7 Расчет режимов наплавки

7.1 Режим ручной дуговой наплавки

Выбираем электрод Э10Г2 марки ОЗН–250У с коэффициентом наплавки 9; с умеренным разбрызгиванием и расходом электродов на 1 кг наплавленного металла равным 1,7, согласно источнику [9].

Толщина наплавленного слоя:

, (11)

где – величина износа, мм.

– величина припуска на предварительную механическую обработку, мм.

– величина припуска напоследующую механическую обработку, мм.

мм.

Ручная наплавка производится широким валиком с амплитудой поперечного перемещения от 2 до 4 диаметров электрода. Такой прием увеличивает ширину валика, замедляет охлаждение сварочной ванны, что уменьшает возможность появления непроваров, шлаковых включений. Валики накладываются после удаления шлака, так, чтобы каждый последующий перекрывал предыдущий на 1/2 - 1/3 его ширины.

При ручной дуговой наплавке изношенных поверхностей для большинства деталей подвижного состава используются электроды диаметром 3 – 5 мм, для крупногабаритных деталей - до 6 мм. Выбираем электрод диаметром 6 мм.

Длина одного валика:

(12)

мм.

(13)

мм.

Наплавку следует производить за один слой.

Определим величину сварочного тока для электрода диаметром 6 мм по формуле:

, (14)

где – плотность тока, А/мм²;

– диаметр электрода, мм.

А.

Напряжение дуги:

, (15)

В.

Площадь наплавленной поверхности, см²:

, (16)

см².

Скорость наплавки:

(17)

где – коэффициент наплавки, г/А∙ ч;

ρ – плотность металла шва, ρ = 7,8 г/см³.

м/ч.=0,93 мм/с.

По данным источника [8]:

– Электроды Э10Г2 марки ОЗН – 250;

– электрододержатель ЭР – 1;

– источником питания выпрямитель ИПП – 300.

7.2 Режим полуавтоматической наплавки в среде углекислого газа

Выбираем проволоку Св–18ХГС 40, согласно источнику [9].

Толщина наплавленного слоя:

, (18)

где – величина износа, мм.

– величина припуска на предварительную механическую обработку, мм.

– величина на последующую механическую обработку, мм.

мм.

Выбор диаметра электрода при наплавке в производится в зависимости от размера наплавляемой поверхности так как ширина наклонной поверхности надрессорной балки равна 110 мм, то по таблице из методических указаний выбираем диаметр электродамм.

Длина одного валика:

(19)

мм.

(20)

мм.

Наплавку следует производить за три слоя.

Определим величину сварочного тока для электрода диаметром 2 мм по формуле:

, (21)

где – плотность тока, находится в пределах 80–200 А/мм²;

– диаметр электрода, мм.

Так как большие плотности тока соответствуют меньшим диаметрам электрода, выбираем А/мм²

А.

_{Обычно наплавку различных деталей производят при напряжении дуги 16– 34}В, большие значения напряжения дуги соответствуют большей величине тока. Выбираем напряжение дугиВ.

Скорость подачи электрода:

, (22)

где – коэффициент расплавления;

– плотность металла проволоки, г/см³.

, (23)

.

Скорость подачи электрода для тока обратной полярности:

мм/ч.=55 мм/с

Шаг наплавки:

, (24)

мм.

Скорость наплавки:

, (25)

Коэффициент наплавки:

, (26)

где ψ – коэффициент потерь металла сварочной проволоки на угар и разбрызгивание, ψ = (1 – 3) %.

Площадь поперечного сечения наплавленного валика,см²:

, (27)

где а – коэффициент, учитывающий отклонения площади наплавленного валика от площади прямоугольника, а = (0,6 – 0,7),

см² ,

м/ч.=18 мм/c

Вылет электродной проволоки существенно влияет на устойчивость процесса и качество наплавленного слоя. Его величина выбирается в зависимости от диаметра электрода. Согласно таблице приведенной в методических указаниях выбираем вылет электрода мм.

По полученным значениям, пользуясь источником [8], выбираем оборудование для наплавки:

– полуавтомат ПДГ – 508 для полуавтоматической наплавки в среде углекислого газа;

– источник питания для полуавтомата выпрямитель ВД – 306.

8 Механическая обработка детали