Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Причины износа и методы восстановления деталей. Методические указания и тестовые задания
.pdf
К механизированным способам наплавки относятся следующие:
1. Автоматическая и полуавтоматическая наплавка производится
с помощью токарного станка или на специальном станке постоянным
током при обратной полярности с помощью специальных наплавочных головок. Электродная проволока диаметром 1–2,5 мм марок Св08, Нп-30 – для малоуглеродистой стали; Нп-40, Нп-50 – для среднеуглеродистой стали; Нп-ЗОХГСА, Нп-2Х24, Нп-ЗХ13 – для хромистых сталей и др. Флюс: плавленный (АН-348А, ОСЦ-45, АН-60 и
др.) и керамический (АНК-18, АНК-19, ЖСН и др.). Толщина наплавляемого слоя – до 5 мм и более.
2. Вибродуговая наплавка (рис. 5) осуществляется на токарном
станке с помощью наплавочных головок с электромагнитным или механическим вибратором. Электродная проволока диаметром 1,2–
2,5 мм – из углеродистой или легированной стали. Частота вращения
детали – до 20 оборотов в минуту. Продольная подача каретки суппорта с головкой 2–3 мм/об. Толщина слоя, наплавляемого за один
проход, 0,5–2,5 мм, а его твердость – до HRC 60. Применяется для
восстановления деталей (в том числе малого диаметра) из стали, серого и ковкого чугунов (шейки валов, шлицы, резьбовые поверхности
и др.), не испытывающих больших динамических нагрузок.
Рис. 5. Вибродуговая наплавка
11
3. Автоматическая и полуавтоматическая наплавка осуществля-
ется в присутствии защитного газа и при помощи вольфрамовых
электродов. Применяются электроды марки Св-0812СА, Св-12ГС,
Св-18ХГСА, Нп-ЗОХГСА и др.
4. Электроконтактная наплавка металла (рис. 6) применяется для
восстановления бочкообразных поверхностей, например, валов. Она
проводится также с применением токарного станка путем непрерывной подачи проволочной ленты, которая наплавляется с последующей деформацией до требуемой толщины при помощи специальных
роликов. При таком способе наплавки применяется проволока марки
Нп-40, Нп-50, Нп-ЗОХГСА и др. [13, 14], а в качестве металлического
порошка можно использовать марки ПЖ-3, ПЖ-5 и др.
Рис. 6. Электроконтактная наплавка
Сварку применяют для заделки трещин, раковин, пробоин, отколов, приварки отломанных частей, заварки заплат и др. Наиболее
распространены дуговая и газовая виды сварки ручного или механизированного способа. Для дуговой сварки используют источники переменного (сварочные трансформаторы) или постоянного (сварочные
выпрямители и преобразователи) тока. При сварке постоянным током
деталь может быть подсоединена к отрицательному полюсу (обратная
12
полярность) или к положительному (прямая полярность). В последнем случае имеет место большее тепловыделение.
Подготовка поверхности детали к сварке состоит в разделке
кромок шва (рис. 7, 8 и 9), зачистке места под сварной шов с помощью ручной шлифовальной машины, пескоструйного аппарата, металлической щетки, напильника и обезжиривании поверхностей под
шов с помощью органических растворителей или путем вываривания
детали в растворе каустической соды с последующей промывкой
в теплой воде [15].
Рис. 7. Виды разделки кромок под сварку
Газовая и дуговая сварка стали и чугуна
Газовая сварка. Стыковой шов
С отбортовкой кромок Без скоса кромок
толщиной до 2 мм толщиной 2–5 мм
13
V-образный X-образный
толщиной 5–15 мм толщиной свыше 15 мм
Рис. 8. Кромка под газовую сварку
Дуговая сварка стали. Стыковой шов
Без скоса кромок V-образный
толщиной до 8 мм толщиной 4–26 мм
X-образный
толщиной 12–40 мм
Дуговая сварка стали. Нахлесточные и угловые швы
Нахлесточный Тавровый
толщиной свыше 2 мм толщиной до 12 мм
14
Тавровый с односторонним Тавровый с односторонним
скосом, толщина до 20 мм скосом, толщ. свыше 20 мм
Рис. 9. Кромка под нахлесточный и стыковой шов
Дуговая сварка чугуна с применением штифтов
Толщина до 15 мм Толщина свыше 15 мм
Рис. 10. Кромка под сварку чугуна
Если на поверхности детали обнаружена линейная трещина, поступают следующим образом. С помощью увеличительного стекла
определяют границы трещин и концы границы засверливают сверлом
6–8 мм для прекращения ее роста и снижения внутренних напряжений [15]. Затем разделывают кромки, как показано на рис. 7–9, и трещину заваривают по специальной технологии, показанной на рис. 11.
Рис. 11. Технология сварки трещин
15
Если трещина паутинообразная (гнездообразная) необходимо
установить границу всех трещин и удалить кусок металла под латку,
которая устанавливается встык. Латка не должна иметь острые кромки и изготавливается из такого же материала, как и основной металл,
и имеет такую же толщину. Латку заваривают по технологии, представленной на рис. 12 [15].
Рис. 12. Установка латки:
а – несимметричной; б, в – выпуклых:
1 – основной металл; 2 – заплата; 3 – сварной шов:
I–IV – последовательность наложения швов
После того как сварной шов остыл, его обрабатывают механическим путем, например при помощи болгарки, и проводят термическую обработку с целью снижения механических напряжений.
Сварка стальных деталей
Осуществляется в основном с помощью дуговой сварки металлическими электродами: проволокой Св-08, Св-08ГА диаметром
1–12 мм с различным покрытием (обмазкой), содержащим стабилизирующие (способствующие устойчивому горению дуги), защитные
(от вредного воздействия атмосферы) шлако- и газообразующие, а
иногда раскисляющие и легирующие элементы, улучшающие качество шва.
16
Хорошо свариваемые низкоуглеродистые и низколегированные
стали (15Х, 20Х) сваривают на переменном токе электродами Э-34,
Э-38, Э-42, Э-42А, Э-46 без предварительного подогрева и последующей термообработки. Детали с ограниченной свариваемостью
(среднеуглеродистые) и с плохой свариваемостью (высокоуглеродистые и высоколегированные) сваривают на постоянном токе, обычно
при обратной полярности, с предварительным подогревом в целях
уменьшения внутренних напряжений и дефектов шва до 150–700 °С
(обычно 250–300 °С) в зависимости от вида термообработки и конструкции детали. После сварки деталь подвергают закалке и отпуску.
Сварку массивных деталей ведут на переменном или на постоянном
токе при прямой полярности, а тонкостенные детали – при обратной
полярности.
Газовая сварка используется главным образом для сварки тонких деталей толщиной до 2–3 мм. Присадочный материал: сварочная
проволока Св-08, Св-08А, Св-08ГС, Св-08Г2С, Св-12ГС, Св-18ХГСА,
Св-18ХМА, Св-10ХГ2С и др. Перед сваркой шов нужно предварительно прогреть горелкой до температуры 550–700 °С. Контактностыковая сварка применяется для замены отдельных изношенных
частей деталей новыми при ремонте валов, осей, фасонных профилей,
труб и др.
Сварка чугунных деталей
Для более эффективного проведения процесса сварки ее проводят, разогревая деталь в печи до температуры 500–700 ºС, такой процесс называется горячая сварка. Если нагрев ведут до температуры
250–450 ºС – это полугорячая сварка, а если нагрева не производится, такой процесс сварки называют холодной. После горячей и полугорячей сварки изделия медленно охлаждают, чтобы не образовались
внутренние напряжения и трещины [16].
17
Горячая сварка
Такой вид сварочных работ проводится чугунными электродами
группы А и Б под слоем флюса в виде каленого технического бура
марки ФСЧ-1 или ФСЧ-2. Тонкостенные детали сваривают, только
применяя электроды марки Б, использование других электродов приведет к появлению дополнительных дефектов в виде гнездообразных
(паутинообразных) трещин. Горячая сварка эффективна только в случае использования тока обратной полярности и при медленном охлаждении изделия или детали, в противном случае сварной шов получается неровным и разнородным.
Холодная сварка
Бывает как газовой, так и дуговой и осуществляется следующими способами:
Газовая сварка – пайка латунью (проволока Л-62, ЛОК-59-1-03
и др. диаметром 4–8 мм), флюс ФПСН-1, ФПСН-2. Кромки трещины
предварительно прогревают горелкой до температуры 880–900 °С
и покрывают флюсом. С целью медленного охлаждения шва используют асбестовую «рубашку». При высокой плотности шва его прочность низка.
Дуговая сварка (рис. 13) производится постоянным током 120–
190 А при обратной полярности следующими присадочными материа-
лами и электродами: чугунные прутки марок ГЧ или ХС, электроды
с обмазкой, содержащей графитообразующие компоненты; низкоуглеродистая сталь с меловым покрытием, электроды Э42А, Э-60А,
УОНИ-13/55 диаметром 3–4 мм; сварку ведут способом отжигающих
валиков; возможно применение упрочняющих стальных штифтов и
скоб; медно-железные электроды ОЗЧ-1, АНЧ-1 или стальной стержень
в медной трубке либо медный стержень диаметром 3–6 мм со стальной
оболочкой толщиной 0,3 мм в меловой обмазке; электроды МНЧ-1 (монелевый стержень с обмазкой УОНИ-13/55); шов плотный, пластич-
18
ный; для ковкого чугуна: медно-железные электроды, стальные электроды ЦЧ- 4, прутки из латуни или монель-металла диаметром 3–4 мм.
Рис. 13. Дуговая сварка металла
Для всех случаев дуговой сварки чугуна желательна проковка
каждого сварочного валика в нагретом состоянии легкими ударами
молотка.
Сварка деталей из алюминия (рис. 14 и рис. 15) и его сплавов
ведется газовой или дуговой сваркой с предварительным нагревом
тщательно очищенной детали до температуры 250 °С. Газовая сварка
осуществляется ацетиленом на нейтральном пламени, присадочный
материал – однородный со свариваемым, флюс, насыпаемый на
кромки свариваемого места, – МАТИ-1, АН-А1, АН-А4, АФ-4А. Дуговая сварка осуществляется постоянным током при обратной полярности электродами ОЗА-2 или переменным током. Сварку проводят
вольфрамовыми электродами в среде аргона. Для этого используют
установку УДАР или УДК (см. рис. 15) [15, 16, 17].
После проведения сварочных работ изделие нагревают до температуры 300–350 ºС, затем медленно охлаждают для ликвидации
дефектов структуры сплава [16, 17].
Изделия из меди, латуни и бронзы сваривают тем же образом,
что и алюминий, но с применением угольных или графитовых электродов, внутри которых находится пруток из меди марки М1 или
флюс в виде буры (рис. 16 и рис. 17).
19
Рис. 14. Сварка алюминия
Рис. 15. Сварочное оборудование
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]