13 Технология наплавки в среде углекислого газа

Сущность способа состоит в том, что при НСУГ дуга между электродом и наплавляемой поверхностью горит в струе СО₂, который защищает расплавленный металл от воздействия кислорода и азота.

НСУГ применяют для наращивания валов диаметром 10 мм и более. Толщина наплавляемого слоя составляет 0,8–4,0 мм. Наплавка осуществляется на постоянном токе обратной полярности.

Наплавочный пост комплектуется либо установкой типа УД-209, УД-609.04, УД-609.06 в комплекте с источником питания, либо токарным станком в комплекте с наплавочной головкой и источником питания.

На ремонтных предприятиях применяют наплавочные головки типа АБС; А-384; А-409; ОКС-1252М и др. Они монтируются на суппорте токарного станка. В качестве источников тока рекомендуется ВС-200, ВС-300, ВС-400, ПСГ-350 и др. Производительность НСУГ составляет 1,5–8 кг/ч, удельная трудоемкость — 14–21 ч/м², удельная энергоемкость — 250 кВт·ч/м², площадь оборудования рабочего места составляет 12–14 м².

Твердость наплавленного металла в зависимости от марки и типа электродной проволоки 200–300 НВ. После наплавки с целью повышения твердости может производиться упрочнение закалкой с нагревом ТВЧ или электромеханической обработкой.

14 Технология сварки деталей из чугуна

Большинство корпусных, базовых и других деталей сельскохозяйственной техники изготавливают из серого чугуна СЧ-18. Наиболее распространенным способом устранения таких дефектов как трещины, пробоины и отколы является сварка.

Чугунные детали в основном имеют сложную форму. Структура их в различных местах неодинакова. Различные участки корпусных деталей обладают различной свариваемостью. Хорошо свариваются чугуны с мелкозернистой перлитной структурой, особенно плохо свариваются ферритные чугуны с большим выделением графита. При сварке чугуна могут появиться: трещины, отбеливание.

Причиной образования трещин являются следующие факторы: чугуны имеют небольшой предел прочности на растяжение, они хрупки; у чугунов отсутствует площадка текучести. При охлаждении после сварки могут появиться в сварном шве и околошовной зоне трещины.

Применение сварки сопровождается нагревом изделия. В результате быстрого последующего охлаждения происходит отбел чугуна (образование Fe₃С). Отбеленный чугун плохо поддается механической обработке.

Чугуны в расплавленном состоянии обладают высокой жидкотекучестью. Это затрудняет накладывание сварных швов на поверхностях даже с небольшим уклоном от горизонтального положения.

Чугун можно сваривать дуговой сваркой металлическим или угольным электродом, газовой или термитной сваркой, заливкой жидким металлом, порошковой проволокой, аргонодуговой сваркой и др.

Выбор способа сварки зависит от требований к соединению. Учитываются: необходимость механической обработки; требования к плотности шва; нагрузки, при которых должны работать детали.

Устранение трещин, пробоин и отколов в чугунных деталях может осуществляться «холодной», «горячей» и «полугорячей» сваркой. Наиболее часто применяют «холодную» и «горячую» сварку.

Холодная сварка выполняется без предварительного подогрева детали. Допускается местный (локальный) подогрев с целью предупреждения появления сварочных напряжений.

Последовательность операций, рекомендуемых проводить при сварке чугунных деталей, характеризуется следующим примером:

-обнаружение границ повреждения;

-засверливают трещину по ее концам сверлом диаметром 3–4 мм;

-при толщине стенки более 10 мм производят разделку трещины;

-производят разбивку трещины на участки длинной 25–50 мм;

-составляют последовательность нанесения сварных валиков по участкам;

-производят заварку трещины по концам;

-проковывают сварные валики и охлаждают до 50–60 °С.

Рекомендуется осуществлять сварку электродами малых диаметров (до 3-х мм), при токе 90–120 А, короткими валиками (25–50 мм), проковкой валиков и поочередным охлаждением до 50–60 °С.

Ускорению графитизации способствуют элементы С, Si; Al, Ti; Ni и Сu. Следует избегать содержания в электродном материале W, Сг, V, Мо как карбидообразующих элементов.На практике широкое применение получили специальные приемы сварки (так называемый метод «отжигающих валиков»), либо специальные сварочные материалы (например, самозащитная проволока ПАНЧ-11). Прогрессивными методами «холодной» сварки чугуна также являются:

- полуавтоматическая газоэлектрическая сварка в среде аргона.

- сварку электродами ЦЧ-4 (из стали Св-08 или Св-08А);

- сварку электродами ЦЧ-ЗА (из стали Св-08Н50);

- сварку электродами МНЧ-1 из монель-металла (63%Ni + 37% Cu);

- сварку электродами 03Ч-1 (из медной проволоки);

- полуавтоматическую сварку проволокой Св-08Г2С диаметром 1,0–1,2 мм в среде СО₂

«Горячая» сварка чугунных деталей сопровождается нагревом детали до 650–680 °С. При этом способе сварки обеспечивается графитизация и получение серого чугуна. Сваривают детали электродуговой или газовой сваркой.

В качестве присадочного сплава применяют прутки марки А диаметром

6–15 мм. При сварке применяют специальный флюс ФСЧ-1, либо техническую буру (Na₂ B₄ О₇).

В процессе сварки деталь охлаждается со скоростью не более 4 °С/с в течение 1,5–2 часов.

Процесс «горячей» сварки трудоемкий, тяжелые условия труда, дорогой, малопроизводительный, энергоемкий. При этом виде сварки имеет место значительное коробление детали.

«Полугорячая» сварка выполняется при температуре предварительного подогрева детали до 300–400 °С ацетилено-кислородным пламенем. Используют-

ся прутки марки Б. В качестве флюса используют ФСЧ-2.