Лабораторна робота № 10

ВІДНОВЛЕННЯ ДЕТАЛЕЙ МЕТОДОМ НАПЛААЛЮВАННЯ В ЗАХИСНОМУ СЕРЕДОВИЩІ ВУГЛЕКИСЛОГО ГАЗУ

1. Мета роботи

   1. Вивчити будову установки ПДГ-508УЗ і освоїти роботу на ній.

   2. Засвоїти методику розрахунків технологічного процесу наплавлення та визначення якості наплавлення.

2. Завдання

   1. Продефектувати деталь, що підлягає відновленню і накреслити її ескіз.

   2. Визначити параметри технологічного процесу наплавлення деталі.

   3. Провести наплавлення деталі і дослідити вплив одного з параметрів на якість наплавленого шару.

   4. Перевірити якість направленого шару, знявши миску з наплавленої поверхні.

3. Оснащення робочого місця

   1. Зварюваний напівавтомат ПДГ-508УЗ, змонтований на токарно-гвинторізному верстаті.

   2. Генератор зварювальний ПСГ-500.

   3. Балон з вуглекислим газом.

   4. Установка для проведення наплавлю вальних робіт.

   5. Відновлювальна деталь.

   6. Електродний дріт.

   7. Штангенциркуль, мікрометр, лінійка, секундомір.

   8. Щітка металева, напилки, молоток, шліфувальний папір.

   9. Інструкція, схеми, таблиці, довідкова література.

4. Загальні вказівки

В ремонтному виробництві методами наплавлення і зварювання відновлюються до 80 % деталей. В даний час відомо більше ніж 200 різновидностей способів зварювання та наплавлення металів. У ремонтному виробництві найбільш розповсюджені такі методи наплавлення : в середовищі вуглекислого газу, під шаром флюсу, покритими електродами, в захисному середовищі активних газів, в захисному середовищі інертних газів, порошковими електродами та інші.

Доступним і дешевшим є наплавлення в захисному середовищі вуглекислого газу, суть якого полягає в тому, що в зону горіння дуги під тиском подається вуглекислий газ / СО₂ /, дія якого є двоякою, а саме:

- вуглекислий газ витісняє із зони горіння дуги повітря, захищаючи розплавлений метал від негативної дії кисню і азоту;

- під дією температури горіння дуги вуглекислий газ дисоціює на окисел вуглецю і атомарний кисень

СО CO + O

Утворений окисел вуглецю розкладається на вуглець і атомарний кисень

СО C + O

Отже, друга дія вуглекислого газу є негативною, поскільки атомарний кисень окислює метал шва

Fe + О = FeO

Залежність ступеня дисоціації вуглекислого газу від температури дуги показано на рис. 10.1

Рис. 10.1. Ступінь дисоціації вуглекислого газу залежно від температури

дуги

Щоб нейтралізувати негативну дію кисню, що утворюється при розкладанні вуглекислого газу, електродний дріт повинен містити елементи-розкислювачі кремній і марганець, які в сполуці з киснем утворюють окисли у вигляді шлаку

2FeO + Mn = 2Fe + MnO₂

Mn + O₂ = MnO₂

2FeO + Si = 2Fe + SiO₂

Si + O₂ = SiO₂

Наведені хімічні рівняння показують, як під дією розпилювачів основний метал шва звільняється від кисню і окислів заліза. Важливе значення при наплавлюванні має якісний склад вуглекислого газу. Так, наявність у газі води в межах 5 % і більше спричиняє утворення пористості наплавленого металу, яка в свою чергу знижує міцність відновленої деталі. Величина витрати газу має вплив на величину коефіцієнтів розплавлювання і наплавлення. Ця залежність показана на рис. 10.2

Рис. 10.2. Вплив витрати захисного вуглекислого газу на коефіцієнти

наплавлення та розплавлювання

Витрати газу, менша ніж 4,5 л/хв., спричинює утворення пор, а більша, ніж 25 л/хв знижує вміст кремнію та марганцю і відповідно твердість металу.

В захисному середовищі вуглекислого газу зварюють і наплавляють деталі з маловуглецевих, маловуглецевих низьколегованих, низьколегованих та середньо легованих сталей.

Для того, щоб якісно відновити деталь, необхідно правильно визначити складові елементи технологічного процесу наплавлення, а саме: марку і діаметр електродного дроту; силу струму; напругу; швидкість подачі електродного дроту; швидкість наплавлення; швидкість обертання деталі; крок наплавлення; виліт електродного дроту; зміщення точки контакту з зеніту деталі; величину витрати газу.