4. 2.7. Расчет режима восстановления детали

На основании плана ремонта или восстановления детали необходимо опреде­лить режим технологических процессов, применяемых при ремонте или восста­новлении детали.

2.7.1. Определение режима при ручной дуговой сварке:

а) по механическим свойствам свариваемого (или наплавляемого) металла выбирают тип электрода;

б) по химическому составу свариваемого (или наплавляемого) металла вы­бирают марку электрода;

в) диаметр электрода dэл выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла S по формуле:

dэл = S/2+1

г) в зависимости от диаметра электрода определяют силу сварочного тока Iсв по формуле:

Iсв = (20 + 6 dэл)dэл.

При толщине свариваемого металла менее 1,5 dэл сварочный ток 1св уменьшают на 15%, а при толщине более 3-х dэл – увеличивают на 10-15%. При сварке потолочных и вертикальных швов ток, во избежание стекания металла, уменьшают на 15%.

д) скорость ручной сварки Vсв, м/ч, определяют по формуле:

Vсв,= L / to

где L — длина сварочного шва, м; to — время сварки, ч;

е) время, потребное для сварки to, определяют из формулы:

Qн = Iсв * to * kн,

где Gн — количество наплавленного металла, ч;

Iсв — сварочный ток, А;

kн — коэффициент наплавки, г/А-ч.

ж) количество наплавленного металла Gн, г, определяют по формуле:

Gн = Fш * L * ρ, где Бш — площадь поперечного сечения шва, см²;

ρ — плотность наплавленного металла, 7,8 г/см³;

з) расход электродов Qэ при сварке принимают с условием на потери электродов от огарков и на разбрызгивание по формуле:

Qэ = (1,2…1,3) Qн

и) расход электроэнергии Э, Вт*ч, находят по формуле:

Э = Uд * Iсв * to,

где Uд — напряжение дуги, В.

2.7.2.Определение режимов при газовой сварке

Выбор присадочного металла определяется механическими свойствами восстанавливаемой детали. Тепловая мощность сварочного пламени определяется расходом горючего газа (л/ч) и регулируется сменой наконечников и вентилем горелки

Порядок определения режима газовой сварки

а) потребная мощность пламени определяется расходом горючего газа (ацетиленом) W, л/ч

W = А * s,

где А — коэффициент, учитывающий теплофизические свойства металла детали, л/ч*мм, (сталь 100-150, чугун 80-100, медь 200-250, алюминий 75-100 л/ч*мм);

s — толщина свариваемого металла, мм;

б) в зависимости от мощности пламени подбирают номер наконечника по таблице 1.

Таблица 1. Зависимость мощности пламени горелки от номера наконечника

Номер наконечника	1	2	3	4	5	6	7
Расход ацетилена, л/ч	50-125	120-240	230-400	400-700	660-1100	1050-1750	1700-2800

в) диаметр сварочной проволоки d, мм, подбирают в зависимости от толщины свариваемого металла, мм, и вида сварки по формуле:

для правого способа сварки: d = 0,5 s + 2

для левого способа сварки: d = 0,5 s +1

г) при сварке деталей толщиной более 10 мм, диаметр сварочной проволоки берут 5…6 мм

д) основное время t, мин, затрачиваемое на сварку 1 м шва, определяют по формуле:

t = k * s,

где k — коэффициент, зависящий от свариваемого металла (для стали 4-5; для чугуна и меди 6; для алюминия 4)

2.7.3. Наплавка под слоем флюса:

а) силу сварочного тока 1св, А, и напряжение U, В, источника питания выбирают по формулам:

Iсв = 40 * (D)^1/3,

U = 21 + 0,04 * Iсв,

где D — диаметр детали, мм;

б) определяют коэффициент наплавки kн, Г A/ч:

kн = 2,3 + 0,065Iсв/d

в) вычисляют скорость наплавки Vн, м/ч:

Vн = (kн * Iсв)/ (100 F * ρ)

где F – площадь поперечного сечения наплавленного валика,см²;

ρ – плотность металла шва, г/см³ (для черных металлов ρ =7,8 г/см³);

г) скорость подачи проволоки V_Э определяется по формуле:

V_Э = (4kн* I_СВ)/(πd_Э²)

д) вылет электрода Н(мм) находят по формуле:

Н = (10…15)d_Э

е) шаг наплавки S (мм) :

S = (2…2,5) d_Э

ж) смещение электрода с зенита а, мм:

а = (0,05…0,07)D

з) частоту вращения детали n определяют по формуле:

n = Vн /60πD

Выбранный режим уточняют при пробных наплавках.

2.7.4. Вибродуговая наплавка:

а) режимы наплавки выбирают в соответствии с необходимой толщиной на­плавленного слоя (табл. 2).

Таблица 2. Выбор режима вибродуговой наплавки

Толщина наплавляемого слоя h, мм	0,3-0,9	1,0-1, 6	1,8-2,5
Рекомендуемый диаметр электрода dэ, мм	1,6	2,0	2,5
Рекомендуемое напряжение источника питания U, В	12-15	15-20	20-25

б) силу тока I находят по формуле:

I = j * Fэл,

где j — плотность тока, А/мм² (для d < 2,0 мм j = 60-75 А/мм², для d > 2,0 мм j = 50-75 А/мм²);

Fэл — сечение электрода, мм².

в) скорость подачи электродной проволоки Vэ, м/ч:

V_Э =(4I_СВ* kн)/(πd_Э²*ρ)

где Vэ –скорость подачи электродной проволоки, м/ч;

I_СВ - сила тока, А;

kн – коэффициент наплавки, г/А*ч (kн можно принять 8...10 г/А*ч);

d_Э -диаметр электродной проволоки, мм;

ρ – плотность металла электродной проволоки, г/см³;

г) скорость наплавки Vн, м/ч:

V_Н = (0,785d_Э²* V_Э * η)/(h*s*a)

где η — коэффициент перехода электродного материала в наплавленный металл (η = 0,8-0,9);

h – слой наплавленного металла, мм

s — шаг наплавки, мм/об;

a — коэффициент, учитывающий отклонение фактической площади сечения наплавленного валика (а = 0,7-0,85);

д) шаг наплавки S, мм/об:

S = (1,6…2,2) d_Э

е) амплитуда колебания А, мм:

А = (0,75…1,0) d_Э

ж) вылет электрода Н, мм:

Н = (5…8)dэ

з) частота вращения детали n, мин^-1:

n = (1000Vн)/ 60πD

2.7.5. Электроконтактная приварка ленты

Режимами приварки являются: частота вращения детали, продольная подача сварочных электродов (дисков), частота импульсов.

Частоту вращения детали выбирают такой, чтобы обеспечить 6-7 сварных точек на 10 мм длины сварного шва. Если осуществляется приварка ленты толщиной до 1 мм, то режимы сварки можно рекомендовать следующие:

Сила сварочного тока, кА – 16,1...18,1

Длительность сварочного цикла, с – 0,04...0,08

Продольная подача электродных роликов, мм/об – 3…4

Усилие сжатия электродов, кН –1,3…1,4

Расчет остальных режимов ремонта или восстановления детали берется из ис­точников [3, 4, 5, 6], где рассмотрены вопросы:

мойки и очистки деталей;

дефектации и сортировки деталей;

восстановление деталей обработкой под ремонтный размер;

восстановление деталей постановкой дополнительной ремонтной детали;

восстановление деталей пластическим деформированием;

восстановление деталей гальваническим и химическим наращиванием металла;

восстановление деталей синтетическими материалами;

восстановление деталей механической обработкой.