2.4 Автоматичне наплавлення під шаром флюсу

При цьому способі відновлення деталей електрична дуга горить під шаром флюсу, який з бункера поступово подається у зону наплавлення. У зоні горіння дуги плавиться основний метал, електрод (присаджувальний матеріал) та флюс, який прилягає до розплавленого металу. Під час плавлення флюсу виділяється газ, утворюючи цим газовий захист, та шлакове покриття, яке захищає розплавлений шар від взаємодії з повітрям та вигорання легуючих елементів. Ці шлакові покриття зберігають тепло дуги, захищаючи при цьому наплавлений шар від різкого охолодження, а також від розбризкування металу електрода. При цьому виді наплавлення механізовано подачу електродного дроту, відносне переміщення його і деталі.

У ремонтному та відновлювальному виробництві найбільш поширені автоматичні установки, призначені для відновлення спрацьованих деталей типу вал. Часто зварювальні автоматичні установки монтують на токарно–гвинторізних верстатах. Цим способом можна також наплавляти плоскі, конічні, фасонні поверхні в один або декілька шарів. При чому поверхня наплавлення під шаром флюсу гладка з плавним переходом від валика до валика. Для живлення електричної дуги найчастіше використовують постійний струм зворотної полярності, використовують джерела постійного струму – зварювальні генератори або випрямлячі.

1– нерозплавлений флюс; 2 – рідкий метал; 3 – електрод; 4 – розплавлений шлак; 5 – деталь; 6 – наплавлений метал; 7 – шлакова кірка

Рисунок 2.6 – Схема наплавлення під шаром флюсу

При наплавленні кожен наступний валик повинен перекривати собою половину ширини попереднього валика.

У порівнянні з ручним електродуговим наплавленням, автоматичне наплавлення під шаром флюсу має такі переваги:

- висока продуктивність технологічного процесу;

- висока якість наплавленого шару;

- можливість широкого регулювання властивостей наплавленого шару;

- наявність закритої електричної дуги, що значно покращує умови праці;

- краще використання електричної енергії та матеріалу електродного дроту.

Основним недоліком цього виду наплавлення є велика частка основного металу (від 50 до 70%) у наплавленому шарі за рахунок сильного проплавлення основного металу.

Шляхи зменшення цього недоліку:

- наплавлення по гвинтовій лінії з малим кроком;

- наплавлення з введенням у зону дуги додаткового електродного дроту;

- наплавлення багатоелектродним методом від одного джерела;

- наплавлення стрічковими електродами, яка ведеться переміщенням по кромці стрічки електродною дугою.

З використанням цих способів частка основного металу у наплавленому шарі зменшується до 10 %, а при три – або чотири – шаровому наплавленні – до нуля на поверхні відновлюваної деталі.

Автоматичне наплавлення під шаром флюсу використовують при відновленні великої кількості однотипних деталей діаметром більше 40 мм при підвищених вимогах до якості наплавленого металу товщиною від 5 до 40 мм.

Для підвищення продуктивності наплавлення застосовують багато електродне наплавлення або наплавлення пластинчатими електродами або електродною стрічкою.

Для одержання потрібних властивостей наплавленого металу потрібно вводити у нього легуючі елементи. Використовують наступні способи легування:

- легування електродним дротом із звичайними флюсами;

- легування порошковими електродами звичайними флюсами;

- звичайний зварювальний дріт з легуючими флюсами;

- звичайний зварювальний дріт і звичайні флюси з попередньою засипкою легуючих матеріалів на наплавлену поверхню.

Найчастіше виготовляють обмазки і наносять на відновлювану поверхню.

Склад флюсів, які вибирають, залежить від хімічного складу основного матеріалу відновлюваної деталі та електродів для наплавлення. Найчастіше використовують високомарганцевисті і висококремнисті плавкі флюси марок АН –348А; АН –348АМ; ОСЦ –45М.

Для відновлюваних деталей, які піддаються інтенсивному зношуванню використовують керамічні флюси АНК–18; ЖС–400; ЖС–500. Ці флюси легують наплавлений метал, що дозволяє отримувати високу твердість наплавленого шару, порядку НВ 35 – 450. Шар флюсу над поверхнею наплавленого металу складає від 40 до 60 мм.

Якість наплавлення залежить від сили зварювального струму, швидкості наплавлення, швидкості подачі зварювального електродного дроту, його діаметру.

Силу струму при автоматичному наплавленні під шаром флюсу визначають за наступною залежністю:

I_св = 110d_ел + 10(d_ел)²,

де d_ел – діаметр зварювального електродного дроту.