Восстановление деталей ручной электродуговой сваркой

И наплавкой.

В ремонтном производстве этот способ получил наибольшее распространение. Он позволяет получать прочное соединение наплавленного металла с металлом детали практически любой толщины, а также с заранее заданными свойствами.

В зависимости от степени механизации процесса электрическую дуговую наплавку подразделяют на ручную, полуавтоматическую и автоматическую.

Ручная наплавка менее производительна по сравнению с автоматической, требует большего расхода металла и электроэнергии. Однако простота и универсальность сварочного оборудования, возможность наплавки деталей в собранной сборочной единице и труднодоступных местах, а также в полевых условиях делают ее незаменимой.

Электродуговую сварку и наплавку можно производить неплавящимся угольным или плавящимся металлическим электродом. В первом случае для образования сварочного шва или наплавленного слоя в электрическую дугу, возникающую между угольным электродом и деталью, вводят присадочный материал в виде прутка. Так восстанавливают детали из чугуна, цветных металлов, наплавляют твердые сплавы. Наплавку угольным электродом производят постоянным током, что ограничивает ее применение. Плавящимся электродом наплавляют детали из углеродистых и легированных сталей, чугуна, цветных металлов, а также твердых сплавов. Наплавку производят постоянным или переменным током.

Производительность электродуговой сварки определяется количеством расплавленного электродного металла Q в единицу времени:

Q = k·I·t,

где k — коэффициент наплавки, при ручной сварке равный 6 — 18 г/А·ч; I —сварочный ток, А; t — время горения, дуги, ч.

Потери металла в виде брызг и паров при ручной электродуговой сварке составляют 5—20% количества наплавленного материала.

При выборе наплавочных материалов исходят из того, что восстанавливаемые поверхности должны иметь первоначальные или выше их прочностные свойства. Для ручной наплавки используют стержневые и трубчатые (порошковые) электроды.

Металлические стержневые электроды изготовляют из стали,, вольфрама, чугуна, цветных металлов и сплавов. Широкое применение находят стальные электроды диаметром до 12 мм и длиной 450 мм.

Для сварки мало- и среднеуглеродистых сталей электроды изготовляют из проволок Св-08ГА, Св-10ГА, Св-10Г2; низколегированных Св-08ГС, Св-08Г2С и др.; высоколегированных Св-06Х14, Св-10Х13 и др.

Стержневые электроды могут иметь стабилизирующие и защитные покрытия.

Стабилизирующие покрытия поддерживают устойчивое горение дуги, а также облегчают ее возбуждение. Наиболее распространенное покрытие этого типа — меловое, состоящее из натрового жидкого стекла — силиката натрия Na₂OSiO₂ (15—20 весовых частей) и мела (80—85 частей).

Защитные покрытия предохраняют наплавленный слой от кислорода и азота окружающего воздуха, а входящие, в их состав легирующие элементы позволяют получать сварные швы с высокими механическими свойствами.

В табл. 10.1 приведены электроды, применяемые для ручной сварки и наплавки деталей горных машин.

Таблица 10.1

Электроды для ручной сварки

Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемой детали, а ток — от выбранного диаметра электрода (табл. 10.2).

Толщина свариваемой детали, мм:…… 1—2 2—5 5—8 8—12 12— 15

Диаметр электрода, мм………………...1,5—2,5 3—4 4—5 5—6 6—7

Таблица 10.2

Восстановление деталей наплавкой производят главным образом до номинальных размеров, поэтому запас прочности деталей не снижается. Технологический процесс наплавки, в общем случае предусматривает очистку поверхностей от ржавчины, окалины, масла, грязи; подготовку под наплавку; наплавку и при необходимости — последующую механическую обработку.

Детали с закаленными поверхностями перед наплавкой предварительно отжигают при температуре 750—900 °С с последующим охлаждением. В результате этого уменьшается твердость стали, предел упругости и сопротивление разрыву, но увеличивается вязкость, что обеспечивает прочность наплавляемого металла.

Поверхности, наплавленные твердыми сплавами, отличаются высокой твердостью и износостойкостью. Для наплавки применяют литые твердые сплавы (сормайт, стеллит, ЦГ-ХН80), представляющие собой многокомпонентные сплавы, а также зернистые и порошковые смеси (вокар, сталинит, боридная смесь), являющиеся механической смесью металлов, которые при наплавке образуют твердые растворы их карбидов. Литые твердые сплавы изготовляют в виде прутков диаметром 3—8 мм или пластин..

Особо высокую твердость наплавленного слоя обеспечивает наплавка поверхностей твердыми сплавами типа сормайт № 1 и № 2, сталинит.

Наплавка сормайтом может производиться газовой или электродуговой сваркой, постоянным или переменным током при короткой дуге. При постоянном токе принимается обратная по­лярность, и толщина наплавляемого слоя не превышает 4 мм. В зависимости от состава покрытия электрода определяют температуру подогрева детали перед наплавкой и режим наплавки. При покрытии электрода обычным составом, %: ферромарганец 6, феррохром 10, графит 4, плавиковый шпат 30, мрамор 50, жидкое стекло (к сумме сухих веществ) 30—35, температура наплавляемой детали должна быть 600—700 °С, а наплавка вестись при режимах, указанных ниже.

Диаметр электрода, мм… 4 5 6 7

Ток, А:

постоянный………140—160 180—200 200—225 225—250

переменный………160—180 220—225 225—250 250—300

Для наплавки быстроизнашивающихся стальных и чугунных деталей, работающих с умеренными ударами, но в условиях интенсивного абразивного износа, можно применять сталинит М — порошкообразный сплав, обеспечивающий твердость наплавленного слоя HRC 52—60. Процесс наплавки ведут постоянным током прямой полярности. При использовании угольного электрода диаметром 10—12 мм длина дуги при наплавке составляет 4—8 мм, а ток 120—140 А. Толщина наносимого слоя составляет 3—4 мм.

Кроме сварки и наплавки единичным электродом применяют сварку и наплавку пучком электродов, лежачим пластинчатым и трубчатым электродами.

Для ручной сварки и наплавки используют сварочные трансформаторы ТСП-1, ТС-300, ТД-300, СТШ-500, СТП-500, СТН-500, СТН-450; сварочные выпрямители ВД-101, ВД-301, ВОС-300-3, БКС-500; сварочные преобразователи ПСО-300-3; ПСО-500 и др.

Газовой сваркой соединяют ответственные чугунные и тонкостенные стальные детали, а также детали из цветных металлов. При газовой сварке и наплавке нагрев и расплавление металлов ведут пламенем, получаемым от сгорания различных горючих газов (ацетилена, водорода, пропана, природного газа), а также паров бензина и керосина в технически чистом кислороде. Чаще других используют ацетилен, который при сгорании дает наиболее высокую температуру. Вместе с тем ацетилен в 15—20 раз дороже промышленных горючих газов. Газовая сварка по сравнению с электродуговой позволяет регулировать температуру нагрева деталей в более широких пределах, однако применение дорогих и дефицитных газов, значительная зона термического влияния, потребность в сварщиках высокой квалификации делают ремонт с ее использованием более дорогим, чем при электродуговой. Сварку и наплавку деталей из стали производят теми же материалами, что и при электродуговой сварке.

На ремонтных предприятиях широко применяются ацетиленовые генераторы низкого давления ГВН-1,25 и среднего ГВР-1,25М, АСМ-1-66. Основным инструментом при газовой сварке служат сварочные горелки, в которых происходит смешивание газа с кислородом.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: