Вопрос 1. Устройство и назначение сварочного пре­образователя.

Сварочный преобразователь (рис. 43) представляет собой машину, служащую для преобразования пере­менного тока в постоянный сварочный ток.

Он состоит из сварочного генератора постоянного тока и приводного трехфазного асинхронного элект­родвигателя 5, сидящих на одном валу и смонтиро­ванных в общем корпусе. Сварочный генератор состо­ит из корпуса 11 с укрепленными на нем магнитными полюсами 10 и приводимого во вращение якоря 12.

Рис. 43. Сварочный преобразователь

Тело якоря набрано из отдельных лакированных пла­стин электротехнической стали. В продольных пазах его уложены витки обмотки. Рядом с якорем нахо­дится коллектор, состоящий из большого числа изо­лированных друг от друга медных пластинок 1, к ко­торым припаяны начала и концы каждой группы вит­ков якоря.

Магнитное поле внутри генератора создается маг­нитными полюсами обмоток возбуждения, которые питаются постоянным током от щеток 2 самого гене­ратора. В распределительном устройстве 4 размеще­ны пакетный выключатель, регулировочный реостат 3, вольтметр 6, доски зажимов 5 высокого и низкого напряжения и другая аппаратура. При включении электродвигателя якорь начинает вращаться в маг­нитном поле и в витках его возникает переменный ток, который с помощью коллектора преобразуется в постоянный.

К коллектору прижимаются угольные щетки 2, с по­мощью которых постоянный ток снимается с коллек­тора и подводится к зажимам 5 (« + » и «-»). К этим же зажимам присоединяют сварочные провода, подводя­щие сварочный ток к электроду и изделию. Для ох­лаждения преобразователя во время его работы на валу имеется вентилятор 7.

Ходовая часть преобразователя состоит из передне­го поворотного колеса с тягой 9 и двух задних колес, сидящих на одной оси. Это позволяет передвигать его на небольшое расстояние. Для подъема и перемеще­ния преобразователя предусмотрены два рым-болта.

Сварочный ток регулируется с помощью махович­ка 3 реостата: при вращении его по часовой стрелке сварочный ток увеличивается, и наоборот.

Вопрос 2. Наплавочные работы (виды, назначение, технология, материалы).

Наплавка деталей и восстановление изношенных деталей наплавкой — эффективный и экономичный способ продления срока службы деталей и машин.

Наплавку выполняют с помощью сварки, преиму­щественно дуговой, для наложения необходимого слоя металла на поверхность детали с целью повышения ее стойкости против истирания, повышенных темпера­тур, абразивного изнашивания, коррозии и других

видов разрушения.

Наплавку применяют для восстановления размеров изношенных деталей и создания слоя металла и по­верхности детали, отличающегося по своим свойствам от основного металла детали повышенной износостой­костью, антикоррозионностью, жаростойкостью и дру­гими свойствами.

Наиболее распространены ручная дуговая наплав­ка покрытыми электродами, наплавка неплавящимися угольным или вольфрамовым электродом в среде защитного газа, наплавка в углекислом газе, под сло­ем флюса, вибродуговая наплавка.

По степени механизации процесса различают на­плавку:

■ ручную дуговую покрытыми электродами;

■ полуавтоматическую;

■ автоматическую.

Материалы для наплавки. Сплавы, применяемые для дуговой наплавки, можно подразделить на:

■ литые (сормайт);

■ порошкообразные или зернистые (вокар, висхром-9);

■ плавленые карбиды и спеченные (карбиды вольф­рама и титана).

Для ручной и механизированной наплавки выпус­кают большое количество различных наплавочных материалов (проволок, лент, электродов, флюсов и др.) различных химических составов и свойств. При вы­боре наплавляемого металла учитывают химический состав металла наплавляемой детали, условия рабо­ты, характер и вид нагрузки, износ, требуемую изно­состойкость.

Особое внимание при наплавке под флюсом уделя­ют свойствам флюсов: способствуют ли они формиро­ванию наплавленного металла, стабильности горения дуги, какой склонностью обладают к образованию пор в наплавленном металле, какие содержат легирующие элементы.

Наплавку выполняют покрытыми, проволочными и ленточными электродами. При этом ленточный и про­волочный электроды могут быть сплошными или в виде порошковой ленты или порошковой проволоки.

Порошковый электрод представляет собой стержень из порошковой проволоки, имеющий толстое основ­ное покрытие. На свойства и состав наплавленного металла влияют изменения состава порошкового на­полнителя.

Порошковые электроды более производительные, чем стержневые.

При наплавке порошковым электродом создается защита легирующих элементов за счет более быстрого плавления наполнителя по сравнению со скоростью плавления оболочки электрода.

Наплавку высоколегированных сталей рекоменду­ется вести под низколегированными флюсами ФЦЛ-2 и АН-20, под бескислородными флюсами БКФ-1, БКФ-2, под флюсами 48-ОФ-7 и АН-70.

Технология и способы наплавки. Сущность про­цесса наплавки заключается в использовании тепло­ты для расплавления присадочного материала и его соединения с основным металлом детали.

Используя возможности дуговой наплавки, на по­верхности детали можно получить наплавленный слой любой толщины, любого химического состава с разно­образными свойствами.

Наплавка может производиться на:

• плоские;

• цилиндрические;

• конические;

• сферические и другие формы поверхности в один или несколько слоев.

Толщина слоя наплавки может изменяться в ши­роких пределах — от долей миллиметра до сантимет­ров. При наплавке поверхностных слоев с заданными свойствами, как правило, химический состав наплав­ленного металла существенно отличается от химичес­кого состава основного металла.

Поэтому при наплавке должен выполняться ряд технологических требований.

1. В первую очередь таким требованием является минимальное разбавление наплавленного, слоя основ­ным металлом, расплавляемым при наложении вали­ков. Поэтому в процессе наплавки необходимо полу­чение наплавленного слоя с минимальным проплав-лением основного металла, так как в противном слу­чае возрастает доля основного металла в формирова­нии наплавленного слоя. Это приводит к ненужному разбавлению наплавленного металла расплавляемым основным.

2. При наплавке необходимо обеспечение минималь­ной зоны термического влияния и минимальных на­пряжений и деформаций.

Это требование обеспечивается за счет уменьшения глубины проплавления, регулированием параметров режима, погонной энергии, увеличением вылета элек­трода, применением широкой электродной ленты и другими технологическими приемами.

Технология наплавки различных поверхностей пре­дусматривает ряд приемов нанесения наплавленного слоя:

Рис. 44. Схема наплавки слоев:

B, h_н ,H_пр –– соответственно ширина валика, высота наплавки, глубина проплавления; S_н — шаг наплавки

■ ниточными валиками с перекрытием один другого на 0,3-0,4 их ширины;

■ широкими валиками, полученными за счет попе­речных к направлению оси валика колебаний элек­трода, электродными лентами и др. Расположение валиков с учетом их взаимного пе­рекрытия характеризуется шагом наплавки (рис. 44).

Наплавку криволинейных поверхностей тел враще­ния выполняют тремя способами (рис. 45):

Рис. 45. Наплавка тел вращения:

а — по образующей; б — по окружности:

в — по винтовой линии

• наплавкой валиков вдоль образующей тела вращения;

• по окружностям;

• по винтовой линии.

Наплавку по образующей выполняют отдельными валиками так же, как при наплавке плоских поверх­ностей.

Наплавка по окружности также выполняется от­дельными валиками до полного замыкания начально­го и конечного участков со смещением их на опреде­ленный шаг вдоль образующей.

При винтовой наплавке деталь вращают непрерыв­но, при этом источник нагрева перемещается вдоль тела со скоростью, при которой одному обороту дета­ли соответствует смещение источника нагрева, рав­ное шагу наплавки.

При наплавке тел вращения необходимо учитывать возможность стекания расплавленного металла в на-

Рис. 46. Смещение электрода при наплавке тел

вращения: а — наклонно расположенным электродом;

б — с вертикальным расположением электрода

правлении вращения детали. В этом случае источник нагрева смещают в сторону, противоположную направ­лению вращении (рис. 46).

Предварительный подогрев наплавляемой детали до температуры 200-250 °С уменьшает склонность на­плавленного металла к образованию трещин.

Все дефекты в наплавленном металле можно под­разделить на наружные и внутренние.

К последним относятся непровар (несплавление наплавленного металла с основным), пористость, тре­щины и шлаковые включения. Наружные дефекты, к которым относятся раковины и трещины, выявляют визуально.

Режимы наплавки характеризуются следующими параметрами:

• при ручной наплавке покрытым электродом в тех­нологии указывают марку электрода, его диаметр, род тока, сварочный ток;

• при автоматической наплавке — тип электродного материала (проволока, лента: сплошного сечения, порошковая), ток, напряжение дуги, длину дуги, скорость наплавки;

• при наплавке в защитном газе дополнительно ука­зывают защитный газ;

• при наплавке под флюсом — марку флюса. Выбирая способ наплавки, вначале оценивают возможность его применения в данном конкретном слу­чае, затем определяют возможность обеспечения тех­нических требований, предъявляемых к наплавлен­ному материалу, и, наконец, оценивают экономичес­кую эффективность наплавки. При оценке экономи­ческой эффективности способа наплавки общую сто­имость ручной дуговой наплавки принимают за 100% наплавку под слоем флюса наплавку — 82%.

3. Задача. По условному обозначению на стволах горелок Г1, Г2, ГЗ, Г4 охарактеризуйте их, расшифро­вав это обозначение.

Г1 — горелка безынжекторная микромощности; Г2 — горелка инжекторная малой мощности; ГЗ — го­релка инжекторная средней мощности; Г4 — горелка инжекторная большой мощности.