книги из ГПНТБ / Петров И.В. Ремонт строительных машин и механизмов учеб. пособие

Плазменно-дуговая металлизация предназначена для нанесения покрытий из тугоплавких металлов, их окислов и карбидов (например, вольфрама, молибдена, окислов циркония, карбидов хрома и др.).

Металлы разогревают в плазменной головке (рис. 62), в которой напыляемую проволоку 1 подающим механизмом 2 подводят к кольце­ вому электроду 4, охлаждаемому водой с помощью камер 6. Плазмен­ ная дуга 5 образуется между подаваемой проволокой и кольцевым электродом, снабженным изоляцией 3.

Плазмообразующий газ (аргон при распылении проволок и азот,

Этот вид металлизации применяют для нанесения, например, под­ слоя молибдена при ремонте электрометаллизацией дорогостоящих деталей типа коленчатых валов; жаростойких антикоррозионных по­

крытии на детали, используемых при высоких температурах; для повы­ шения долговечности рабочих органов.

Восстановительная наплавка. Способ заключается в нанесении на изношенную поверхность металла с помощью электро- и газосвароч­ ных процессов. Это один из наиболее применяемых способов восста­ новления самого широкого круга деталей (валов, осей, посадочных мест

После очистки необходимо проверить предназначенную к наплавке поверхность, чтобы выявить в ней трещины, изломы и тому подобные

120

дефекты. Отверстия и шпоночные канавки заглушаются графитовыми или медными вставками.

Наплавка под слоем флюса — автоматический вид наплавки. Она заключается в том, что электродуга, возникающая между электродной проволокой и деталью, горит в надежно защищенном от атмосферы га­ зовом пузыре, стенка­ ми для которого слу­ жит слой расплавлен­ ного флюса (рис. 63).

Накладывая нап­ лавочные валики с некоторым перекры­ тием рядов один на другой, можно полу­ чить одноили много­ слойную наплавлен­ ную поверхность за­

1 мм, максимальная

5—6 мм.

Чаще всего с помощью данного метода наплавляют тела вращения

Наплавленный металл высокого качества дают керамические флю­ сы, представляющие собой смесь сцементированных между собой по­ рошков различных веществ.

Наплавленный металл легируют как через флюс, так и через элект родную проволоку.

Основные схемы нанесения наплавочных валиков на плоские по­ верхности показаны на рис. 64, а на цилиндрические — на рис. 65.

121

Для получения более широких и менее толстых наплавленных слоев рекомендуется наклонять электродную проволоку к наплавляемой по­

верхности под углом 40—50°.

Повысить производительность можно с помощью многоэлектродной наплавки под флюсом, схема которой дана на рис. 66. Применение это-

в зону дуги охлаждающую жидкость, флюс и углекислый газ. В ка­ честве охлаждающей жидкости рекомендуется применять 3—4%-ный

металла и пониженный в связи с холостым ходом и использованием охлаждающей жидкости к. п. д. Расположение электрода по отно­ шению к детали характеризуется (рис. 67) величиной вертикального угла ß = 70—80s и горизонтального а = 60—70°.

Этим методом восстанавливают валы, оси, полуоси, трубы, кресто­ вины карданов и дифференциалов, фланцы валов, пальцы ит. п,, а так-

122

же длинномерные детали вращения и детали с высокой поверхностной твердостью (до 52 55HRC) и износом до 1,0 мм на сторону. Если износ наплавляемой поверхности менее 0,1 мм, то ее следует проточить или

Наплавка в среде углекислого газа заключается в том, что зону расплава защищают от воздействия атмосферы струей углекислого газа (рис. 69).

Этот вид наплавки отличается от­ крытой дугой, что позволяет наблю­ дать за процессом. Проводить на­ плавку можно при любом простран­ ственном положении наплавляемой поверхности. Этим методом наплав-

ляют детали диаметром до 10 мм. Он не дает вредных газовых выделений и шлаковой корки, отличается низкой себестоимостью.

К недостаткам метода относится то, что для наплавки необходимо применять электродную проволоку с повышенным содержанием мар­ ганца.

123

Используют углеродисто-кремнистые и легированные электродные проволоки диаметром от 0,8 до 2,5 мм и порошковые проволоки диамет­ ром 2,5—3,0 мм. Проволоки диаметром 0,8—1,6 мм применяют для наплавки деталей диаметром от 10 до 40 мм. Рекомендуемые марки проволок —СВ-08ГЭ, Св-08Г2С, Св-ЮГС, Св-12ГС, Х13, Х17, Св-06Х19НТ, Св-ШХМА, Св-ЗОХГСА, Св-10Х13 и порошковых проволок — ППР18Т, ПП-Р9Т, ПП-4Х28Т, ПП-Х12ВФТ.

Этим методом восстанавливают коленчатые валы, внутренние по­ верхности опорных роликов гусеничного хода, корпуса редукторов, резьбовые детали, дета­

Сопло-насадка для защиты зоны расплава с помощью водяного пара показано на рис. 70. Помимо наплавки, этот метод дает хорошие резуль­ таты для заварки трещин и раковин в чугунных корпусных деталях строительных машин. Трещины заваривают полугорячим методом, для чего разделанные кромки предварительно нагревают газовым ней­ тральным пламенем до температуры 550—600® С. Схема наложения швов показана на рис. 71.

Электрошлаковая наплавка (рис. 72) заключается в том, что при прохождении тока от электрода 1 к изделию через флюс-шлак 4 вы­ деляется тепло, приводящее к расплавлению электрода, в результате чего на наплавляемой поверхности образуется слой жидкого металла 5, защищаемый слоем жидкого флюса-шлака 4. Для удержания флюса и металла применяется имеющий водяное охлаждение медный кокиль 3.

К преимуществам процесса относятся его высокая производитель­ ность, а также то, что нет разбрызгивания металла и можно получать наплавленный слой практически любой толщины, но не менее 10 мм. При этом методе применяют дешевые электроды большого сечения, сла­ болегированные флюсы с малой окислительной' способностью и не вы­ зывающие интенсивного угара легирующих элементов.

124

Ручную дуговую наплавку обычно применяют при незначительном объеме работы, а также при нанесении наплавочного слоя на поверх­ ности в различных пространственных положениях.

Производительность ручной наплавки стержневыми и трубчатыми электродами со­

Применение специальных стендов ускоряет установку и повороты наплавляемых дета­ лей, повышает производительность на 15— 20% и существенно облегчает выполнение вспомогательных работ.

плавке трехфазной дугой.

При первом методе рабочий вводит в зону электродной дуги при­ садочный пруток, который периодически прижимается к кромке элект­ рода. В результате этого дуга начинает гореть не только между электтодом и деталью, но и между прутком и де­ талью. Производитель­ ность повышается на 30—40% и составляет около 1—1,3 кг/ч. Этот метод требует использо­ вания повышенной плот­ ности тока. Диаметр

присадочного прутка на Рис. 73. Схема горения дуги в пучке электродов:

1,2 мм больше диаметра 1, 2, 3 — электроды электрода.

При наплавке пучком электродов производительность повышается за счет увеличения количества одновременно расплавляемого элект­ родного металла.

В процессе наплавки пучком электродов образуется блуждающая дуга, при которой переходы (рис. 73) электрической дуги с электрода

125

на электрод происходят автоматически по нескольку раз в секунду. Тепло дуг рассредоточивается, что существенно снижает глубину про­ плавления основного металла. Производительность этого способа

1,2—1,6 кгіч.

При наплавке пучком электродов можно пользоваться как перемен­

ным, так и постоянным током.

Ручную наплавку трехфазной дугой (рис. 74) осуществляют двумя параллельными изолированными один от другого электродами, распо­ ложенными в двухфазном электрододержателе. Тре­ тья фаза подводится к на­ плавляемой детали, в ре­ зультате чего происходит возбуждение и горение од­ новременно трех однофаз­ ных дуг. Так как все три однофазные дуги находятся в одном факеле, наблюдает­ ся более устойчивое горе­ ние, чем при однофазной

дуге.

При наплавке трехфаз­ ной дугой угол наклона электродов к наплавляе­ мой детали должен состав­ лять 60—75°. Максималь­ ная скорость наплавки трехфазной дугой — jp 10—20 м/ч. Производитель­ ность данного метода в за­ висимости от диаметра и

носятся: низкая производительность наплавочного процесса и нерав­ номерное качество наплавочного слоя, в значительной мере завися­ щие от квалификации рабочего.

Механическая обработка деталей после наплавки. Такую обработку выполняют на обычных механических станках. В связи с неоднород­ ностью наплавленного слоя скорость резания обычно снижается на

20—30%.

126

Выбор оптимального способа наплавки и механической обработки определяется его экономической эффективностью с учетом вида и мате­ риала детали, возможностей ремонтного предприятия, степени износа, стоимости дополнительной механической и термической обработки, качества отремонтированной детали и других факторов.

В среднем стоимость восстановления деталей методом ручной на­ плавки составляет 25—35% от стоимости новой детали. Если принять стоимость восстановления деталей с помощью ручной наплавки за 100%, то стоимость ремонта с помощью вибродуговой наплавки соста­ вит около 80%, а наплавки под флюсом — 70%.

§ 32. СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ РЕМОНТА

И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ

Помимо описанных выше методов ремонта, в ремонтной практике распространены некоторые специальные методы.

Электроискровой метод основан на эррозии металлов во время электрического искрового разряда, при котором частица металла вы­ рывается из анода (ремонтируемая деталь) и стремится к катоду (ин­ струмент).

Чтобы вырванные частички не достигли катода и не залепили бы его, процесс производят в охлаждающей диэлектрической жидкости, на­

любой твердости. Схема электроискрового метода показана на рис. 75. Установлен следующий ряд возрастающей стойкости элементов по величине эррозии в единицах объема: олово->■ свинец -*■ цинк алю­ миний —V железо —> никель —> серебро -*■ медь -> углерод-> вольфрам. Так как при прочих равных условиях переброска происходит от элемента <с меньшей стойкостью к элементу с большей стойкостью, то при выборе элемента для инструмента следует брать элемент с большей

127

стойкостью, чем материал детали, а при выборе элемента для электро­ да — меньший.

Взависимости от параметров процесса различают мягкий, средний

ижесткий режимы электроискровой обработки (табл. 14).

Размер d0 отверстия, получаемого при электроискровом методе об­ работки, подсчитывается (рис. 76), по формуле

d0 — dg -f- 2а,

dg — размер инструмента, а — зазор между инструментом и деталью, равный 0,15—0,35 мм при жестком, 0,10—0,15 мм при среднем и 0,03— 0,05 мм при мягком режиме.

твердых частей изношенных деталей, прорезки канавок и пазов, заточ­ ки инструментов, долбления, шлифования.

стоянного тока, проходящего через электролит 3, а также оплавляет

микровыступы. На обнажившемся металле возникает новая пленка, которая вновь сдирается, и т. д. /

Электролит представляет собой водный раствор жидкого стекла

плотностью 1,28—1,36 или другой раствор, содержащий соединения кремнистой кислоты.

В табл. 15 даны основные технические характеристики анодно-ме­ ханической обработки.

128