1.3 Наплавка в защитном газе
Процесс наплавки в среде защитного газа отличается от наплавки под слоем флюса тем, что легирование возможно только за счет присадоч-ного металла (сплошной проволоки, ленты, порошковой проволоки) или заранее нанесенной шихты. Преимуществами данного способа является простота оборудования, возможность наплавки деталей малого диаметра или толщины, хороший контроль процесса (сварочная ванна доступна для наблюдения), низкое содержание (в сравнении с наплавкой под флюсом) сварочных аэрозолей и дыма в воздухе рабочей зоны.
Дуговая наплавка в среде защитных газов отличается от других спо-собов тем, что дуга горит в струе защитного газа (рис.1.15), который вы-тесняет воздух из зоны горения дуги и тем самым защищает расплавлен-ный металл от кислорода и азота воздуха.
а – плавящимся электродом; б – неплавящимся электродом дугой прямого действия; в – неплавящимся электродом дугой косвенногодействия; 1 – газовое сопло; 2 – плавящий электрод; 3 – дуга;
4 – защитный газ; 5 – наплавляемое изделие; 6 – неплавящийсяэлектрод;7 – присадочный пруток; 8 – наплавленный металл
Рисунок 1.15 – Наплавка в защитных газах
В промышленности применяются такие способы наплавки, как: автоматическая и полуавтоматическая плавящимся и неплавящимся электродом, ручная, одной или несколькими дугами. Наплавка ведется в среде активных газов, в среде инертных газов, в смеси газов, самозащитными проволоками и лентами постоянным током плавящимся 2(сплошной проволокой, холоднокатанной, порошковой и спеченной лентой) и неплавящимся 6 электродом.
Каждый из приведенных способов имеет определенные преимущест-ва и недостатки. Например, инертные газы имеют большую склонность к ионизации, и весь процесс идет более стабильно, но инертные газы дороже активных. Стоимость порошковых лент и проволок выше, чем проволок сплошного сечения или холоднокатанной ленты, но они обеспечивают бо-лее широкий выбор номенклатуры наплавленных материалов. Наплавка плавящимся электродом более проста в выполнении, но качество наплав-ленного металла при использовании неплавящегося электрода в инертных газах выше. Выбор способа наплавки зависит от конкретной детали.
Автоматическая наплавка в защитном газе плавящимся элетродом (рис.15,а) выполняется подачей проволоки в дугу 3 из кассеты с постоянной скоростью через токоподводящий мундштук механизмом соответствующего аппарата. Ток подводится к проволоке вблизи дуги, через специальную горелку с соплами 1 для подачи газа 4 и часто с водяным охлаждением.
Защитный газ из баллона по шлангу поступает в головку автомата и дальше через сопло к месту горения дуги.
Для хорошей защиты необходимо применять соответствующее га-зоподводящее сопло, устройство и форма которого зависят от рода защит-ного газа, вида наплавляемой поверхности и конструкции головки. Кроме того, эффективность газовой защиты зависит от расстояния между кон-цом сопла и поверхностью детали, от скорости наплавки и движения воз-духа в месте наплавки, от давления защитного газа.
В качестве защитных газов применяют инертные (аргон и гелий) и активные (углекислый газ, водород, кислород и азот) газы, а также их сме-си (Аr + Не; Аr+ СО2:; Аr+ О2; СО2 + О2 и др.). Защитный газ может подаваться центрально одним (рис.1.16, а) или двумя (рис.1.16, б) концентрическими потоками по отношению к электроду или сбоку (рис.1.16, в).
При высокой скорости наплавки и сильном движении воздуха струя защитного газа отклоняется в сторону и снижает эффективность защиты металла, поэтому сбоку гaз подают при больших скоростях наплавки пла-вящимся электродом, когда при центральной защите надежность её нару-шается из-за обдувания газа неподвижным воздухом. Сквозняки или ветер при наплавке, сдувая струю защитного газа, могут резко ухудшить качест-во наплавленного металла. В некоторых случаях, особенно при наплавке с использованием вольфрамового электрода, для получения необходимых технологических свойств дуги, а также с целью экономии дефицитных и дорогих инертных газов используют защиту двумя концентрическими по-токами газа.
1 – электрод; 2 – защитный газ; 3 и 4 – наружный (СО2) и