4.16. Выбор сварочного оборудования

Способ сварки из ряда сопоставимых выбирают по техническим и экономическим показателям.

Себестоимость сварки С определяют для 100 м шва. Она складывается из затрат на: заработную плату — З, страхование — Г, сварочные материалы — М, амортизационные отчисления и содержание оборудования и зданий — А, технологическую энергию — Э.

Можно построить следующий ряд убывающей себестоимости сварки для толщины материала от 2 до 12 мм. Дороже всего сварка штучными электродами, дешевле нее полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа, далее следует автоматическая в углекислом газе, еще дешевле полуавтоматическая сварка под флюсом и наименьшей себестоимостью обладает автоматическая сварка под флюсом.

При выборе способа сварки необходимо учитывать также загрузку сварочного оборудования и затраты времени на вспомогательные и подготовительно-заключительные операции.

К сказанному добавим, что за один проход электрошлаковой сваркой соединяют детали толщиной более 16 мм, начиная с которой технологически возможен процесс; наибольшая толщина практически не ограничена. Начиная с толщины 25 мм ее производительность выше, чем при сварке покрытыми электродами, а начиная с толщины 50 мм — выше, чем у автоматической сварки под флюсом.

Аналогичный ряд для угловых швов выглядит так: ручная сварка штучными электродами (наибольшая себестоимость), сварка в атмосфере углекислого газа, полуавтоматическая сварка под флюсом и автоматическая сварка под флюсом (наименьшая себестоимость)..

4.17. Оборудование для наплавки

Наплавка служит для восстановления изношенных деталей машин и для получения новых биметаллических изделий, обладающих износостойкостью, кислотоупорностью, жаростойкостью, антифрикционностью.

Наплавке подвергают, например, конуса и чаши засыпных аппаратов доменных печей, ножи для резки металла, зубья ковшей экскаваторов и землечерпалок, детали ходовой части гусеничных машин, ножи бульдозеров и скреперов, шнеки, детали дробилок, корпуса и рабочие колеса землесосов, изложницы и их поддоны для разливки стали, железнодорожные крестовины из стали Г13Л, бурильный инструмент, гребные винты, детали гидротурбин, выхлопные клапаны двигателей внутреннего сгорания (ДВС), детали автосцепки, детали штампов, уплотнительные поверхности клапанов и задвижек для котлов, трубопроводов и нефтеаппаратуры, шейки коленчатых валов ДВС и др.

Для наплавки большинства названных деталей имеются наплавочные установки. Наплавку можно выполнять многократно.

Преимущества наплавки.

• Большая долговечность наплавленных деталей. Например, наплавленные зубья ковшей экскаваторов дороже литых, но их стойкость в 3–10 раз больше.

• Снижение трудоемкости и затрат при восстановлении наплавкой по сравнению с изготовлением новой детали.

• Уменьшение вредного воздействия на окружающую среду и сохранение природных ресурсов по сравнению с изготовлением новой детали.

Известно, что для выплавки 500 т металла потребуется 25 т кислорода, 500 т воды и 100 т топлива. В атмосферу будет выброшено 60 т углекислого газа. При этом восстановленная деталь может не только не уступать по свойствам новой, но и превосходить ее. Заметим, что в будущем предполагается увеличение объемов наплавки.

Основные способы наплавки: различные виды дуговой (под флюсом, в среде защитных газов, открытой дугой, самозащитной порошковой проволокой), газопламенная, электрошлаковая, плазменная, индукционная, лазерная. Параметры, характеризующие наплавку: производительностью (кг/ч), минимально возможной толщиной наплавленного слоя и процентом участия основного металла в наплавке.

Для наплавки применяют штучные электроды для ручной дуговой наплавки (например, Э-10Г2/03Н-250У), наплавочную проволоку (Нп-50, Нп-30Х13), порошковую проволоку (ПП-Нп-10Х14Т), порошковые ленты (ПЛ-АН102-ОФ), спеченные ленты (ЛС-1Х14Н3), порошки для плазменной, индукционной, флюсовой наплавки (ПГС27). Пластинки керамических сплавов на основе вольфрама припаивают к державкам и корпусам инструмента, плавленые карбиды кусками вваривают в инструмент.

Для наплавки пригодно обычное сварочное оборудование, универсальное оборудование для сварки и наплавки, а также чисто наплавочное.

Для наплавки под флюсом существуют головки ПШ-54, АДС-1000-4, А-580М и др., источники питания ВДУ-504, ВС-600 и др. Имеется серия станков У-425…У-470 для наплавки различных деталей, в том числе станки общего назначения У-652, У-653, У-654.

Для механизированной наплавки в среде углекислого газа созданы полуавтоматы А-547У, ПДГ-301 и др.

Выпускают также наплавочные установки серии УД. Например, УД-294 предназначена для наплавки круглых и плоских деталей. Имеется серия универсального блочно-модульного наплавочного оборудования. Например, установка модели УД389 включает наплавочный станок, манипулятор М11076, люнет, выпрямитель ВДУ-1201 и аппаратуру управления служит для наплавки круглых деталей диаметром от 100 до 1950 мм, длиной до 1500 мм, массой до 2 т. Наплавку осуществляют под флюсом или самозащитной порошковой проволокой или лентой.

Для наплавки применяются также роботы и роботизированные технологические комплексы.