5 Содержание работы и порядок выполнения

5.1 Изучение наплавочной установки

Студент допускается к лабораторной работе после самостоятельного изучения им по учебной литературе и лекционному материалу сущность, особенности, разновидности и область применения вибродуговой наплавки. С применяемым оборудованием студент ознакамливается на рабочем месте. При изучении сущности процесса вибродуговой наплавки следует воспользоваться осциллограммой тока и напряжения.

Принципиальная схема установки для вибродуговой наплавки в атмосфере воздуха с подачей охлаждающей жидкости приведена на рисунке 1.

5.2 Выбор электродной проволоки

При выборе марки электродной проволоки необходимо учитывать материал восстанавливаемой детали, ее поверхностную твердость и требования к качеству наплавленного слоя металла по пористости и трещиноватости. Зависимость твердости наплавленного металла от содержания углерода в электродной проволоке и режима охлаждения приведена на рисунке 2.

		Рисунок 1. Схема установки для вибродуговой наплавки: 1 – наплавляемая деталь; 2 – наплавленный слой металла; 3, 4 – трубка подвода жидкости для охлаждения соответственно наплавленного металла и наконечника мундштука; 5 – электродная проволока; 6 – механизм подачи электродной проволоки; 7 – кассета; 8 – вибратор; 9 – мундштук; 10 – источник тока (сварочный выпрямитель ВДУ – 506); 11– дроссель; 12 – электрическая дуга; 13 – бак-отстойник с охлаждающей жидкостью; 14 – насос.
	Рисунок 2. Зависимость твердости слоя металла, наплавленного вибродуговым способом, от содержания углерода в электродной проволоке и режима охлаждения: 1 - наплавка без подачи охлаждающей жидкости; 2,3 - наплавка с подачей жидкости на поверхность детали соответственно 0,5 и 1,5 л/мин на расстоянии 10 и 20 мм от дуги.

Диаметр электродной проволоки принимается в зависимости от требуемой толщины наплавленного слоя металла. Головка ОКС-6569М позволяет применять проволоку диаметром d = l,2...3,6 мм (обычно используют проволоку d = l ,6.. .2,0 мм).

Требуемая толщина наплавленного слоя металла рассчитывается по выражению

h =δ+П, (1)

где δ - износ восстанавливаемой поверхности детали на сторону, мм;

П - припуск на механическую обработку (при вибродуговой наплавке П=0,6 мм).

, (2)

где d_ном - номинальный диаметр восстанавливаемой поверхности детали (берется по чертежу), мм;

d_изм - диаметр изношенной поверхности детали (определяется измерением штангенциркулем), мм.

При h ≤ 1мм применяется проволока диаметром Ø 1,6 мм, при h ≤ 2 мм – Ø 1,8 мм, при h >2,5 мм – Ø 2...3 мм.

5.3 Выбор режима наплавки заданной детали

С учетом диаметра детали и требуемой толщины наплавленного слоя металла и руководствуясь нижеприведенными рекомендациями, выбрать режим процесса наплавки.

При вибродуговой наплавке полярность тока обратная, т.е. «–» деталь, «+» электродная проволока.

Параметры режима наплавки рассчитываются по следующим формулам:

Сила тока I в А:

I = (60…75), (3)

где d_пр - диаметр электродной проволоки, мм.

Скорость подачи электродной проволоки V_пр в м/ч:

, (4)

где U- напряжение, В; U =14 -20 В.

Скорость наплавки V_н в м/ч:

, (5)

где  - коэффициент перехода электродного материала в наплавленный металл,

 =0,8…0,9;

h - требуемая толщина наплавленного слоя (без механической обработки), мм;

S - шаг наплавки, мм/об;

a - коэффициент, учитывающий отклонение фактической площади сечения наплавленного слоя от площади четырехугольника с высотой h, a =0,8.

Таблица 2. Скорость подачи электродной проволоки в зависимости от числа зубьев ведущей и ведомой шестерен

Vпр , м/мин	0,52	0,65	0,79	0,95	1,19	1,50	1,59	1,99	2,50	3,20	3,66	4,50
Z1	18	21	24	27	31	35	36	40	44	47	50	53
Z2	53	50	47	44	40	36	35	31	27	24	21	18

Смещение электродной проволоки от зенита – 5...20 мм.

Частота колебания электродной проволоки – 100 Гц.

Расход охлаждающей жидкости (3...4%-ный водный раствор кальцинированной соды) – 0...2,5 л/мин.

Расстояние от электрической дуги до места подвода на наплавленную поверхность струи охлаждающей жидкости – 0..30 мм.

Расход охлаждающей жидкости и место ее подвода выбрать в зависимости от требуемой твердости наплавленного слоя металла и диаметра детали.

Выбранный режим наплавки откорректировать пробной наплавкой образца того же диаметра, что и заданная деталь.

Правильно подобранный режим должен обеспечить стабильный процесс, при котором стрелка амперметра колеблется в малых пределах и издаваемый звук равномерен, без периодических хлопков в моменты загорания дуги.

Между скоростью подачи электродной проволоки и скоростью наплавки существует оптимальное соотношение, при котором обеспечивается хорошее качество наплавки. Обычно V_н =(0,4…0,8) V_пр. С увеличением диаметра электродной проволоки до 2,5…3,0 мм - V_н =(0,7…0,8) V_пр.

Частота вращения детали n в мин^-1 при наплавке цилиндрических поверхностей определяется по формуле:

, (6)

где d - диаметр детали, мм.

Шаг наплавки S в мм/об и амплитуда колебания А в мм электродной проволоки принимаются исходя из диаметра электродной проволоки

S = (1,6…2,2)d_пр; (7)

А =(0,75…1,0) d_пр. (8)

Вылет электродной проволоки из наконечника мундштука – 8…12 мм.