7 Организация рабочих мест при применении технологических процессов восстановления посредством сварки и наплавки.

Рис. 1. Планировка рабочего места для вибродуговой наплавки:

1. источник тока; 2. электродвигатель: 3. щит с электроизмерительными приборами; 4. кронштейн с кассетой; 5. вентиляционная установка; 6. бак для охлаждающей жидкости; 7. консольный кран с электротельфером; 8. шкаф; 9. станок для наплавки; 10. тумбочка для инструмента; 11. верстак; 12. наплавочная головка; 13. деревянный настил; 14. стеллаж; 15. верстак с вертушкой для перемотки проволоки.

Организация рабочих мест. Рабочие места для сварочных и наплавочных работ должны располагаться в отдельных помещениях или кабинах, изготовленных из металлических разборных щитов высотой 1,8—2,0 м.

Участок сварки (наплавки) ремонтного предприятия обычно имеет несколько рабочих мест, каждое из них целесообразно специализировать с учетом технологических особенностей выполняемых работ. В качестве примера можно назвать следующие специализированные рабочие места: сварка чугунных деталей сложной конфигурации; сварка и наплавка деталей из цветных металлов и их сплавов; сварка и наплавка стальных деталей; сварка и наплавка рам; автоматическая дуговая сварка и наплавка под слоем флюса вибродуговая наплавка (рис. 1).

Оборудование участка следует размещать так, чтобы создать удобство в обслуживании и затрачивать минимальное количество движений в процессе работы.

Стены и потолок участка наплавки должны быть окрашены в светлые тона. Норма освещенности рабочего места должна составлять не менее 150 Лк. (Люкс - от лат. lux — свет)

Участок должен быть оборудован местной вытяжной вентиляцией, стеллажами для деталей и подъемно-транспортным оборудованием. Проходы между оборудованием должны быть не менее 1,5 м.

Вопросы организации и оборудования рабочих мест сварки и наплавки должны решаться в каждом конкретном случае в зависимости от типа и мощности ремонтного предприятия, его производственных возможностей, объектов ремонта, принятой технологии, санитарных норм, техники безопасности и других факторов.

8 Оборудование и технология восстановления деталей вибродуговой наплавкой

Вибродуговая наплавка является наиболее производительным способом восстановления поверхности деталей. При вибродуговой наплавке детали меньше нагреваются и, следовательно, меньше деформируются, чем при электродуговой и газокислородной наплавках.

Сущность вибродуговой наплавки состоит в том, что электрод в процессе наплавки вибрирует с частотой 35—100 Гц (колебаний/с) и амплитудой 1,5—2 мм, что достигается с помощью вибратора, осуществляется под слоем флюса или без него, иногда с охлаждающей жидкостью. Перенос металла электродной проволоки на деталь происходит за счет чередования электрических разрядов и коротких замыканий цепи.

Вибродуговую наплавку применяют для восстановления изношенных поверхностей стальных и чугунных деталей довольно широкой номенклатуры. Вибродуговой наплавкой восстанавливают наружные поверхности шеек валов, втулок, шпоночных и шлицевых соединений.

Перед наплавкой поверхность детали очищают от грязи, масла и ржавчины, и деталь закрепляют в центрах токарного станка, приспособленного для этих целей. Отрицательный зажим генератора постоянного тока соединяют с ремонтируемой деталью, положительный — с электродом (обратная полярность).

Во время наплавки деталь вращается с заданной скоростью, а электродная проволока по мере расплавления непрерывно подается к восстанавливаемой поверхности.

Шаг наплавки выбирают в зависимости от диаметра электродной проволоки. Он в значительной степени влияет на прочность сплавления основного металла с наплавляемым. Обычно шаг наплавки равен (1,6—2,2)d3.

Оборудование

В состав оборудования для вибродуговой наплавки входит переоборудованный токарный станок, обеспечивающий медленное вращение детали, наплавочная головка и источник сварочного тока.

В качестве наплавочных головок используют те же механизмы, что и при автоматической наплавке под слоем флюса. В них изменена только конструкция мундштука и отсутствует устройство для подачи флюса.

Одной из новых разработок для вибродуговой наплавки является головка ОКС-6569М ГОСНИТИ. Она предназначена для наплавки деталей диаметром более 15 мм, имеющих износ от 0,5 до 3 мм. Наплавка производится в среде жидкости или углекислого газа проволокой сплошного сечения диаметром от 1,2 до 3 мм. Головка пригодна также для наплавки порошковой проволокой. При использовании специальной проволоки Св-15 наплавку ведут при отключенном вибраторе.

В качестве источников сварочного тока при вибродуговой наплавке используют то же оборудование, что и при автоматической наплавке под слоем флюса.

Электродная проволока

Для восстановления деталей вибродуговой наплавкой применяют следующие марки проволоки: Св-08А, Св-18ХГСА, Св-15; Нп-50, Нп-65Г, Нп-30ХГСА; пружинную проволоку 2-го класса. Марка проволоки выбирается в зависимости от требуемых свойств наплавленного металла (в основном твердости). Стальные детали, требующие высокой твердости, наплавляют пружинной проволокой 2-го класса, другой высоко-углеродистой проволокой. Этими же проволоками наплавляют чугунные детали. Кроме того, чугунные детали, требующие высокую твердость поверхностного слоя, наплавляют проволокой Св-15. Для наплавки деталей двигателя применяют в основном проволоку диаметром 1,4-1,8 мм.

Подготовка деталей

Поверхность, подлежащая наплавке, должна быть зачищена до металлического блеска.

Зачистку делают непосредственно перед наплавкой при помощи шлифовальной шкурки при тех же частотах вращения детали, что и при ее наплавке. Биение наплавляемой поверхности не должно превышать 0,5 мм. При большем изгибе детали ее перед наплавкой необходимо выправить либо обработать на станке. Поврежденные резьбовые отверстия перед наплавкой необходимо обработать до полного удаления старой резьбы.

Технология вибродуговой наплавки

Процесс осуществляют на постоянном токе обратной полярности. Оптимальное напряжение при наплавке 17—20 В.

Для охлаждения детали применяют 3-4 %-ный раствор кальцинированной соды или 10-20 %-ный раствор технического глицерина. Количество жидкости, подаваемой в зону наплавки, регулируют краном, установленным на наплавочной головке. Струя жидкости не должна попадать в столб дуги, так как от этого нарушается процесс наплавки.

Толщина наплавляемого слоя зависит от соотношения скоростей подачи электродной проволоки и окружной скорости вращения детали. Чем больше скорость подачи проволоки и меньше окружная скорость вращения детали, тем толще будет наплавленный слой. С увеличением окружной скорости вращения детали наплавляемый валик металла при прочих равных условиях наплавки становится тоньше и уже.

Если толщина наплавленного слоя должна быть минимальной, то применяют тонкую проволоку, а если требуется получить более толстый слой, то применяют проволоку большего диаметра.

Стабильность процесса наплавки контролируют по показаниям амперметра и по равномерности издаваемого звука. При нормальном ходе процесса стрелка амперметра почти не колеблется и слышен равномерный характерный звук плавящейся проволоки. При неправильно выбранных режимах наплавки процесс идет при непрерывном резком потрескивании, стрелка амперметра резко колеблется, шов получается прерывистым.

Большая пористость наплавленного металла указывает на загрязненность охлаждающей жидкости либо недостаточно хорошую очистку поверхностей основного металла и проволоки. При слишком большой окружной скорости детали в наплавленном металле образуется большое количество раковин.

После длительной работы наплавочной головки изнашиваются направляющая трубка мундштука, рифления подающего ролика в механизме подачи проволоки, ослабевает затяжка конусного болта шатуна наплавочной головки и пр. Все эти неисправности приводят к нарушению стабильности процесса и образованию дефектов наплавки. Поэтому необходимо своевременно производить обслуживание установки.