3 Критический анализ базового технологического процесса

На производстве для восстановления большого конуса засыпного аппарата доменной печи наиболее широкое применение получил способ автоматической наплавки с использованием самозащитной порошковой ленты ПЛ-АН-101 (диаметром от 2 до 5 мм) защитного пояса конуса и ПЛ-АН-111 контактных поверхностей на установке У-75.

В данной технологии используется дорогостоящий материал ПЛ-АН-111, стоимость которого составляет 275,26 грн за килограмм. А с применением порошковой ленты ПЛ-АН101 наблюдается повышенная склонность к трещинообразованию, отколам и толщина наплавки ограничивается 1-2 слоям, что в ряде случаев ограничивает ее применение.

Для решения данной задачи заменим ПЛ-АН-101 на самозащитную проволоку ПП-АН-135, твердость наплавленного металла которой 50-59 HRC, диаметром от 3,2 до 4,0 мм. ПЛ-АН-111 заменим на ПП-АН-170. С применением самозащитных порошковых проволок глубина провара будет больше, а, стало быть, сплавление с основным металлом. Недостатком проволок является низкая производительность процесса.

Новый технологический процесс предполагает замену установки У-75 на У-125. Это связано с тем, что система управления (СУ) установкой У-125 более усовершенствована и имеет ряд преимуществ. СУ построена на базе комплектующих изделий японской фирмы «OMRON» и состоит из следующих составных частей:

1. программируемый контроллер (ПК) с программным обеспечением для управления процессом наплавки;

2. информационно-регистрирующая система персональная ЭВМ со специальным программным обеспечением для мониторинга технологического процесса;

3. инверторные частотные регуляторы для управления скоростью асинхронных двигателей.

СУ смонтирована в 2-х шкафах пылебрызгозащищенного исполнения на рабочих площадях наплавщика непосредственно на установке. Персональный компьютер находится в отдельном непроизводственном помещении. СУ обеспечивает надежную работу оборудования при длительном (до 3-х суток) процессе наплавки конуса.

4 Разработка нового технологического процесса

4.1 Выбор способа восстановления и упрочнения детали

Способ наплавки должен при максимальной производительности обеспечивать хорошее формирование наплавленного слоя с целью уменьшения припусков на последующую механическую обработку наплавленной поверхности деталей.

При автоматической наплавке зажигание дуги, подача электродной проволоки и перемещение дуги вдоль шва «механизированы». Такую наплавку целесообразно применять при коротких сварочных швах и наплавках, когда автоматическая сварка нерациональна. Преимуществами автоматической наплавки являются высокая производительность и лучшее качество.

Технологический процесс восстановления деталей наплавкой состоит из трех этапов:

- подготовки к наплавке;

- наплавке;

- термообработки для снятия внутренних напряжений и улучшения свойств детали.

Подготовка к наплавке состоит в разделке кромок свариваемых деталей и тщательной очистке свариваемых поверхностей от грязи, масел, ржавчины, окалины. Разделку кромок производят механическими способами. Детали, которые должны после наплавки проходить механическую обработку, после наплавки подвергают отжигу в горне или печи. Для предохранения деталей от нагрева и коробления наплавку ведут с погружением шестерни в воду, оставляя на поверхности только наплавляемый участок.