48. Механизированные способы сварки

Механизированные способы сварки и наплавки обеспечивают высокую производительность и качество работ.

Автоматической называют наплавку (сварку), при которой механизированы как процессы подачи электродной проволоки в зону горения дуги, так и перемещения ремонтируемой детали относительно электродной проволоки (наплавочной головки, газоэлектрической горелки) или электродной проволоки относительно детали.

Полуавтоматической называют наплавку (сварку), при которой механизирована только подача электродной проволоки в зону горения дуги, а перемещение электродной проволоки (наплавочной головки, газоэлектрической горелки) относительно ремонтируемой детали или, наоборот, ремонтируемой детали относительно электродной проволоки (наплавочной головки, газоэлектрической горелки) производят вручную.

Для ремонта деталей применяют следующие способы механизированной сварки и наплавки: автоматическую и полуавтоматическую наплавку и сварку под слоем флюса; полуавтоматическую и автоматическую сварку (наплавку) в защитной среде углекислого газа; автоматическую вибродуговую наплавку; плазменно-дуговую сварку и наплавку; индукционную наплавку токами высокой частоты; контактную сварку.

49. Вибродуговая сварка

Способ наплавки металлическим электродом с применением в процессе работы вибрации и подачей жидкости для охлаждения на наплавляемую поверхность называется – вибродуговая наплавка.

Надежное наплавление обеспечивается при выдерживании толщины слоя не более 2,5 мм.

Качественная структура, а также твердость наплавленного слоя нераздельно зависят oт химического состава применяемой электродной проволоки и количества используемой жидкости для охлаждения. При использовании для наплавки проволоки с высоким содержанием углерода марки Нп-80, где 80 содержание углерода, валик в жидкости для охлаждения закаляется дo очень высокой твердости в пределах 26…55 HRC3. Если для нaплaвки используется проволока с низким содержанием углерода типа Св-08, поверхность нaплaвки будет иметь твердость 14… 19 HRC3.

Вибродуговую наплавку применяют для восстановления деталей со сложными поверхностями, такими как цилиндрическая и коническая, независимо от того внутренняя или внешняя. Так же вибродуговая наплавка применяется и для плоских поверхностей. При наплавлении в один слой допустимая толщина колеблется от 0.5 до 3 мм, а при наплавлении нескольких слоев толщина не регулируется и может быть различной.

50. Металлизация напылением

Под восстановлением деталей газотермическим напылением понима¬ют процесс нанесения покрытий рас¬пылением нагретого до жидкого или вязкотекучего состояния дисперги¬рованного (порошкообразного) мате¬риала газовой струей. Перед напыле¬нием восстанавливаемая поверх-ность подготавливается. Частицы распыленного металла достигают по¬верхности в пластическом состоянии, имея большую скорость полета. При контакте с поверхностью детали они деформируются и, внедряясь в ее не¬ровности, образуют покрытие. Сцеп¬ление покрытия с поверхностью дета¬ли носит в основном механический ха¬рактер и только в отдельных локаль¬ных точках можно наблюдать мости¬ки сварки.

Восстановление деталей газотер¬мическими покрытиями имеет ряд неоспоримых преимуществ:

незначительный на грев (до 200 °С ) детали;

высокая производительность про¬цессов;

возможность регулирования в ши¬роком диапазоне (0,1 — 10 мм) тол¬щины наносимого покрытия;

простота технологического процес¬са и оборудования;

широкий диапазон материалов, ис¬пользуемых для получения покрытий с заданными свойствами.

Рассмотренный способ позволяет не только придавать восстанавливае¬мым деталям требуемую форму и размеры, но и изменять в широких пределах поверхностные свойства металлопокрытий. В результате мно¬гие детали из дорогостоящих и дефицитных металлов и сплавов можно при ремонте заменить деталями ИУ более дешевых материален. Напыле¬ние на рабочие поверхности специ¬альных сплавов с необходимыми фи¬зико-механическими свойствами обеспечивает более низкую себестои¬мость восстановления деталей, а по¬казатели их надежности и долговеч¬ности не уступают соответствующим показателям деталей, изготовленных целиком из дорогостоящего металла. Этим объясняется широкое примене¬ние газотермических методов напы-ления не только при ремонте, но и при изготовлении новых деталей.

Способы газотермического напыления:

1) электродуговое;

2) газоплазменное;

3) высокочастотное;

4) плазменное;

5) детонационное;

51. ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИЕ ПОКРЫТИЯ

Гальванические и химические по¬крытия применяют в ремонтном про¬изводстве для восстановления размеров изношенных поверхностей дета¬лей, повышения их износостойкости, защиты деталей от коррозии, прида¬ния поверхностям эстетичного внешнего вида, улучшения прирабатываемости трущихся поверхностей, защиты их от науглероживания при цементации.

Возможность применения тех или иных способов восстановления раз¬меров изношенных поверхностей деталей гальваническими и химически¬ми покрытиями зависит от степени износа деталей автомобилей, посту¬пающих в капитальный ремонт. В связи с тем что при хромировании мо¬гут быть наращены покрытия толщи¬ной до 0,3 мм, а при железнении 1,0 — 1,5 мм и более, эти процессы обеспе¬чивают возможность восстановления довольно большой номенклатуры де¬талей автомобилей практически при любом их износе.

Восстановление деталей гальвани¬ческими покрытиями обладает сле¬дующими достоинствами в сравнении с другими способами восстановле¬ния:

отсутствием термического воздей¬ствия на детали, вызывающего в них нежелательные изменения структу¬ры и механических свойств;

получением с большой точностью заданной толщины покрытий, что по¬зволяет снизить до минимума припуск на последующую механическую обработку и ее трудоемкость;

осаждением покрытий с заданными непостоянными по толщине физи¬ко-механическими свойствами;

одновременным восстановлением большого числа деталей, что снижает трудоемкость и себестоимость ремонта единицы изделия; автоматизацией технологического процесса.

Гальванические и химические по¬крытия классифицируют по назначе¬нию, способу получения и характеру защиты. По назначению их делят на покрытия для компенсации износа, защиты, защитно-декоративные и специальные покрытия. Назначение первых — обеспечить возможность повторного использования деталей в результате компенсации износа их рабочих поверхностей. Основная цель защитного покрытия — защита поверхности от атмосферной корро-зии. Защитно-декоративные покры¬тия защищают детали от коррозии и придают им эстетический вид. Специ¬альные покрытия применяют для придания деталям поверхностной твердости, износо- и жаростойкости, отражательной способности, элект¬ропроводности, изоляционных и дру¬гих специальных свойств.

По способу получения металличе¬ские покрытия можно разделить на физические, химические и гальванические. Наиболее распространенным способом в ремонтном производстве является гальванический. .

По характеру защиты металличе¬ские покрытия делят на анодные и катодные. Характер защиты зависит от электрохимической характеристи¬ки металла покрытия по отношению к основному металлу детали в условиях эксплуатационной среды. Относи¬тельная электрохимическая характе¬ристика металлов определяется значениями их стандартных электрод-ных потенциалов, приведенными в табл. 10.1.

Покрытия, имеющие од сравнению с Металлом детали более отрица¬тельный потенциал, называются анодными. Основной металл элект¬рохимически защищает только анод¬ные покрытия. В этом случае элект¬рохимический потенциал металла по¬крытия электроотрицательнее потен-циала покрываемого металла (ме¬талла детали). В порах такого покры¬тия при наличии влаги между металлом покрытия и металлом основы возникает замкнутый гальваниче¬ский элемент, в котором анодом бу¬дет металл покрытия. При этом ме¬талл покрытия, разрушаясь, защи¬щает основной металл детали (рис. 10.1, а).

К анодным покрытиям можно отнести цинковые покрытия на стали, ни¬келевые на медики т. д.

Покрытия металлами, потенциал которых положительнее потенциала металла детали в условиях эксплуа¬тации, называют катодными. Такие покрытия защищают детали только механическими качество защиты за¬висит в основном от сплошности по¬крытия: чем меньше пор, тем оно вы¬ше. Это объясняется тел, что при воз¬никновении гальванической пары металл основы становится анодом и при эксплуатации будет интенсивно рас¬творяться (рис. 10.1, б). К катодным покрытиям следует отнести медные и никелевые — по. стили, золотые и серебряные— по меди.

Электролитическое осаждение ме¬таллов в гальванике осуществляется из электролитов — водных растворов со¬лей, кислот и оснований. При растворе¬нии в воде молекулы этих веществ диссоциируют на противоположно заря¬женные частицы: положительные ионы металла Ме+ и водорода Н+, которые называются катионами, и отрица¬тельные ионы кислотных остатков ,SO4--, гидроксильных групп ОН- и кислорода О—, называемые аниона¬ми. Такие растворы являются проводниками II рода. Если в электролит поместить металлические пластины, подсоединенные к клеммам источни¬ка постоянного или переменного то¬ка, на границе поверхности металли¬ческой пластины и электролита про¬текают электрохимические реакции, т. е. происходит электролиз (рис. 10.2).