесения с помощью сварки слоя металла на поверхность изделия. Наплавку применяют для восстановления изношенных поверхностей деталей, а также повышения износостойкости поверхностей трения.

В настоящее время при ремонте применяются следующие основные виды сварки и наплавки деталей:

· ручная дуговая сварка и наплавка;

· автоматическая дуговая наплавка под флюсом;

· автоматическая вибродуговая наплавка;

· дуговая сварка и наплавка в защитном газе.

Ручная дуговая сварка применяется для заварки трещин в блоках и головках цилиндров, картерах, для восстановления сварных швов в рамах и корпусах, заварки отверстий, приварки отломанных частей и добавочных деталей. Ручная дуговая наплавка применяется для наплавки изношенных поверхностей отверстий, валов, осей, ножей отвалов, щек дробилок, звездочек и т. д.

Ручная дуговая сварка и наплавка осуществляется неплавящимися угольными, графитовыми или вольфрамовыми и плавящимися металлическими электродами. Сварка и наплавка неплавящимися электродами имеют ограниченное применение, используются только при сварке цветных металлов и наплавке изношенных поверхностей твердыми сплавами. В ремонтном производстве широко применяется дуговая сварка и наплавка плавящимися металлическими электродами.

Для повышения производительности труда и снижения расхода электроэнергии в ремонтном производстве применяются высокопроизводительные методы ручной дуговой сварки и наплавки пучком электродов и трехфазной дугой.

Сварка и наплавка пучком электродов применяется тогда, когда требуется наплавлять большое количество металла. Сущность этого метода состоит в следующем. Несколько обычных покрытых обмазкой электродов складывают вместе и скрепляют проволокой. Контактные концы сваривают и вставляют в электродержатель. В этом случае получается блуждающая дуга, так как горит она попеременно между отдельными электродами и поверхностью детали (рис. 46). При сварке и наплавке пучком, состоящим из пяти и более электродов, часть стержней не включается в цепь сварочного тока, и они плавятся за счет тепла сварочной ванны. Сварка и наплавка пучком электродов может выполняться на повышенном токе и увеличивает производительность в 1,5—2 раза.

Применение этого метода на 20—30% снижает расход электроэнергии за счет лучшего использования тепла дуги. Кроме того, значительно уменьшается местный нагрев детали, вследствие чего деталь меньше подвергается короблению.

Сварка и наплавка трехфазной дугой применяется там, где требуется наплавлять большой объем металла. Этим методом сваривают детали из низколегированных и легированных сталей большой и средней толщины, а также ведут наплавку твердых сплавов. Для сварки и наплавки трехфазной дугой применяют специальные электроды, состоящие из двух стержней (рис. 47, а), имеющих общее покрытие, но изолированных один от другого. Зачищенные концы стержней соединяют с электродержателем особой конструкции (рис. 47, б), позволяющим подводить ток к каждому стержню отдельно. При сварке (наплавке) две фазы присоединяют к электродержателю и третью — к изделию. В процессе сварки (наплавки) горят одновременно три дуги, две — между каждым стержнем и деталью (рис. 47, а) и одна — между двумя стержнями. Вследствие выделения большого количества тепла производительность сварки (наплавки) по сравнению с однофазной увеличивается в 2—3 раза. При диаметре стержней электрода 6 мм и трехфазной дуге можно наплавить до 8 кг металла в час, при этом за счет лучшего использования тепла расход электроэнергии снижается на 20—30%. Питание дуги производится от специальных трансформаторов типа 3-СТ и ТТС-400.

Процесс сварки и наплавки металла состоит из трех этапов: подготовки деталей, сварки (наплавки), зачистки.

Сущностьнаплавки под слоем флюса состоит в том, что в зону горения дуги автоматически подается сыпучий флюс в гранулах размером от 1 до 4 мм и электродная проволока. Под действием высоких температур часть флюса плавится, образуя вокруг дуги эластичную оболочку из жидкого флюса, которая защищает расплавленный металл от окисления, поглощения азота и других элементов. Вследствие этого наплавленный металл 8 приобретает высокую пластичность, так как в нем оказывается примерно в 20 раз меньше кислорода и в 3 раза меньше азота, чем при ручной наплавке. Потери металла на разбрызгивание, угар, огарки не превышают при этом 2—4%, в то время как при ручной наплавке они в 10 раз больше.

Наплавка ведется постоянным током напряжением 25—40 В при прямой полярности.

Преимущества автоматической наплавки перед ручной:

· высокая производительность (больше в 5—10 раз),

· меньшая стоимость (в 5—8 раз),

· высокое качество наплавленного слоя.

Автоматическая дуговая наплавка изношенных деталей трубчатыми электродами, порошковой проволокой и порошковой лентой.

Все большее применение в ремонтном производстве находит автоматическая дуговая наплавка изношенных деталей трубчатыми электродами марок ИЗ-1, ИЗ-2, ТЗ-3, ЭТН-1, ЭТН-2, ЭТН-3, ЭТН-4, ЭТН-5, порошковой проволокой марок ПП-АН-124, ПП-АН-105, ПП-АН-170 и порошковыми лентами марок ПЛ-У40Х38ГЗТЮ, ПЛ-628, ПЛ-634. Трубчатые электроды, порошковые проволоки и ленты применяют для наплавки зубьев экскаваторов, щек камнедробилок, козырьков ковшей, ножей бульдозеров и скреперов, опорных катков и гусеничных звеньев экскаваторов.

Трубчатый электрод представляет собой трубку, свернутую из стальной ленты толщиной 0,68—0,80 мм и наполненную порошкообразной смесью из сталинита, ферромарганца или других материалов. Смесь защищена от воздействия воздуха как самой трубкой, так и ее наружной обмазкой. Наплавленный слой обладает большой износостойкостью и имеет твердость HRC 55—58.

Порошковая проволока представляет собой металлическую оболочку, плотно наполненную порошкообразными легирующими элементами— шихтой. Шихту применяют разную. Простейшей и наиболее дешевой является мелкая чугунная стружка с добавлением до 20% доменного ферромарганца. Наплавленный слой обладает хорошей износостойкостью и имеет твердость HRC 40—60 в зависимости от примененной шихты.

Порошковые ленты состоят из двух лент (изготовленных из полосовой стали 0,8 толщиной 0,6 мм и шириной 50 мм) и порошковой легирующей смеси, расположенной в ячейках одной из лент.

В качестве легирующей смеси применяют различные компоненты, состоящие из ферросплавов.

Автоматическая вибродуговая наплавка — это дуговая наплавка плавящимся электродом, который вибрирует, вследствие чего дуговые разряды чередуются с короткими замыканиями.

Подача и перемещение электрода вдоль наплавляемой поверхности детали механизированы.

Этот вид наплавки прост, не требует дефицитных материалов, позволяет наплавлять на детали диаметром от 8 мм и выше слой металла толщиной 0,5—3,5 мм. При этом деталь не испытывает деформаций, а твердость слоя может быть доведена до HRC 50—58 без последующей термической обработки. Вибродуговая наплавка может проводиться в жидкой среде, среде защитных газов (аргон, углекислый газ и др.) и под флюсом. Большее распространение получила наплавка в жидкой среде.

Полуавтоматическая аргонодуговая наплавка. Наплавку ведут постоянным током на прямой полярности или переменным током так же, как и при наплавке в среде углекислого газа.

Аргонодуговая наплавка неплавящимся электродом является одним из лучших способов наплавки алюминия и его сплавов. В качестве неплавящегося электрода преимущественно применяют вольфрамовые стержни диаметром от 0,8 до 6 мм. Проволока для наплавки (сварки) алюминия и его сплавов применяется диаметром 0,8—6 мм из чистого алюминия (Св-АВ00, Св-А1), из алюминиево-магниевого сплава (Св-АМг-3, АМг-5 и др.), из алю-миниево-марганцевого сплава (Св-АМц) и из алюминиево-крем-ниевого сплава (Св-АК-3, Св-АК-5 и др.). Дуга горит между вольфрамовым электродом и деталью. Подача проволоки для наплавки (сварки) в зону горения дуги механизирована.

Сила тока принимается в зависимости от диаметра вольфрамового электрода и толщины свариваемой детали. При толщине свариваемой детали от 1 до 8 мм силу тока можно принять равной 40—50 диаметрам электрода, а при толщине от 6 до 12 мм — 50— 60 диаметрам. Рабочее напряжение составляет 22—26 В.

Преимущества сварки и наплавки в защитных газах:

· стоимость наплавки (сварки) на 20% ниже, чем наплавки под слоем флюса;

· почти полная защита металла шва от окружающего воздуха;

· хорошая видимость открытой дуги обеспечивает точность наложения шва;

· меньше расход электродов, чем при ручной сварке (наплавке).

В последнее время при ремонте деталей дорожных машин применяется плазменная, лазерная и высокочастотная сварка и наплавка.

Плазменная наплавка основана на том, что тугоплавкие жаропрочные и износостойкие покрытия различной толщины наносятся на деталь с помощью низкотемпературной плазмы.

Лазерная сварка — это сварка плавлением, при которой для местного расплавления соединяемых частей деталей используется энергия светового луча, полученного от оптического квантового генератора. Высокочастотную сварку или наплавку ведут в индукторе токами высокой частоты на специальных высокочастотных установках. При сварке и наплавке могут возникать следующие дефекты: подрезы, прожоги, непровары, пористость, трещины и шлаковые включения.

Контроль сварки и наплавки осуществляется внешним осмотром, замером швов, механическими испытаниями, химическим анализом, рентгеновским просвечиванием, а также ультразвуковой, люминесцентной, электромагнитной дефектоскопией и др. Обнаруженные дефекты подлежат исправлению.

Познавательные статьи:



Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Рынок недвижимости. Сущность недвижимости

Решение задач с использованием генеалогического метода

История происхождения и развития детской игры