21. Преимущества и недостатки механизированной электродуговой наплавки и сварке под слоем флюса.

ответ

Преимущества

1. Повышение производительности труда в 6-8 раз, по сравнению с ручной электродуговой наплавкой

2. Высокое качество наплавленного металла, благодаря насыщению необходимыми легирующими элементами

3. Меньший расход присадочного материала, в результате исключение потерь на разбрызгивание, отсутствие огарков.

4. Лучшие условия труда направщиков за счет механизации процесса, и закрытой дуги.

Недостатки

1. Большое вложение теплоты в материал детали, что увеличивает зону термического влияния и изменяет результаты, предыдущей термообработки

2. Трудности удержания ванны расплавленного металла на поверхности цилиндрической детали, и необходимость удаления шлаковой корки, детали D>50 мм под слоем флюса не наплавляют.

3. Уменьшение усталостной прочности детали до 20-40 % за счет остаточных напряжений.

4. Отрицательное влияние на здоровье человека, при погрузке не использованного флюса.

22.Наплавка и сварка в среде защитных газов.

Ответ

При сварке и наплавке в среде защитных газов в зону горения дуги под небольшим давлением подается газ, который вытесняет воздух из этой зоны и защищает сварочную ванну от кислорода и азота воздуха.

В зависимости от применяемого газа сварка разделяется на сварку в активных (СО₂, Н₂, О₂, и др.) и инертных (He, Ar, Ar+He и др.) газах. Сварку (наплавку) можно осуществлять как плавящимся, так и неплавящимся электродами.

Наибольшее распространение при восстановлении деталей подвижного состава получили сварка и наплавка в среде углекислого газа (СО₂) – сварка плавящимся электродом (проволокой) с защитой сварочной ванны от воздуха углекислым газом. Такой способ является самым дешевым при сварке углеродистых и низколегированных сталей. Поэтому по объему производства он занимает одно из первых мест среди механизированных способов сварки плавлением.

Однако в процессе сварки углекислый газ под действием высоких температур диссоциирует:

2СО₂<=>2СО+О₂. Поэтому сварка идет не в чистом углекислом газе, а в смеси газов СО₂, СО и О₂. В этом случае обеспечивается практически полная защита расплавленного металла от азота воздуха, но сохраняется почти такой же окислительный характер газовой смеси, каким он был бы при сварке голой проволокой без защиты от атмосферы воздуха.

Следовательно, при сварке и наплавке в среде СО2 необходимо предусматривать меры по раскислению наплавляемого металла.

Эта задача решается использованием сварочных проволок диаметром 0,8–2 мм, в состав которых входят элементы раскислители. Чаще всего это кремний (0,6–1,0%) и марганец (1–2%). При наличии таких компонентов раскисление окислов железа происходит по реакциям 2 FeO + Si ―> SiO₂ + 2Fe и FeО + Mn ―> MnO + Fe.

Образующиеся в процессе раскиcления окислы кремния и марганца всплывают на поверхность сварочной ванны и после кристаллизации металла удаляются.

23. Вибродуговая наплавка.

Автоматическую вибродуговую наплавку широко применяют для восстановления деталей валов D>20 мм, а также для восстановления отверстий d >40мм и глубиной до 100 мм, ВДН осуществляют при вибрации электродной проволоки с подачей охлаждающей жидкости на наплавленную поверхность. Охлаждающая жидкость: 2-6 % водный раствор глицерина. Образующийся пар защищает расплавленный металл от О₂ и N₂ воздуха и охлаждает наплавляемую деталь, чем способствует получению валика с хорошими механическими свойствами.

Сущность способа ВДН заключается в том, что электродная проволока подается из кассеты к наплавляемой поверхности специальным механизмом, который одновременно с подачей проволоки вниз к детали придает ей колебательные движения с определенной частотой от 50 до 110 Гц, и амплитудой 4мм.

К детали и электрической проволоке подводится ток. От 80-300 Ам, при напряжении от 12-30 В, в место соприкосновения проволоки и детали, подается охлаждающая жидкость, защитный газ или флюс.

Цикл наплавки включает в себя:

Короткое замыкание ( в момент касания электродом детали)

Горение дуги, холостой ход.

В состав конструкции входит.

Наплавочная головка состоит из механизма подачи проволоки с кассетой, электромагнитного вибратора с мундштуком, вибратор создает колебания конца электрода с частотой 140 Гц и амплитудой 4 мм, обеспечивая размыкание и замыкание цепи. При периодическом замыкании электродной проволоки и детали происходит перенос металла с электрода на деталь.

Вибрации электрода во время наплавки, обеспечивает стабильность процесса за счет частых возбуждений дуговых разрядов, и способствует подачи электродной проволоки не большими порциями, что обеспечивает лучшее формирование наплавленных валиков.

Электроснабжение и установка осуществляется от источника тока, напряжение 24 в. Последовательно с ним включают дроссель низкой частоты, реостат. В зону наплавки при помощи насоса из бака в бак подается охлаждающая жидкость.

Качество соединения наплавленного металла с основным зависит от полярности тока, шага наплавки, подача суппорта станка на один оборот детали; от качества отчистки и подготовки поверхности, подлежащий наплавлению. Толщина слоя и др.

Высокое качество наплавки получают при токе обратной полярности, шаге наплавки от 1.5 до 3.5, угла подвода проволоки к детали от 15-30 ⁰. Твердость наплавленного слоя зависит от химического состава электродной проволоки, условие подачи охлаждающей жидкости.

Для ВДН используют углеродистую проволоку с содержанием С до 0,9 %. Диаметр проволоки от 1 – 3 мм.