книги из ГПНТБ / Наплавка металлов карманный справочник рабочего
..pdf
|
63. Основные свойства горючих газов н паров |
|
|||
|
Вес 1 л 3 |
Низшая теп |
Темпера |
|
Способ подачи к |
.Газ |
при нор- |
лотворная спо |
тура пла |
Область применения |
|
. мальных |
собность в |
мени в |
потребителю |
||
|
условиях |
ккал/м* |
кислоро- |
|
|
|
в кг |
де в «С |
|
|
|
|
|
|
|
Ацетилен |
|
1.09 |
12 600 |
3150 |
|
Водород |
|
0.084 |
2400 |
2100 |
|
Коксовый |
газ |
0,4—0,55 |
3500—4200 |
2000 |
|
Нефтяной |
газ |
0.63—1.45 |
9800— 13500 |
2300 |
|
Пиролизный газ |
0.65—0,85 |
7500—8000 |
2300 |
||
Природный ^-газ (ме |
0.7-0.9 |
7500 |
—7900 |
2000 |
|
тан) |
|
|
|
|
|
Пропан-б.утановая |
1.92 |
21 |
200 |
2100 |
|
смесь |
|
|
|
|
|
Керосин |
|
0,83 кг/л |
1 0 000 |
ккал/кг |
2500 |
Бензин |
|
0.75 кг/л |
1 0 500 |
ккал/кг |
2600 |
Сварка, .наплавка, |
В баллонах |
под дав |
|||
резка |
и |
нагрев |
для |
лением 16 ати или от |
|
всех |
металлов |
|
ацетиленовых |
генера |
|
Резка, |
пайка, |
на |
торов |
при 150 |
|
В баллонах |
грев, сварка свинца, ати или от перенос
алюминия |
|
ных |
генераторов |
||||
То |
же |
пайка, |
на |
По |
трубопроводу . |
||
Резка, |
То |
же |
|
|
|||
грев. |
сварка чугуна и |
|
|
|
|
||
стали |
толщиной |
до |
|
|
|
|
|
3 мм, латуни, алюми |
|
|
|
|
|||
ния |
же |
|
|
По трубопроводу от |
|||
То |
|
|
|||||
|
|
|
|
стационарной |
уста |
||
» |
|
|
|
новки |
|
при 150 |
|
|
|
|
В |
баллонах |
|||
|
|
|
|
ати или по трубопро |
|||
» |
|
|
|
воду |
|
|
|
|
|
|
В баллонах под дав |
||||
|
|
|
|
лением |
15 ати |
||
Резка, |
нагрев, |
пай |
Из |
бачка под дав |
|||
ка |
|
|
|
лением |
2—3 |
ати |
|
То же |
|
|
То же |
|
|
Водяной затвор служит для предохранения ot взры* на ацетиленовых генераторов и ацетиленовых трубо проводов при обратных ударах. При работе от пере носных ацетиленовых генераторов применяют посто вые водяные затворы низкого давления, при работе от ацетиленового трубопровода — среднего давления. По стовые водяные затворы выпускают по ГОСТ 8766-58
спропускной способностью до 3,2 м31ч.
Ацетиленовый редуктор применяется для понижения
давления газа, отбираемого из баллона. Используют ацетиленовые редукторы типа РА-55 пли РД-2А с пределами регулирования рабочего давления от 0 ,2 до 1,5 ати и с максимальной пропускной способностью до 5 м3/ч. К баллону ацетиленовые редукторы присоеди няют с помощью специального хомута.
В последнее время ацетилен все шире заменяют дру гими более дешевыми и менее дефицитными горючими
газами |
и |
горючими |
жидкостями. Основные свойства- |
||
некоторых |
горючих |
газов |
и жидкостей |
приведены, |
|
в табл, |
63. |
Для |
ручной сварки |
и наплавки |
|
Горелки |
и шланги. |
широко применяются инжекторные однопламенные аце тилено-кислородные горелки типов ГС и «Москва» (табл. 64). Горелки снабжаются семью сменными нако нечниками № 1—7, обеспечивающими получение пламе ни различной мощности. Минимальное давление ацети лена 0 ,0 1 ати.
Кроме этих горелок, для наплавки и нагрева метал ла применяют многопламенные ацетилено-кислородные
горелки, а также горелки |
для использования |
газов- |
||
заменителей н |
горелки |
для |
механизированной |
газовой |
и газофлюсовой |
сварки |
п наплавки. |
|
Газы к горелке подводят по шлангам с внутренним диаметром 9,5 мм и наружным 17,5—22 мм. Наимень шая длинашлангов — 5 м. Для кислорода используют резино-тканевые шланги с тремя тканевыми прокладка ми, рассчитанные на рабочее давление до 10 ати. Шлан ги должны быть испытаны на давление 2 0 ати.
Для горючих газов (ацётнлен, водород и т. п.) при меняют резино-тканевые шланги с одной-двумя ткане выми прокладками. Шланги .рассчитаны на рабочее давление до 3 ати и должны быть испытаны на дав ление 5 ати.
Для пропан-бутановых смесей, керосина и бензина применяются соответствующего размера специальные бензостойкне резиновые (дюритовые) рукава.
121
*4. |
Техническая характеристика |
ацетилено-хнслородйыт горелой |
|
|
|||||
|
|
|
типа ГС в |
«Москва» |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Номер наконечника |
|
|
||
Параметры |
|
1 |
2 |
|
3 |
4 |
5 |
в |
7 |
|
|
|
|||||||
Расход ацетилена в л /ч . |
. |
5 0 -1 3 5 |
1 3 5 -2 5 0 |
250—400 |
4 0 0 -7 0 0 |
700 —1100 1050,—1 740 1700—2*00 |
|||
Расход кислорода в л/ч |
|
50—МО |
1 40—26.0 |
2 6 0 -4 2 0 |
420—750 |
750—1 170 1170—1900 1900—3100 |
Диаметр отверстия |
мунд |
||
штука наконечника в мм |
|||
Давление |
кислорода |
||
з ати |
. |
........................... |
|
Скорость |
истечения |
сме |
|
си |
из |
мундштука |
|
в м/сек |
. . . . • . . . . |
о.«о |
1,15 |
|
1.5 |
1,9 |
2,3 |
2,8 |
|
3,5 |
Г -4 |
1 .5 -4 |
|
2—4 |
2 - 4 |
2 - 4 |
-2—4 |
2—4 |
|
60—М 5 |
7 0 - 1 4 |
5 |
75 — 145 |
*0—145 |
90— 160 |
1 0 0 -1 |
6 5 |
105—175 |
Мрис#ДоЧйь1ё Материалы н флюсы. В качестве приса дочных материалов при газовой наплавке твердых спла вов обычно применяют проволоку или прутки соответ ствующего химического состава (табл. 65).
В процессе газовой наплавки расплавленный металл сварочной ванночки вступает во взаимодействие с га
зовым пламенем, |
в состав которого входят |
газы СО, |
Нз, СОз, Оз, N3 и |
др. Наличие таких газов |
предопре |
деляет и характер протекающих реакций между газо вой фазой и расплавленным металлом. Основными реакциями при этом являются реакции окисления и восстановления. Наиболее нежелательны реакции окис ления, так как при этом не только выгорают легирую щие элементы, но и наблюдается засорение наплавлен ного металла окислами.
Для связывания окислов и облегчения последующего удаления их из расплавленного металла при сварке и наплавке газокислородным пламенем применяют хи мически активные вещества — флюсы. Особенно необ ходимо применение флюсов при сварке и наплавке цветных металлов и их сплавов. В этом случае флюсы не только раскисляют расплавленный металл, но н по крывают сварочную ванну пленкой шлака, который предохраняет металл от дальнейшего окисления. Кро ме того, при сварке и наплавке высоколегированных сталей, чугуна, цветных металлов и сплавов на поверх ности, особенно при высоких температурах, образуется окисная пленка, ухудшающая сплавление основного и присадочного металла.
Флюс способствует растворению этой пленки окислов. Требования к флюсам:
1) температура плавления флюса должна быть ни же, чем температура плавления основного и присадоч
ного |
металла; |
2 ) |
расплавленный флюс должен хорошо смачивать |
металл, растворять окислы; образующийся при этом
шлак |
должен хорошо защищать расплавленный ме |
талл |
от воздуха; |
3)шлак должен легко отделяться от шва при ос тывании металла;
4)флюс не должен выделять при наплавке вредных для здоровья газов и соединений.
Наиболее часто в качестве флюсов применяют сое динения бора — борную кислоту, буру, плавиковый шпат и др. Состав некоторых флюсов приведен в табл. 6 6 .
123
65. Сортамент и области применения присадочных прутков для газовой наплавки твердых
__________________________________ сплавов (ВНИИЛвтоген)____________________________________
|
Размеры |
прутков в мм |
Твердость |
|
Марка |
г о с т |
|
наплавлен |
Область применения |
Длина |
ного ме |
|||
|
Диаметр |
талла H R C , |
|
|
|
|
|
не более |
|
ЗХ2В8 |
5950-51 |
3 |
600 |
22 |
|
|
5 |
600 |
|
|
|
8 |
1000 |
|
Х9С2 |
5632-61 |
3 |
600 |
22 |
|
|
5 |
1 000 |
|
Наплавка матриц и пуансонов для горячих работ (штамповка, прессование)
Наплавка клапанов и других деталей, рабо тающих при высоких температурах с не большой нагрузкой
СВ-18ХГСА |
2246-60 |
3 |
600 |
22 |
Восстановление деталей и сталей соответст- |
|
|
5 |
600 |
|
вующих марок |
|
|
7 |
1000 |
|
|
Р9 и Р18 |
5952-51 |
3 |
600 |
28 |
|
|
600 |
|
|
|
|
5 |
600 |
|
|
|
7 |
1000 |
|
Сормайт № 2 |
- |
3 |
> 200 |
35 |
(литой) |
|
|
||
|
|
4 |
> 300 |
|
Сормайт № I |
1 |
5 |
> 300 |
45 |
МПТУ ' I |
6 |
> 300 |
||
(литой) |
2275-49 |
7 |
> 500 |
|
|
|
8 |
> 500 |
|
Изготовление нового и восстановление изно шенного инструмента из быстрорежущей стали
Наплавка деталей, работающих на абразив ный износ н ударные нагрузки при нормаль ных температурах
То же при высоких температурах без ударов
Марка
ВК (литой)
,
ХЧ (литой)
Стеллит ВК2
•Стеллит. ВКЗ
ТЗ Карбид вольфрама
|
|
|
|
Продолжение табл. 65 |
|
Размеры |
прутков в мм |
Твердость |
|
||
гост |
|
|
наплавлен- |
Область применения |
|
|
Длина |
ного ме- |
|||
Диаметр |
талла H R C , |
|
|||
• |
|
|
не более |
|
|
4 |
> 350 |
40 |
Наплавка деталей, работающих на абразивный |
||
4834-49 |
|||||
5 |
> 350 |
|
износ: лемеха плугов, ковши землечерпа- |
||
1 |
6 |
> 500 |
|
лок и т. п. |
|
8 |
> 5 0 0 |
|
|
||
ТУ |
|
|
46 |
То же при особо интенсивном износе |
|
ВНИИАв- |
|
|
|
|
|
тоген |
|
|
|
|
.АМТУ |
3 |
> 200 |
46 |
291-57 |
4 |
>200 |
|
|
5 |
> 300 |
|
|
6 |
< 300 |
41 |
|
7 |
<300 |
|
|
8 |
< 300 |
|
_ |
6 |
_ |
85 |
Восстановление деталей, подверженных износу в условиях коррозии и высокой температуры, лопатки турбин, клапаны двигателей и др.
То же, лучше сопротивляется ударам, но менее износостоек
Наплавка бурового инструмента
86. Состал флюсов дли Газовой нлпл.ЧькН твердых сплавой, цветных металлов н их сплавов
Наплав |
Состав флюсов |
|
|
|
|
|
Способ примене |
||
ляемый |
Компоненты |
Количе |
ния |
|
Металл |
||||
ство в % |
|
|||
|
|
|
||
ЗХ2В8; |
Б у р а ........................... |
50.0 |
R виде порошка |
|
18ХГСЛ; |
Борная кислота |
50.0 |
|
Х9С2; Р9
нР18
Х9С2 |
Мрамор |
. |
шпат |
48.0 |
В |
виде |
порошка |
||||
|
Плавиковый |
24.0 |
|
или обмазки |
на |
||||||
|
Ферротнтан |
|
|
|
8.8 |
|
пруток |
|
|
||
|
Ферросилиций |
|
4.8 |
|
|
|
|
||||
|
Ферромарганец |
|
4.8 |
|
|
|
|
||||
|
Б |
у |
р а ........................... |
5.6 |
|
|
|
|
|||
|
С |
о д а ........................... |
4.0 |
|
|
|
|
||||
Р9, PIR |
Мрамор |
. |
шпат |
54.0 |
В |
виде |
топкого |
||||
|
Плавиковый |
! 6.0 |
|
слоя пбмаяки |
ня |
||||||
|
Кварцевый |
песок |
|
0.0 |
|
пруток |
|
|
|||
|
Ферромарганец |
|
5.0 |
|
|
|
|
||||
|
Ферросилиций |
|
5.0 |
|
|
|
|
||||
|
Ферротнтан |
|
|
|
12.0 |
|
|
|
|
||
|
Жидкое стекло (к ве |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
су |
остальных |
ком |
I 0—15 |
|
|
|
|
||
|
|
понентов) |
|
|
|
|
|
|
|
||
Белый чу |
Б у р а ........................... |
23.0 |
В |
виде |
порошка |
||||||
гун к к |
Углекислый |
натрий |
27.0 |
|
|
|
|
||||
Хромис |
Азотнокислый |
натрий |
|
|
|
|
|||||
тый чу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гун |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ХЧ |
|
|
|
|
|
|
50.0 |
|
|
|
|
Сормайт |
Б |
у р а ........................... |
50.0 |
В |
виде |
порошка |
|||||
№ 1 |
Двууглекислая |
сода |
47.0 |
|
|
|
|
||||
Сормайт |
Кремнезем |
|
|
|
3.0 |
|
|
|
|
||
№ 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стеллит |
При |
наплавке |
на |
|
|
|
|
|
|||
В2К н ВЗК |
|
углеродистую |
сталь |
100.0 |
В |
виде |
порошка |
||||
|
|
бура |
. . |
. • . |
|||||||
|
Прн |
наплавке на ле |
|
|
|
|
|
||||
|
|
гированные |
стали: |
68,5 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
борная |
кислота |
То же |
|
|
||||
|
|
бура |
. |
|
шпат |
20.0 |
|
|
|||
|
|
плавиковый |
1 1,5 |
|
|
|
|
126
|
|
|
ПроДолАенке табл, |
в . |
|||
Наплав |
Состав флюсов |
|
|
|
|
|
|
|
|
Количе |
Способ npEUft' |
||||
ляемый |
Компоненты |
нения |
|
||||
металл |
ство в % |
|
|
|
|
||
Алюминий |
Хлористый |
натрий |
45.0 |
Э виде |
порошка. |
||
к его |
т |
калий |
30.0 |
Но |
окончании |
||
сплавы |
» |
ЛИТИЙ |
10.0 |
наплавки |
необ |
||
|
Фтористый |
калий |
15.0 |
ходимо тщатель |
|||
|
|
|
|
но удалить |
ос |
||
|
|
|
|
татки |
флюса с |
||
|
|
|
|
поверхности |
2%- |
||
|
|
|
|
ным |
раствором |
||
|
|
|
|
азотной |
кислоты |
||
|
|
|
|
К ВОДОЙ |
|
|
Медь, ла борная кислота тунь, бронза
100,0 |
В виде порошка |
50.0 |
То же |
60.0 |
|
35.0 |
Тп JKP |
50.0 |
|
15.0 |
|
Технология наплавки
Наплавка твердых сплавов. Наиболее часто наплав ка производится с использованием в качестве приса дочных материалов литых прутков из твердых сплавов диаметром 5—7 мм, а также трубчатых прутков мар ки ТЗ (карбид вольфрама в трубчатой оболочке диа метром 6 мм при толщине стенки 0,5 мм). Наплавка Газокислородным пламенем порошкообразных сплавов затруднительна, так как при наплавке они сдуваются пламенем с наплавляемой поверхности.
Наплавка твердыми сплавами производится в сле дующей последовательности:
П о д г о т о в к а п о в е р х н о с т и д е т а л е й по д н а п л а в к у заключается в удалении изношенного слоя металла и в предварительной наплавке для вос становления их размеров, которая производится обыч но газовой горелкой с применением малоуглеродистых или одинаковых по химическому составу с основным
127
металлом присадочных металлов. Затем поверхность обрабатывают для получения необходимых размеров и чистоты. Перед наплавкой закаленные детали дол жны быть отпущены; на' новых деталях протачивают
фаски или канавки по толщине |
наплавляемого |
слоя, |
но не более 3—5 мм. |
производится |
обыч |
Н а п л а в к а твердых сплавов |
||
но’ на предварительно подогретые |
до 500—700 °С де |
тали в нижнем положении пламенем с избытком аце тилена (науглероживающим пламенем), с минималь ным проплавлением основного металла (0,3—0,5 мм). Для получения хорошего сплавления основного и при садочного металла необходимо применять флюсы (см. табл. 66). При наплавке необходимо соблюдать сле дующие техиологштеские требования:
расстояние от ядра пламени до поверхности наплав ляемой детали должно быть 3—6 мм:
перегрев сварочной ванны не допускается:
при перерывах в процессе наплавки горелка долж на отводиться плавно во избежание резкого охлаж дения;
толщина наплавленного слоя твердых сплавов не должна превышать 2,5—3 мм для деталей, работаю щих при ударных нагрузках, и 4—8 мм для деталей,
работающих на истирание; |
детали |
должны |
медленно |
||
по окончании |
наплавки |
||||
охлаждаться |
во |
избежание образования |
трещин. |
||
С этой целью |
детали сразу |
после |
наПлавки помещают |
в нагретую печь и охлаждают вместе с печью или в песке.
О б р а б о т к а п о с л е н а п л а в к и осуществляет ся в основном только шлифованием, кроме•наплавки сормайт № 2, который хорошо обрабатывается меха нически после отжига при температуре 850—900 °С.
Наплавка твердых сплавов на рабочие поверхности
деталей |
производится |
в большинстве |
случаев |
.вруч |
||
ную, газосварочными горелками. |
|
|
|
|||
Для |
механизации и |
автоматизации |
процесса |
газо |
||
кислородной наплавки |
твердыми |
сплавами поверхно |
||||
стей вращения (втулок, |
осей, валов, клапанов и т. п.) |
|||||
ВНИИАвтоген |
разработал |
наплавочный |
станок |
|||
САН-1-56. |
|
|
|
|
|
|
Станок снабжен |
двумя горелками, |
флюсопитателем |
и специальным устройством для подачи в зону наплав ки присадочного прутка. Поворотный стол имеет тср-
128
моаккумулятор. Пруток и горелки могут совершать колебательные движения с амплитудой 1,5—12 мм. Управление станком осуществляется с пульта.
Техническая |
характеристика |
станка |
САН 1-56 |
||||
Диаметр |
наплавляемых деталей в м м ........................... |
...... |
5—250 |
||||
Ширина наплавляемой канавки в м м .................................. |
|
До 4 0 |
|||||
Толщина наплавляемого слоя в м м .................................. |
|
До 5, |
|||||
Диаметр присадочных прутков в м м |
................................. |
1 . |
5—8 |
||||
Скорость |
наплавки |
в м м ! м и н .................................. |
|
25— |
|||
Расход газов в л/v. |
|
|
|
|
100 |
||
|
|
|
|
375— |
|||
ацетилена ................................................................................ |
|
|
|
|
|||
кислорода |
|
|
375— |
|
3600 |
||
|
|
|
3600 |
||||
сжатого воздуха(азота или |
углекислого газа) . |
||||||
. 12—60 |
|||||||
Расход охлаждающейводы в |
л / . ч н к |
..................................... |
|
1.5— |
|||
Габаритные размеры в мм: |
|
|
|
5,0 |
|||
|
|
|
2650 |
||||
длина |
..................................................... |
|
|
................................. |
|
||
ш и р и н а ........................................ |
|
......................................... |
|
|
2600 |
||
высота |
..................................................... |
|
|
................................. |
|
1750 |
|
Наплавка цветных металлов. |
Газовое |
пламя |
очень |
часто применяют для наплавки цветных металлов и их
сплавов: латуни, бронзы, антифрикционных |
сплавов |
и т. п. на детали, изготовленные из стали и |
чугуна. |
При наплавке цветных металлов необходимо |
учиты |
вать следующие их особенности:
способность интенсивно окисляться в процессе на плавки с' образованием тугоплавких окислов;
интенсивное поглощение газов жидким металлом и интенсивное испарение металла, что приводит к обра зованию пор;
значительный теплоотвод от места наплавки; большой коэффициент линейного расширения и боль
шую линейную усадку.
Наплавку цветных металлов возможно производить только с применением активных флюсов, раскисляю щих сварочную ванну.
Наплавка латуни. Перед наплавкой стальная поверх
ность должна |
быть |
обработана |
и тщательно очищена |
от ржавчины, |
грязи |
.и масла. |
Основное затруднение |
при наплавке -1- испарение цинка, что приводит к об разованию пор в наплавленном металле. Для уменьше ния испарения необходимо наплавку производить га
зовым пламенем |
с избытком кислорода (окислитель |
|
ным пламенем) с соотношением |
кислорода к ацетилену |
|
в горючей смеси |
1.3—1,4. Копен |
ядра пламени должен |
1 2 9