Наплавка деталей

Наплавка — процесс нанесения на поверхность ремонтной заготовки слоя металла, который может сопровождаться образованием трещин в материале восстанавливаемой детали, прилегающем к наплавленному слою. Для предупреждения их появления применяют ряд специальных мер:

■ удаляют перед наплавкой с поверхности восстанавливаемой детали дефектный слой или слой материала повышенной твердости;

■        подогревают предварительно восстанавливаемую деталь и в процессе наплавки поддерживают заданную температуру;

■        стремятся, по возможности, уменьшить число слоев наплавляемого металла;

■        продолжают подогревать восстанавливаемую деталь после наплавки для обеспечения ее медленного охлаждения;

■        подвергают восстанавливаемую деталь термической обработке.

Ручная дуговая наплавка применяется в тех случаях, когда использование механизированных способов наплавки невозможно или нецелесообразно. Ручная наплавка осуществляется электродами с толстым покрытием. Восстанавливаемые детали перед наплавкой следует прогреть до температуры, уровень которой зависит от материала электрода, используемого для наплавки.

Дуговая наплавка под слоем флюса по сути является модернизированным способом ручной наплавки электродом с толстым покрытием: электрическая дуга горит между электродом без покрытия и изделием под слоем сухого гранулированного флюса толщиной 10…40 мм. В данном методе наплавки электрод 5 (рис. 1.1), представляющий собой порошковую или сплошную проволоку, подается в зону наплавки одновременно с флюсом, который поступает в эту

зону из бункера б.

Флюс при наплавке этим методом выполняет следующие функции:

■        обеспечивает устойчивое горение электрической дуги;

■        защищает расплавленный металл от воздействия атмосферного воздуха;

■        очищает расплавленный металл от посторонних включений и способствует его раскислению;

■        обеспечивает легирование материала покрытия различными элементами;

■        замедляет процесс затвердевания металла за счет образования теплоизоляционного слоя из флюса и его корки.

По составу и способу приготовления различают флюсы:

■        плавленые. Получают сплавлением исходных материалов и последующей грануляцией; они хорошо защищают сварочную ванну, препятствуя образованию трещин в наплавленном покрытии;

■        керамические (механическая смесь легирующих, модифицирующих и шлакообразующих компонентов, соединенных при помощи жидкого стекла). Получают смешением исходных материалов и последующим дроблением смеси на гранулы;

■        флюсы-смеси. Получают смешением плавленых и керамических флюсов или плавленых флюсов с ферросплавами и графитом.

 

 Наплавка

 

Рис. 1.1. Схема дуговой наплавки под слоем флюса:

1 —- шлаковая корка; 2 — наплавленный слой; 3 — газовый пузырь; 4 — оболочка оплавленного флюса; 5 — электрод; 6 — бункер с флюсом

Марки электродного материала и флюса выбирают в зависимости от требуемых физико-механических свойств наносимого покрытия.

Электрошлаковая наплавка (рис. 1.2) заключается в том, что на поверхности предварительно разогретой заготовки создается ванна расплавленного шлака 9 (флюса), в которую вводят электрод 10. За счет электрического тока, проходящего через жидкий шлак к детали, выделяется тепловая энергия, достаточная для расплавления материала электрода. Зона наплавки на восстанавливаемой поверхности ограничивается охлаждаемым водой кристализатором 8 и технологическими пластинами 3 и б. Этим методом могут быть наплавлены покрытия толщиной 12 мм и более.

 Наплавка

Рис. 1.2. Схема электрошлаковой наплавки:

1 мундштук; 2 — дозатор легирующих добавок; 3,6 — технологические пластины; 4 — восстанавливаемая деталь; 5 — оправка; 7 — покрытие; 8 — кристаллизатор; 9 — шлаковая ванна; 10 — электрод

 

В качестве электродов и присадочного материала используют проволоку, ленту или порошковые присадочные материалы.

Наплавка в среде защитных газов (рис. 1.3) заключается в подаче под давлением защитного газа в зону горения электрической дуги, этим обеспечивается защита дуги и сварочной ванны от воздействия атмосферного воздуха. Защитная атмосфера создается инертными (аргон, гелий или их смесь), активными (диоксид углерода, азот, водород, водяной пар) газами или их смесями. Наиболее часто для создания защитной атмосферы применяют диоксид углерода (С02 — углекислый газ) и водяной пар (Н20), так как они существенно дешевле других защитных сред.

Наплавку в защитной среде диоксида углерода применяют для нанесения покрытий на стальные и чугунные детали разных форм и размеров.

Наплавка в среде защитных газов по сравнению с наплавкой под слоем флюса имеет ряд преимуществ:

■        восстанавливаемая деталь меньше нагревается;

■        производительность выше приблизительно в 1,5 раза;

■        отсутствует необходимость в операциях отделения шлаковой корки (она не образуется) и зачистки швов;

■        возможность проведения наплавки при любом пространственном положении восстанавливаемой детали;

■        затраты на наплавку в 1,2— 1,5 раза меньше.

 Наплавка

Рис. 1.3. Схема наплавки в среде диоксида углерода:

1 —- мундштук; 2 —- восстанавливаемая деталь; 3 —- покрытие; 4 —- сварочная ванна; 5 — электрическая дуга; б — сопло горелки; 7 — наконечник; 8 —- горелка; 9 —- электродная проволока

Вибродуговая наплавка как метод имеет следующие отличительные особенности:

 

■       в нагрузочную цепь источника питания включена катушка индуктивности;

■       напряжения источника питания недостаточно для поддержания непрерывного горения электрической дуги;

■       электрод совершает колебательные движения относительно восстанавливаемой поверхности (амплитуда колебаний 1… 3 мм, частота колебаний 50… 100 Гц).

Применяется вибродуговая наплавка при восстановлении стальных деталей, работающих в разных условиях при невысоких требованиях к их сопротивлению усталостным разрушениям, например при ремонте осей или толкателей.

Ручная газопорошковая наплавка — процесс, применяемый для восстановления профильных поверхностей, например кулачков распределительных валов. Процесс имеет небольшую производительность.

Для нагрева применяют газовые горелки для ацетиленокислородной смеси или смеси газов пропан-бутан, используя нейтральное или восстановительное газовое пламя. Основными этапами наплавления газопорошкового покрытия являются:

■       равномерный нагрев нейтральным газовым пламенем восстанавливаемой поверхности с расстояния 10…30 мм до температуры 400 °С (при этом пламя горелки должно равномерно перемещаться по всей восстанавливаемой поверхности);

■       нанесение равномерного слоя порошка на подогретую поверхность восстанавливаемой детали;

■        нагрев нанесенного порошка до полного его расплавления.

При использовании метода газопорошковой наплавки для нанесения покрытия на наружные и внутренние поверхности цилиндрических деталей используют специальные установки.

Комментариев нет »

Комментариев нет.

RSS-лента комментариев к данной записи. TrackBack URI

Оставить комментарий