4.11.3 Определение состава наплавленного металла

При наплавке в среде СО₂ происходит перемешивание электродного металла. Этот процесс в значительной мере влияет на состав наплавленного металла. Для определения состава необходимо знать геометрические параметры наплавленного валика и соотношение площадей проплавления и наплавленного металла.

Долю участия основного металла в наплавленном слое , % можно определить по формуле:

= , % (4.6)

где – коэффициент, определяющий долю участия основного металла в наплавленном слое;

F_пр – площадь сечения зоны проплавления, мм²;

F_н – площадь сечения наплавленного валика, мм².

Для определения F_пр требуется рассчитать глубину проплавления h (мм) по формуле:

h=0,5×0,0112× , мм (4.7)

где I_H – сила тока, А;

V_нп – скорость наплавки, м/ч;

U_H – напряжение наплавки, В;

– эффективный КПД процесса (принимается равным 0,75).

h=0,5×0,0112× =18 мм.

При выборе режима должно соблюдаться условие:

h≤0,5Н,

где Н-толщина стенки детали в месте наплавки, мм.

В нашем случае Н=8 мм, тогда:

h≤0,5×49,4;

18≤24,7

Условие выполняется, следовательно, режимы подобраны верно.

F_пр= , (4.8)

где φ_пр – коэффициент формы проплавления (принимается равным 2,5).

F_пр = = 635,85 мм².

Площадь сечения наплавки валика F_H, определяется по формуле:

F_H=δS’a, (4.9)

где δ – заданная толщина наплавленного слоя, мм (δ=А_сл=4,9 мм);

S’ – ширина валика, мм, определяется как S’=3d_э.

S’=3×1=3,6 мм;

а - коэффициент, учитывающий отклонение фактической площади сечения наплавленного валика от площади прямоугольника (а=0,6-0,7). Принимаем а=0,6. Отсюда найдём площадь сечения наплавленного валика:

F_H=4,9×3,6×0,6=10,58 мм².

Коэффициент, определяющий долю участия основного металла в наплавленном слое:

= =0,09.

Частота вращения наплавляемой детали:

n= , мин^-1 (4.10)

где n–частота вращения, мин^-1;

D – диаметр наплавляемой детали, мм.

n= =0,563 мин^-1

4.12 Восстановление с помощью постановки дополнительной ремонтной детали

Материалу ремонтной втулки соответствует обычно материалу восстанавливаемой детали, исключения составляют только для чугунных деталей, для которых втулки изготавливают из стали или бронзы.

, (4.11)

где, f – коэффициент трения, принимаем его равным 0,6;

d – диаметр контактирующей поверхности, мм;

L–длина запрессовки, мм;

P – удельное контактное давление сжатия кг/ ;

– толщина стенки втулки, берём значение из справочника.

Значения толщины стенки втулки в зависимости от ее материала представлены в таблице 4.9

Таблица 4.9 – Значения толщины стенки втулки в зависимости от ее материала

Материал втулки	, мм
Сталь	6…22
Латунь	0,5…16
Чугун	0,6…4

Так как материал у нас сталь, то берём среднее значение в данном интервале из таблицы 4.2 и принимаем .

Диаметр контактируемой поверхности вычисляется по формуле:

, (4.12)

где, – верхнее предельное отклонение, мм;

Удельное контактное давление находиться по следующей формуле:

, (4.13)

где, - максимальный расчётный натяг, мм;

– коэффициент охватываемой детали;

– коэффициент охватывающей детали;

- модуль упругости охватываемой детали;

- модуль упругости охватывающей детали.

найдём в справочнике из таблицы 4.10.

Таблица 4.10 – Значения коэффициентов

	0,0 ( =0)	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8		0,9
	0,70	0,72	0,78	0,89	1,08	1,37	1,83	2,62	4,25		9,23
	-	1,32	1,38	1,49	1,68	1,97	2,43	3,22		4,85		9,83

Модуль упругости охватываемой и охватывающей детали ( и ) находим из справочника и принимаем равными:

Мпа . (4.14)

Тогда,

,

,

,

.