8. Сварка и наплавка алюминиевых деталей

Сварка блоков и головок возможна и целесообразна только в случаях, если требуется герметизация каналов системы охлаждения и смазки. Перед сваркой алюминия необходим предварительный нагрев. Перед сваркой зачистка, разделка шва. Сложности сварки алюминия: низкая температура плавления алюминия (658 ºС) и тугоплавкость его окислов (2250 ºС). В процессе сварки шов засоряется окислами, затрудняется сцепляемость жидкого металла, следовательно, поры, внутренние напряжения; легкая окисляемость алюминия и его хрупкость в нагретом состоянии; большое тепловое расширение (в 2 раза больше стали), высокая теплопроводность; постоянство цвета.

Сварку ведут неплавящимся вольфрамовым электродом с присадочным прутком. Целесообразно брать пруток из материала с близким по составу металлом свариваемых деталей.

В зону дуги подается защитный газ – аргон. Такую сварку нельзя вести в потолочном варианте, поскольку аргон тяжелее воздуха.

Промышленностью выпускаются аппараты, работающие с аргоном и обеспечивающие нормальное качество.

9. Восстановление деталей наплавкой под слоем флюса и в среде защитного газа

Суть способа: голая электродная проволока (d = 1,2мм) непрерывно подается специальным аппаратом на вращающуюся деталь, ток подводится и к проволоке и к детали. В зону горения дуги подается флюс. Под действием температуры (3000-6000 ºС) флюс плавится и образует защитную корку, она защищает жидкий металл от окисления. Флюсы бывают плавленые и керамические. Плавленые получают путем сплавления исходных компонентов в печах, после расплава и остывания дробятся. В флюс вводят шлакообразующие, стабилизирующие компоненты. Эти флюсы удобны и дешевле керамических. Основные марки АН-348А. Недостатки: обладают малой легирующей способностью.

Керамические получают путем смешения легирующих элементов на жидком стекле. Все элементы сохраняются и не выгорают, в этом их главное преимущество. В них можно вводить легирующие элементы в больших количествах. Недостатки: очень неудобны при эксплуатации, вызывает коррозию в станке, наплавочной головке. Марка: АНК-18.

Оборудование для наплавки: старый токарный станок, переоборудованный в целях получения очень маленьких оборотов шпинделя (1-4 об/мин), установка на суппорт наплавочной головки, подвод к станку эл. тока.

Способы легирования наплавочного слоя:

- использование высоколегированной наплавочной проволоки;

- использование флюсов с большим количеством легирующих элементов;

- использование керамических флюсов;

- смешение хорошей проволоки и флюса.

Область применения: наплавка КВ под номинал (для стальных КВ), наплавка валов КП, редукторов, шлицевых соединений.

Наплавка в среде защитного газа.

Кинематика способа аналогична наплавке под флюсом. Используется голая электродная проволока, но вместо флюса подается защитный газ, он оттесняет кислород от жидкого металла. Параметры наплавки: Сила тока 70-100 А, напряжение 18-22 В, обороты детали 2-8 об/мин, продольная подача 2-5 мм/об, d проволоки = 1,5-2 мм, защитный газ СО2 (при сварке стали) или аргон (при сварке алюминия). СО2 обеспечивает полную защиту только лишь от азота воздуха, от кислорода неполная защита, т.к. под действием температуры 2СО2-2СО+О2. Количество вновь образующегося кислорода значительно меньше, чем в ОС и для его нейтрализации в сварочной проволоке необходимо иметь раскислители (марганец и кремний). Они имеют большее химическое сродство с кислородом, чем железо, отнимают кислород от закиси железа и сами подвергаются окислению и вступая во взаимодействие друг с другом образуют легкоплавкие соединения, которые всплывают на поверхность шва. Сварочные проволоки: СВ-08ГС, СВ-08Г2С. Область применения: сварка тонколистовых кузовных панелей, наплавка деталей (валов КП, редукторов, полуосей). Технологически этот вариант удобнее, чем наплавка под слоем флюса. Недостаток: отсутствие возможности легирования.