4.4..3. Автоматическая наплавка под слоем флюса
Твердость и износостойкость, внутренние напряжения и усталостная прочность, сцепляемость, обрабатываемость и другие физико-механические и технологические свойства наплавленного слоя определяются наплавочными материалами и режимами наплавки. Требуемый химический состав наплавленного слоя достигается за счет подбора электродной проволоки флюса и режима наплавки. Химический состав наплавленного слоя зависит не только от марки электродной проволоки и флюса, а и от количества расплавленного металла восстанавливаемой детали. Доля металла детали в нанесенном слое определяется глубиной провара наплавляемой поверхности. Уменьшить глубину провара можно за счет снижения напряжения сварочного тока или изменения его полярности на обратную.
Для наплавки деталей под слоем флюса применяются флюсы различных марок: АН-30, АН-348А, ОСЦ-45 и др. Наибольшее же применение нашли 2 последних или то и другое одновременно.
Наиболее точный и простой способ легирования наплавленного слоя - через электродную проволоку. В настоящее время промышленность выпускает свыше 50 марок легированной электродной проволоки, что практически может обеспечить любой нужный состав наплавленного металла. Однако, высокая стоимость проволоки ограничивают область такого легирования.
При наплавке под флюсом, сильно окисляясь, удаляются из состава расплавленного металла в шлак такие элементы, как углерод, хром, ванадий и др. Меньше окисляются никель, молибден и медь, а кремний обладает свойствами переходить из флюса в металл. Зная исходный состав материала детали, электродной проволоки, флюса, можно заранее определить химический состав наплавленного металла.
Наибольшее распространение для наплавки деталей из мало- и среднеуглеродистых сталей под слоем флюса получили следующие марки проволок: Св-10Г2, Св-10ГС, Св-08, Св-08Г, Св-15Г, Св-18ХМА, Св-19ХГСА, 30-ХГСА. Для получения износостойкой поверхности средней и высокой твердости применяются проволоки: Св-30ХГСА, Св-30ХМА, Св-1Х13, Св-ОХ 18НЭ, Св-ОХ14 и др.
Для наплавки применяются плавленые и неплавленые (керамические) флюсы. Плавленые флюсы АН-348А, АН-30, ОСЦ-45 и др. однородны, мало гигроскопичны, прочны. Основной недостаток их - отсутствие в их составе ферросплавов и углеродистых веществ, из-за чего они являются слабыми раскислителями. Легирующая способность их ограничена кремнием и марганцем. Легирование наплавленного металла другими элементами в данном случае возможно только применением дефицитной легированной проволоки. Наиболее эффективным способом, с точки зрения использования недефицитной малоуглеродистой проволоки Св-08, является наплавка под слоем керамического флюса, который содержит до 12-14% легирующих элементов КС-Х12М, КС-Х14Р, КС-3Х2В и др. Однако эти флюсы сложны по составу, дефицитны и непрочны.
Автоматическая наплавка деталей под слоем флюса ведется на постоянном токе при обратной полярности на переоборудованных токарных станках, с установленными на их супорте полуавтоматами ПШ-5, ПШ-54, ПДПМ-500 или наплавочными головками А-580м, А-384, ПАУ-1 и др.
Величина сварочного тока
где
- диаметр электрода, мм.
Скорость наплавки:
где - коэффициент наплавки, г/Ач (=1215);
G - вес 1 пог. м наплавки, г.
где tн - толщина наплавки, см;
S - шаг наплавки, см;
- плотность наплавленного металла (7,8 г/см3).
Толщина наплавки
где i -величина износа,
z - общий припуск на механическую обработку ремонтной заготовки.
где z1, z2 - промежуточные (операционные) припуски на выполняемые
обработки ремонтной заготовки.
Припуск на механическую обработку рассчитывается так же, как и при изготовлении деталей. Для заготовок, получаемых наплавкой, припуски следует рассчитывать по данным для отливок в земляные формы, а при получении заготовок пластическим деформированием - по штампованным заготовкам. После расчета припуска определяют размер ремонтной заготовки с отклонениями по восстанавливаемым поверхностям, а затем составляют рабочий чертеж ее.
Скорость подачи электродной проволоки при наплавке:
где d - диаметр проволоки, мм;
- плотность наплавленного металла, г/см3.