Тема 1 icon

Тема 1




Скачати 248.9 Kb.
НазваТема 1
Дата16.01.2013
Розмір248.9 Kb.
ТипДокументи
джерело
1. /Лекц_х/Вступ., Розд_л 1. Тема 1.1.doc
2. /Лекц_х/До теми 5.5..doc
3. /Лекц_х/До теми 5.5.Автоматиdoc.doc
4. /Лекц_х/Зварювання стикових з.doc
5. /Лекц_х/Р.4.doc
6. /Лекц_х/Розд_л 10.Тема 10.1.doc
7. /Лекц_х/Розд_л 2 2.1.doc
8. /Лекц_х/Розд_л 3. Тема 3.1.doc
9. /Лекц_х/Розд_л 4. Тема 4.1.doc
10. /Лекц_х/Розд_л 5. 5.1.doc
11. /Лекц_х/Розд_л 6. Тема 6.1..doc
12. /Лекц_х/Розд_л 7. Тема 7.1...doc
13. /Лекц_х/Розд_л 8. Тема 8.1. doc.doc
14. /Лекц_х/Розд_л 9. Тема 9.1. doc.doc
15. /Лекц_х/СПИСОК ВИКОРИСТАНОф Л_ТЕРАТУРИ.doc
16. /Лекц_х/Т.2.2.нова.docx
17. /Лекц_х/Тема 10.2. doc.doc
18. /Лекц_х/Тема 10.3. doc.doc
19. /Лекц_х/Тема 2.2 doc.doc
20. /Лекц_х/Тема 2.3.doc
21. /Лекц_х/Тема 3.2. doc.doc
22. /Лекц_х/Тема 3.3. doc.doc
23. /Лекц_х/Тема 3.4. doc.doc
24. /Лекц_х/Тема 4.4 doc.doc
25. /Лекц_х/Тема 4.5. doc.doc
26. /Лекц_х/Тема 5.2. doc.doc
27. /Лекц_х/Тема 5.3. doc.doc
28. /Лекц_х/Тема 5.3doc.doc
29. /Лекц_х/Тема 5.4..doc
30. /Лекц_х/Тема 5.5. doc.doc
31. /Лекц_х/Тема 6.3 doc.doc
32. /Лекц_х/Тема 7.2. doc.doc
33. /Лекц_х/Тема 7.3. doc.doc
34. /Лекц_х/Тема 7.4. doc.doc
35. /Лекц_х/Тема 7.4....doc
36. /Лекц_х/Тема 7.4.doc
37. /Лекц_х/Тема 8.2 doc.doc
38. /Лекц_х/Тема 9.2. doc.doc
39. /Лекц_х/Тема 9.3. doc.doc
Зварювання є одним із основних технологічних процесів виго­товлення та ремонту виробів у різних галузях промисловості, будівництва й транспорту
Підготовка кромок та їх складання під зварювання. Шви зварних з'єднань
Напівавтомати та автомати для зварювання в захисних газах
Зварювання стикових з'єднань на підкладках. Несучу здатність
Розділ Металургійні процеси при електродуговому та електрошлаковому процесах Тема Особливості металургійних процесів при зварюванні
Тема 10. 1
Тема 1
Розділ Зварювальні матеріали Тема Зварювальний та наплавочний дріт, призначення та вимоги до нього План
Тема 1
Тема 1
Тема Класифікація та умови виникнення зварювальних напружень і деформацій
Тема Групи легованих сталей по зварюваності
Тема 1
Тема 1
Список використаної літератури с. И. Думов. Технология электрической сварки плавлением «Машиностроение»
Тема Технологічні особливості та умови стійкого горіння дуги Умови надійного запалювання дуги
Тема 10 Дугове підводне зварювання і різання металів План
Тема 10 Плазмове, електронно-променеве та лазерне зварювання План
1. Характеристики зварювальної дуги. Вольт-амперна характеристика дуги
Тема Теплові процеси при електричному зварюванні плавленням План
1. Види електродних покриттів, їх склад та призначення. На самостійне опрацювання. В. С. Виноградов. Оборудование и технология дуговой автоматической и механизированной сварки «Высшая школа»
Тема Флюси для дугового і електрошлакового зварювання План
Тема Гази, що застосовуються при електричному зварюванні плавленням
Тема кристалізація металу шва план процес кристалізації металу шва
3. пори в швах. – Корозія зварних з'єднань
Технологія ручного дугового зварювання металічними електродами план підготовка та складання деталей для зварювання
Тема Технологія автоматичного і напівавтоматичного зварювання під флюсом План
1. Суть зварювання під флюсом Переваги та недоліки автоматичного і напівавтоматичного зварювання під шаром флюсу
Тема Технологія електрошлакового зварювання План Технологічні та техніко-економічні переваги ешз. Галузь застосування
Тема Технологія зварювання в середовищі захисних газів План
Тема Засоби боротьби із зварювальними деформаціями і напруженнями План
Тема Технологія зварювання низько- і середньолегованих сталей План
Тема Технологія зварювання високолегованих сталей і сплавів План
Тема Технологія зварювання різнорідних та двошарових сталей План
1. Галузь застосування різнорідних і двошарових сталей. С. И. Думов. Технология электрической сварки плавлением «Машиностроение»
Тема Технологія зварювання різнорідних та двошарових сталей План
Тема Технологія зварювання чавуну План характеристики чавунів
Тема Зварювання міді, нікелю, та їх сплавів План зварювання міді
Тема Зварювання титану і його сплавів План Властивості титану і його сплавів

Розділ 8. Наплавка твердих сплавів та зварювання чавуну


Тема 8.1. Наплавлення твердих сплавів


План

1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО НАПЛАВЛЕННЯ. - І.В. Гуменюк. Технологія електродугового зварювання: Підручник. – К.: Грамота, 2006. – 512 с.: - Бібліограф.: 499 с.: іл. Сторінка 345.

2. НАПЛАВЛЮВАЛЬНІ МАТЕРІАЛИ. - І.В. Гуменюк. Технологія електродугового зварювання: Підручник. – К.: Грамота, 2006. – 512 с.: - Бібліограф.: 499 с.: іл. Сторінки 345-348.

3. ОСОБЛИВОСТІ ТЕХНОЛОГІЇ НАПЛАВЛЕННЯ МЕТАЛІВ РІЗНИХ ТИПІВ. - І.В. Гуменюк. Технологія електродугового зварювання: Підручник. – К.: Грамота, 2006. – 512 с.: - Бібліограф.: 499 с.: іл. Сторінки 348-353.

4. ТЕХНІКА НАПЛАВЛЕННЯ. - І.В. Гуменюк. Технологія електродугового зварювання: Підручник. – К.: Грамота, 2006. – 512 с.: - Бібліограф.: 499 с.: іл. Сторінки 353-354.

5 Автоматичне наплавлення під флюсом, порошковим дротом, в середовищі захисних газів та інші види наплавлення. - На самостійне опрацювання. - - І.В. Гуменюк. Технологія електродугового зварювання: Підручник. – К.: Грамота, 2006. – 512 с.: - Бібліограф.: 499 с.: іл. Сторінки 354-357.

6. ГАЗОТЕРМІЧНЕ НАПИЛЕННЯ. – І.В. Гуменюк. Технологія електродугового зварювання: Підручник. – К.: Грамота, 2006. – 512 с.: - Бібліограф.: 499 с.: іл. Сторінки357-358.


1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО НАПЛАВЛЕННЯ


Наплавленням називається процес нанесення шару розплавле­ного металу або сплаву на поверхню виробу. Наплавлення вико­ристовують для відновлення спрацьованих деталей та отримання виробів із заданими властивостями поверхні: стійкістю проти спра­цювання, жароміцністю, жаро- й кислотостійкістю, антифрикційністю та ін. Використання наплавлення знижує витрати дорогих і дефіцитних легованих сталей, спеціальних сплавів, підвищує надійність і терміни роботи машин (механізмів).

Використовується ручне дугове наплавлення плавкими й неплав­кими електродами; автоматичне та напівавтоматичне наплавлення під флюсом і в захисних газах; плазмове, вібродугове, електрошлако­ве, індукційне, імпульсно-дугове й газове наплавлення. Найчастіше наплавлення виконують електричною зварювальною дугою.

На відміну від зварювання при наплавленні приймає участь не­велика кількість основного металу, яка проплавляється на малу глибину. Тому внутрішні напруги та деформації й схильність виро­бу до утворення тріщин незначні. Задані властивості наплавленого шару одержують введенням до його складу легуючих елементів. Ле­гування виконують за рахунок взаємодії металу та шлаку, погли­нанням елементів із навколишнього газового середовища, введен­ням у зварну ванну металевих добавок. Найважливішим при на­плавленні є одержання однорідного хімічного складу наплавленого металу та заданих властивостей виробу.

Механізоване наплавлення відрізняється від ручного безперерв­ністю процесу завдяки використанню електродного дроту або стрічки і спеціальних пристроїв для подачі електродного матеріалу та меха­нізмів для пересування джерела теплоти або наплавлюваного виробу.


2. НАПЛАВЛЮВАЛЬНІ МАТЕРІАЛИ


За способом виробництва матеріали для наплавлення поділяють на покриті електроди, наплавлювальні суцільні дроти й стрічки, флю­си, порошкові дроти та стрічки, прутки й зернисті (порошкоподібні) сплави (див. [6], підрозділ 6.4). Для наплавлення матеріали підбирають залежно від призначення і необхідної твердості наплавленого шару.

Для відновлення форми і розмірів деталей використовують зви­чайні зварювальні дроти та електроди, які дають наплавлений ме­тал низької твердості. За ГОСТом10543-82 виготовляється стале­вий наплавочний дріт діаметром від 0,3 до 8 мм. Стандартом передбачений вуглецевий дріт 9 марок (Нп-25, Нп-85 та ін.), лего­ваний дріт 11 марок (Нп-40Г, Нп-30ХГСА та ін.), високолегований дріт 10 марок (Нп-20Х14, Нп-30Х10Г10Т, Нп-Х20Н80Т та ін.).

ГОСТ 10051-75 передбачає 44 типи покритих електродів для наплавлення поверхневих шарів з особливими властивостями, які забезпечують твердість наплавленого шару від 28 до 66 HRC. Застосування, режими наплавлення та характеристика покритих електродів наведені в табл. 8.1.


Таблиця 8.1 Характеристика покритих електродів для наплавлення



Порошковим дротом наплавляють вироби під флюсом, у захис­них газах і відкритою дугою. Для наплавлення під флюсом деталей з вуглецевих сталей використовують порошкові дроти марок ПП-АН120, ПП-АН121, ПП-АН122, для наплавлення високомарганцевих сталей — ПП-АН105, для наплавлення високохромистих сталей — ПП-АН170. Для наплавлення під флюсом і відкритою ду­гою застосовують універсальні порошкові стрічки марок ПЛ-АН101, ПЛ-АН102. При наплавленні порошковим дротом використовують струми меншої величини ніж для зварювання. При цьому глибина проплавлення металу виробу знижується, а наплавлюваний метал менше перемішується з основним і твердість наплавленого шару зростає.

Для наплавлення в середовищі аргону і газокисневим полум'ям використовують прутки з литих твердих сплавів. їх випускають діаметром 6-8 мм і довжиною до 400 мм (табл. 8.2).

Для наплавлення також використовують спеціальні зернисті (порошкоподібні) сплави:

Вокар — зерниста суміш подрібненого вольфраму і вуглецю; використовується для наплавлення бурового інструмента. Твердість першого шару становить 50-58 HRC, другого — 61-63 HRC.

Вісхом складається з 5% ферохрому, 15 феромарганцю, 74 ча­вунної стружки і 6% графіту. Використовується для наплавлення лемехів, дисків, зубів та інших деталей сільськогосподарських машин. Твердість наплавлення становить 250-320 НВ.

Боридна порошкова суміш БХ складається з 50% боридів хрому і 50% залізного порошку. Твердість наплавленого шару становить 82-84 HRA.

Карбідно-боридна порошкова суміш КБХ(5% хрому, 5 бориду хрому, 60 ферохрому, 30% залізного порошку).

Сталініт М складається з порошків вуглецевого ферохрому, фе­ромарганцю, нафтового коксу з чавунною стружкою. Використову­ють для наплавлення ковшів екскаваторів, ножів бульдозерів тощо. Твердість наплавленого шару становить 52HRC. Співвідношення зна­чень твердості, визначеної різними методами, наведені в додатку 7.

Для автоматичного та напівавтоматичного наплавлення викори­стовують ті самі флюси, що й для зварювання. Хромонікелеві сталі наплавляють під флюсом марки АН-26, високохромисті чавуни — АН-28. Електрошлакове наплавлення виконують із флюсами АН-8, АН-25. Наплавлення коліс мостових кранів, опорних котків і роликів гусеничних тракторів виконують з керамічним флюсом АНК-18. Ро­бочі поверхні бульдозерів, грейдерів наплавляють із флюсом АНК-19.


Таблиця 8.2 Тверді сплави для наплавлення




3. ОСОБЛИВОСТІ ТЕХНОЛОГІЇ НАПЛАВЛЕННЯ МЕТАЛІВ РІЗНИХ ТИПІВ


3.1. Наплавлення нелегованих і низьколегованих сталей

Нелеговані й низьколеговані сталі з вмістом вуглецю до 0,4% вико­ристовують для відновлення розмірів деталей або нанесення проміж­ного шару. Якщо наплавлення виконують сталями з підвищеним вмістом вуглецю (сталі 35, 40, 40Х, 40ХН) і сірки (35ЛК, 30Л та ін.), то можлива поява тріщин. Щоб уникнути їх необхідно зменшувати частку основного металу в наплавленому. Для цього зменшують крок наплавлення, збільшують виліт електрода, нахиляють електрод кутом уперед, виконують наплавлення на спуск, застосовують наплавлю-вальні стрічки, багатоелектродне наплавлення і попередній підігрів.

Для наплавлення масивних деталей використовують підігрів до 200-250°С, а при наплавленні невеликих деталей достатньо тепло­ти дуги (автопідігрів).

Нелеговані та низьколеговані сталі з вмістом вуглецю понад 0,4% призначені для наплавлення колінчастих валів, ножів, штампів тощо. Трудністю наплавлення є схильність наплавленого металу до утворення гарячих й холодних тріщин. Для цього виконують попе­редній підігрів до температури 350-400°С або наплавлення проміж­ного шару з низьковуглецевої сталі дротом Св-08, Св-08 ГС та ін. Після наплавлення забезпечують повільне охолодження.

Якщо наплавлена деталь підлягає механічній обробці, то її відпалюють. При цьому твердість знижується до 20-25 HRC. Після механічної обробки виконують гартування; твердість наплавленого металу збільшується до 50-60 HRC.

3.2. Наплавлення теплостійких інструментальних сталей

Теплостійкі інструментальні сталі (хромовольфрамові, хромо-молібденові) наплавляють на деталі, що піддаються впливу вели­ких тисків і змін температури. Для запобігання утворенню тріщин, зниження залишкових напруг і одержання оптимальної структури наплавленого металу виконують попередній підігрів вище 300°С. Температуру підігріву вибирають залежно від хімічного складу ос­новного й наплавленого металу, розмірів і маси деталі. Після на­плавлення виконують повільне охолодження, а для масивних дета­лей — відпуск при температурі 520-540°С і охолодження в печі.

Наплавлення самозахисним порошковим дротом вимагає стро­гого виконання режимів наплавлення, особливо напруги дуги, при підвищенні якої погіршується захист наплавленого металу від на­вколишнього середовища та утворюються пори.

3.3. Наплавлення швидкорізальних сталей

Швидкорізальні сталі використовують для наплавлення різаль­ного інструменту. Труднощі наплавлення пов'язані із схильністю наплавленого металу до утворення тріщин. Щоб уникнути тріщин застосовують попередній та супровідний підігрів до 500-600°С і повільне охолодження після наплавлення в печі.

До наплавленого металу не ставлять вимоги щодо пластичності і не піддають куванню. Для підвищення стійкості проти спрацюван­ня і червоноламкості метал додатково легують.

3.4. Наплавлення корозієстійких сталей

Корозієстійкі хромисті сталі з вмістом вуглецю до 0,2% вико­ристовують для наплавлення арматури, роликів машин, плунжерів гідропресів і штампів деяких видів. При вмісті вуглецю понад 0,2% наплавлений метал схильний до утворення тріщин. Тому при на­плавленні виконують попередній, а для масивних деталей — су­провідний підігрів до температури вище 350°С.

У сталях Х12, Х12М, Х12ВФ холодні тріщини усувають за ра­хунок підігріву до температури 400-550°С і повільного охолоджен­ня. Твердість наплавленого металу сталі Х12 становить 40-46HRC, яку підвищують до 55-60 HRC за рахунок відпуску при темпера­турі 550-570°С. Застосовують наплавлення відкритою дугою та під флюсом.

3.5. Наплавлення високомарганцевих сталей

Високомарганцеві сталі використовують для наплавлення дета­лей, які підлягають абразивному спрацюванню в поєднанні з силь­ними ударами. Найпоширенішою є сталь Гадфільда 110Г13Л. При охолодженні з високою швидкістю від температур вище 950°С сталі, які містять 0,8-1,6% вуглецю і 12-20% марганцю, набувають високої міцності, пластичності й низької твердості 180-200 НВ. Наплавлений метал здатний до зміцнення під впливом ударних на­вантажень, а твердість зростає до 500 НВ, підвищується стійкість проти абразивного спрацювання. При відсутності таких наванта­жень поверхневий шар не зміцнюється, а спрацьовується як звичай­на низьковуглецева сталь. При повільному охолодженні наплавле­ний метал стає крихким і схильним до утворення тріщин і відколів. Тому високомарганцеві сталі не рекомендують для виготовлення й наплавлення деталей, які працюють при високих температурах. Щоб уникнути крихкості наплавленого металу, процес наплавлен­ня ведуть із мінімальним тепловкладанням, використовуючи мінімальний струм, напругу та підвищену швидкість наплавлення. Необхідно також змінювати місце наплавлення.

Для механізованого наплавлення застосовують дріт Нп-Г13А (наплавлення під флюсом) і самозахисний порошковий дріт ПП-Нп-90Г13Н4. Для зменшення дефектів при наплавленні висо­комарганцевих сталей на вуглецеві сталі рекомендують проміжний шар наплавляти дротом типу Св-08Х20Н10Г6.

3.6. Наплавлення хромонікелевих і хромонікелемарганцевих сталей

Хромонікелеві та хромонікелемарганцеві нержавіючі сталі при наплавленні на вуглецеві конструкційні сталі мають схильність до утворення кристалізаційних тріщин і зниження корозієстійкості. Для уникнення дефектів наплавленого шару обмежують вміст у ньо­му шкідливих домішок, застосовують основні електродні покриття й фторидні флюси, використовують наплавлення проміжного шару, застосовують технологічні прийоми, що обмежують проплавлення основного металу.

Для боротьби з міжкристалітною корозією в наплавленому металі обмежують вміст вуглецю на рівні 0,02-0,03% або легують його тита­ном, ніобієм, зв'язуючи вуглець у міцні карбіди цих елементів. Для запобігання виникненню кристалізаційних тріщин обмежують вміст сірки, фосфору, кремнію, частину нікелю заміняють марганцем, до­датково легують азотом, молібденом, вольфрамом, використовуючи дроти Св-08Х20Н10Г6, Св-10Х16Н25АМ6 та електроди ЭА-395/9.

3.7. Наплавлення високохромистих чавунів

Високохромисті чавуни використовують для підвищення довго­вічності деталей, які підлягають газо- та гідроабразивному спрацю­ванню. Легування високохромистого чавуну бором підвищує стій­кість проти спрацювання, але знижує опір ударним навантаженням.

Наплавлений метал схильний до утворення холодних тріщин, які не переходять в основний метал і майже не впливають на абра­зивне спрацювання. Недопустимим є розташування тріщин вздовж потоку гідро- і газоабразивних частинок. Для зменшення холодних тріщин виконують попередній підігрів до температури 500-600°С і повільне охолодження в печі.

3.8. Наплавлення нікелевих сплавів

Корозіє- та жаростійкі нікелеві сплави, леговані хромом і моліб­деном, мають високу жароміцність, стійкість проти термічної втоми, майже не схильні до утворення тріщин. Для наплавлення сплави використовують у вигляді порошків для плазмового наплавлення та у вигляді дроту для наплавлення у захисних газах і під флюсом. Якщо в якості основного металу використовують загартовані сталі, то рекомендують попередній підігрів, температура якого визначаєть­ся складом основного металу. Після наплавлення використовують повільне охолодження. За кордоном такі сплави відомі під назвою хастеллой та інконель.

Нікелеві сплави леговані хромом, бором, кремнієм (колмоної) мають високу стійкість проти різних агресивних середовищ, стій­кість проти утворення задирок, високу стійкість проти спрацювання при сухому терті металів. Колмоної мають відносно невисоку тем­пературу плавлення (980-1100°С) і для їх розплавлення необхідна менша потужність ніж для розплавлення сталей. Наплавлення ви­конують на менших режимах із попереднім підігрівом від 300 до 500°С, а після наплавлення забезпечують повільне охолодження.

3.9. Наплавлення кобальтових сплавів

Кобальтові сплави з хромом і вольфрамом (стеліти) використо­вують для наплавленння через їх високу жароміцність, корозієстійкість, стійкість проти спрацювання при терті металів без мащення, здатність зберігати твердість при високих температурах. Наплавле­ний метал схильний до утворення гарячих і холодних тріщин, тому наплавлення виконують із попереднім підігрівом до температури 600-700°С, а в масивних деталях застосовують супровідний підігрів. Після наплавлення забезпечують повільне охолодження. Стеліти використовують у вигляді порошків, прутків і покритих електродів. Найкращий результат одержують при плазмо-порошковому на­плавленні, при якому основний метал в наплавленому становить 5-7%. При наплавленні покритими електродами частка основного металу в наплавленому сягає 30%, а необхідний хімічний склад одержують тільки в третьому або четвертому шарі. Це збільшує витрати дорогого наплавлювального металу.

3.10. Аргонодугове наплавлення прутками із сплаву сормайт

Присаджувальні прутки із сплаву сормайт мають такі умов­ні позначення: Пр-C27 (тип ПрН-У39Х28Н4С3), Пр-С27 (тип ПрН-У45Х28Н2СВМ) ГОСТ21449-75. Вони призначені для ацети-лено-кисневого або дугового наплавлення неплавким електродом деталей, які працюють в умовах абразивного спрацювання.

Перед наплавленням поверхню деталі детально очищають від окалини та забруднень. Установлюють у горизонтальне положення та виконують попередній підігрів до 400-500°С в печах або пальни­ками. Аргонодугове наплавлення виконують на постійному струмі прямої полярності при конічному заточуванні вольфрамового елек­трода і витратах газу 6-8 л/хв. Наплавлення деталей малих і се­редніх розмірів виконують лівим способом. Деталі великих розмірів для досягнення високої швидкості процесу наплавляють правим способом — зліва направо. Доцільно наносити вузькі вали­ки або валики шириною 2-3 діаметра присаджувального прутка. Надто велика амплітуда коливань призводить до утворення пор. Охолодження наплавлених деталей необхідно виконувати в печах, методом накривання азбестовою тканиною або у піску. Твердість наплавлення дугою в середовищі аргону нижча, ніж твердість при наплавленні ацетиленокисневим полум'ям.

Сплави на основі карбідів вольфраму або хрому забезпечують високу стійкість в умовах абразивного спрацювання. Технологія й техніка наплавлення сплавів на основі карбідів повинна забезпечу­вати їх мінімальну розчинність в основному металі. Застосовують індукційне, газове, дугове та пічне наплавлення. Широко використовується наплавлення литим карбідом вольфраму (релітом). Для наплавлення використовують реліт у вигляді зерен різного розміру (реліт-3), у вигляді сталевих трубок, заповнених релітом (реліт-Т3), у вигляді сталевої стрічки, заповненої релітом (реліт АН-ЛЗ).

3.11. Наплавлення срібла

Через низьку міцність і з метою економії срібло часто викорис­товують в якості плакованого корозієстійкого шару. Срібло, на­плавлене безпосередньо на сталь, погано з нею зчіплюється. На лінії сплавлювання спостерігається велика кількість пор, можливе виникнення тріщин у сталевому шарі. Тому рекомендують проміжне наплавлення нікелем, міддю або сплавами на їх основі. Проковування наплавленого шару в гарячому стані дозволяє ущільнити й підвищити пластичність, знизити напруги.

При аргонодуговому наплавленні срібла на сталь використову­ють флюс такого складу: 30-35% тетрафторборату калію, 35-40 кріоліту, 20-25 фтористого натрію, 5-10% хлористого натрію. При наплавленні з флюсом міцність з'єднання підвищується: при на­плавленні без флюсу вона становить 29,4-39,2 МПа, при наплав­ленні з флюсом — 98,1-137,3 МПа.


4. ТЕХНІКА НАПЛАВЛЕННЯ


Продуктивність наплавлення — це найбільша кількість наплав­леного металу за одиницю часу. Вона залежить від способу вико­нання наплавлення і становить, кг/год.:

  • 0,8-3 при наплавлюванні покритими електродами;

  • 1,5-8 у вуглекислому газі;

  • 2-15 при автоматичному наплавлюванні під флюсом;

  • 5-30 при автоматичному наплавлюванні під флюсом стрічкою;

  • 2-9 самозахисним порошковим дротом;

  • 10-20 порошковою стрічкою;

  • 2-12 при плазмовому наплавленні;

  • 1,2-3 при вібродуговому наплавленні;

  • 20-60 при електрошлаковому наплавленні дротовими елек­тродами;

  • до 150 при електрошлаковому наплавленні електродом вели­кого перерізу.

Техніка наплавлення дротом передбачає накладання ниткових валиків із перекриттям попереднього валика на 1/3 його ширини або валиків із поперечними коливаннями електрода. Наплавлення можна виконувати нитковими валиками на деякій відстані один від одного, а після видалення шлаку наплавити валики у вільних проміжках. Плоскі поверхні наплавляють широкими валиками з використанням коливальних рухів електрода.

Наплавлення тіл обертання виконують вздовж осі або колови­ми рухами (валиками) за гвинтовою лінією. Наплавлення за гвин­товою лінією виконують при діаметрі деталей не більше 100 мм. При наплавленні покритими електродами вісь деталей розміщують горизонтально, а при наплавленні напівавтоматом — вертикально.

При наплавленні зернистих порошків використовують вугіль­ний електрод. Поверхню виробу очищають від іржі, масла та бруду. На поверхню насипають тонкий шар (0,2-0,3 мм) бури (флюсу) і шар шихти (порошку) сплаву висотою 2-7 мм і шириною 30-40 мм. Насипаний шар вирівнюють і ущільнюють. Наплавлення вугіль­ною дугою виконують на постійному струмі прямої полярності або змінним струмом з осцилятором. Рівної поверхні наплавленого ша­ру досягають, виконуючи поперечні й поступальні рухи електродом (рис. 8.1.) Можна виконувати наплавлення у декілька шарів, але загальна товщина, для уникнення тріщин і викришувань, не повин­на перевищувати 5-6

мм для сталініту, 3-4 для вокару, 1,4-1,7 мм для боридної суміші. Порошкоподібні сплави можна наплавляти й металевими електродами, але твердість наплавлення знизиться.



Рисунок 8.1. Положення вугільного електрода при наплавленні порошкоподібних твердих сплавів:

а – переміщення електрода; б – вид збоку; 1 – (стрілка) загальний напрямок наплавлення; 2 – шар шихти (порошку)


Для ручного наплавлення використовують трубчасті електроди з порошкового дроту. Для зменшення деформацій і напруг після наплавлення застосовують проковування. Наплавлення повинне забезпечувати якісне формування наплавленого шару, щоб зменшити припуски на механічну обробку.


5. Автоматичне наплавлення під флюсом, порошковим дротом, в середовищі захисних газів та інші види наплавлення


Наплавлення виконують ручними та механізованими способа­ми. З механізованих способів найчастіше використовують наплав­лення під шаром флюсу, в середовищі захисних газів, відкритою ду­гою, вібродугове та електроімпульсне, струмами високої частоти, електрошлакове й спеціальні способи наплавлення кольорових і композиційних сплавів.

Ручне дугове наплавлення використовують при відновленні спрацьованих поверхонь, браку лиття, для наплавлення повер­хонь із спеціальними властивостями. Ручне дугове наплавлення виконують покритими плавкими та неплавкими електродами. При наплавленні плавким електродом поверхню детально зачи­щають і виконують наплавлення окремими валиками. Кожний на­ступний валик повинен розплавляти попередній на 1/3-1/2 його ширини. Підбирають електроди, враховуючи умови експлуатації виробу.

Порошкові суміші наплавляють вугільним (графітовим) елект­родом на постійному струмі прямої полярності. Дугу збуджують на основному металі, потім переносять на шихту, яка розплавляється з мінімальним проплавленням основного металу.

Наплавлення плавким і неплавким електродом у середовищі захисних газів дозволяє механізувати процес у будь-якому просто­ровому положенні наплавлюваної площини. В якості захисних газів використовують аргон, гелій, вуглекислий газ та ін.

Аргон використовують для наплавлення жароміцних, не­ржавіючих та інших сталей і кольорових металів. Вуглекислий газ використовують для наплавлення вуглецевих і деяких легованих сталей. Автоматичне наплавлення в середовищі СО2 у 3-4 рази підвищує продуктивність і на 30-40% знижує собівартість віднов­лення деталей порівняно з ручним дуговим наплавленням.

Наплавлення вольфрамовим електродом виконують у сере­довищі аргону. Властивості наплавленого металу забезпечуються завдяки використанню присаджувального дроту спеціального складу.

Наплавлення плавким електродом в інертних газах призводить до підвищеного вмісту основного металу в наплавленому. Тому час­то використовують додатковий присаджувальний дріт. Такий спосіб застосовують при наплавленні високолегованих хромоніке­левих сталей і сплавів.

Автоматичне наплавлення під флюсом виконують сталевим зварювальним дротом, порошковим дротом, стрічковим електро­дом, порошковою стрічкою, під плавленими або керамічними флюсами. Наплавлення можна виконувати одним електродом окремими валиками, одночасно декількома електродами й елект­родною стрічкою. Використовують стрічки суцільного перерізу та порошкові.

За допомогою наплавлення під флюсом можна нанести шар ме­талу будь-якого хімічного складу товщиною від 2 мм. Процес на­плавлення під флюсом відрізняється універсальністю і широкими можливостями підвищення продуктивності праці. Режими автома­тичного наплавлення під флюсом вказані в табл. 8.3.

Найпоширенішими способами є наплавлення розчепленою ду­гою, багатоелектродне і багатодугове.

Плазмове наплавлення виконується стисненою дугою (плаз­мою) такими способами:

  • плазмою прямої дії з подачею дроту;

  • з подачею порошку в плазмову дугу;

  • по шару нанесеного легуючого матеріалу;

  • із струмоведучим присаджувальним дротом;

  • з двома плавкими електродами .

Електрошлакове наплавлення залежно від положення наплавлюваної поверхні поділяють на горизонтальне, вертикальне й похи­ле. Цей спосіб наплавлення використовують для виготовлення біметалевих деталей з антикорозійними і зносостійкими шарами. В якості присаджувальних матеріалів використовують дроти, стрічки, пластини або стрижні різних розмірів, виходячи із розмірів і форми наплавлюваної поверхні. Техніка електрошлакового на­плавлення принципово не відрізняється від техніки зварювання.

Вібродугове наплавлення є різновидністю дугового наплавлен­ня металевим електродом. Його використовують для відновлення швидкоспрацьовуваних деталей машин і механізмів. Вібрація еле­ктрода, зумовлюючи багаторазові короткі замикання зварювального кола, покращує стабільність процесу за рахунок частих збуджень дугових розрядів у моменти розривання кола і сприяє перенесенню електродного металу малими порціями. Це дозволяє проплавлювати метал на невелику глибину та наплавлювати деталі малого діамет­ра. Амплітуда вібрації електродного дроту становить 0,75-1,0 діа­метра електрода.


Таблиця 8.3 Режими автоматичного наплавлення під флюсом




Наплавлення струмами високої частоти проходить за раху­нок електромагнітного поля, що створюється в індукторі, до якого підводиться струм від високочастотного генератора. Для наплав­лення використовують матеріал у вигляді пасти або суміші порош­коподібного матеріалу з флюсом (бурою). До переваг високочастот­ного наплавлення належать низьке нагрівання та невелика глибина проплавлення основного металу, висока продуктивність і великі можливості автоматизації.

Для відновлення розмірів деталей використовують електричну металізацію — тонке покриття поверхонь деталей різними хімічни­ми елементами.


6. ГАЗОТЕРМІЧНЕ НАПИЛЕННЯ


Газотермічним напиленням називають процес нанесення по­криття, оснований на нагріванні матеріалу до рідкого стану і розпи­лювання його на поверхні виробу газовим струменем. Використо­вують газополум’яне і газоелектричне напилення, де в якості напилювального матеріалу застосовують дроти, стрижні й порошки. Недоліком газополум’яного напилення є низька якість покриття, зумовлена низькою температурою полум'я, низькою швидкістю пе­ренесення частинок і великим вмістом оксидів у покритті. Вищу якість й простоту керування забезпечує газоелектричне напилення.

Суть електрометалізаційного напилення полягає в плавленні дроту електричною дугою і розпилюванні розплавленого металу стисненим повітрям (рис. 8.2 а). Розпилювання стисненим


Рисунок 8.2. Схема електрометалізаційного напилення:

а – електродугового; б – високочастотного; 1,3 – напилювальний дріт; 2 – стиснене повітря; 4 – індуктор; 5 – металізаційний факел


повіт­рям призводить до значного вигоряння компонентів та їх окиснення.

Високочастотні металізатори відносяться до апаратів дротя­ного типу. Нагрівання дроту здійснюють струмом високої частоти. В якості джерела живлення використовують лампові генератори струмів високої частоти (70-500 кГц). Схема розпилювальної го­ловки зображена на рис. 8.2 б. Продуктивність високочастотних металізаторів в 1,5-2,5 рази вища продуктивності єлектрометалізаційних. Недоліком цього способу є низький к.к.д. установок і віднос­но низька міцність зчеплення напилювального металу з основним. Високопродуктивним способом нанесення покриття є плазмове напилення, яке використовують для нанесення різних металів і сплавів із метою захисту деталей від спрацювання, корозії, ерозії, теплових ударів тощо. Напилені покриття мають міцне зчеплення з основним металом, високу щільність і гладку поверхню. В якості плазмоутворюючих газів використовують аргон, азот, гелій і суміші аргону з воднем та іншими газами. Напилювальні матеріали виго­товляють у вигляді порошку або дроту. Використовують гранульо­вані порошки розмірами 5-100мкм, які для підвищення сипучості просушують при температурі 70-200°С протягом 2 год. Критерієм задовільного зчеплення є якісна підготовка поверхні основного ме­талу травленням, піскоструминною, термічною й механічною об­робкою. Напилення виконують за один прохід плазмотрона із швидкістю, яка забезпечує одержання товщини 15-100 мкм. Схема плазмового напилення зображена на рис. 8.3.




Рисунок 8.3. Схема плазмового напилення:




МЕХАНІЗОВАНІ СПОСОБИ НАПЛАВЛЕННЯ

Механізовані способи наплавлення забезпечують вищу якість наплавлених поверхонь|; наплавлений метал при цьому отримується щільнішим, вміст в ньому шкідливих домішок|нечистот| значно менше, ніж при ручних способах наплавлення.

У промисловості застосовуються наступні|такі| способи механізованого наплавлення: автоматичне під флю­сом|, автоматичне вібродугове| та ін.

Автоматичне наплавлення під флюсом

Це наплавлення може проводитися|виробляти| сталевим зварювальним дротом, порошковим дротом, стрічковим електродом, порошковою стрічкою, під плавленими або керамічними флюсами і ін.



Рисунок 8.1. Можливі методи наплавлення циліндрового виробу

У зв'язку з тим, що автоматичне наплавлення широко застосовується для наплавлення циліндричних поверхонь, як, наприклад, валів прокатних станів, розглянемо процес наплавлення циліндричного виробу. Наплавлення циліндричного виробу може проводитися по твірній (рис. 8.1, а) або по гвинтовій лінії (рис. 8.1, б). У останньому випадку забезпечується безперервність процесу, вища якість і відносно менші деформації. Силу струму і діаметр дроту вибирають залежно від діаметру деталі, що наплавляється, з урахуванням товщини стінки деталі в місці наплавлення.

Автоматичне однодугове| наплавлення під флюсом сталей|, особливо на підвищених режимах, приводить|призводить| до глибокого проплавлення| основного металу. Відбувається сильне розбавлення наплавленого металу основ­ним|. Зменшити глибину проплавлення| і долю участі основного металу в наплавленому зниженням щільності струму|току| однодуговим| наплавленням не завжди представляється можливим. Тому був запропонований спосіб дводугового наплавлення під флюсом.

Дводугове наплавлення під флюсом не тільки|не лише| зменшує глибину проплавлення|, але і збільшує теплову енергію, тобто забезпечує як би попередній нагрів. Для цього в зону наплавлення одночасно пода­ються| два електродних дрота, розташованих|схильні| послідовно| один за одним (рис. 8.2).

Дводугове наплавлення зазвичай|звично| проводять|виробляють| дротом діаметром 1,6—2 мм, що має ряд|лаву| переваг перед дводуговим наплавленням дротом діаметром 4—| 5 мм; спрощується конструкція автомата для наплавлення, полегшується подача дроту до місця наплавлення, а також



Рисунок 8.2. Дводугове наплавлення під флюсом

з'являється|появляється| можливість|спроможність| використовувати малопотужні джерела живлення|харчування| дуги. Наплавлення проводиться|виробляє| під флю­сом| дрібної|мілкої| грануляції. Технологія і режими наплавлення приймаються з урахуванням|з врахуванням| того, щоб|аби| при наплавленні сталей, що загартовуються,| швидкість охолоджування металу зони термічного впливу була невеликою, для чого іноді|інколи| застосовують попередній і супутній підігрів|підігрівання|, що унеможливлює утворення гартівних трі­щин|.

Механізоване наплавлення порошковим дротом

При наплавленні порошковим дротом наплавлений метал легується за рахунок матеріалів, що входять до складу шихти порошкового дроту. Процес наплавлення порошковим дротом майже не відрізняється від процесу наплавлення вуглецевим або легованим дротом під звичайним флюсом. При наплавленні порошковим дротом дуга горить між виробом і металевою оболонкою. Шихта плавиться швидше, внаслідок чого утворюється металевий чохольчик, який зменшує вигорання легуючих елементів і сприяє кращому переходу їх в наплавлений метал. Дуга горить стійко при щільності струму 75—100 А/мм2. При постійній швидкості подачі порошкового дроту потрібний склад оболонки і шихти може бути розрахований залежно від заданого хімічного складу наплавленого металу.

Наплавлення високолегованих сталей| порошковим дротом проводять|виробляють| під низькокремнієвими| флюсами марки ФЦЛ-2 і АН-20, безкисневими флюсами БКФ-1, БКФ-2 або флюсами 48-ОФ-6, 48-ОФ-7, АН-70.

Автоматичне наплавлення під флюсом стрічковим електродом

Заснована вона на застосуванні спеціального стрічкового електроду, який можна розглядати як велику кількість звичайних електродів, розташованих в один ряд (рис. 8.3, а).



Рисунок 8.3. Наплавлення стрічковим електродом і оплавлення кінця стрічкового електроду

Коефіцієнт плавлення стрічкового електроду вище за коефіцієнт плавлення електродного дроту на 20... 30 %. Це пояснюється|тлумачить| тим, що в процесі плавлення стрічки горить то одна, то декілька дуг, які, пере­міщуючись| по ширині стрічки з одного місця на інше, виплавляють окремі її ділянки, утворюючи «пилкоподібну|» форму торця стрічки (рис. 8.3., б). У момент збудження і в процесі горіння дуги між ділянками стрічки, що не розплавилися, і розплавленим металом зварювальної ванни щільність струму|току| в десятки і сотні разів більша, ніж середня щільність струму|току| в стрічковому елек­троді|. Відомо, що із|із| збільшенням щільності струму|току| в елек­троді| швидкість його плавлення і коефіцієнт сплаву збільшуються. У зв'язку з цим збільшення щільності струму|току|, що часто повторюються, на окремих ділянках стрічки і приводять|призводять| до помітного збільшення коефіцієнта плав­лення| стрічкового електроду.




Рисунок 8.4. Зміна ширини наплавки в залежності від кута розвороту головки:

а - α = 00; б - α = 600; в - α = 900;


При збільшенні ширини стрічки ширина валіка зростає|, глибина проплавлення| зменшується від 2,8 до 0,9 мм|, а доля участі основного металу в металі шва зменшується з 19 до 10 %. Нижче приведені оптималь­ні| дані параметрів режиму наплавлення стрічковим електродом:

Щільність струму, А/мм2 20—40

Напруга|напруження|, В 28—34

Швидкість подачі електродного дроту, м/год. . . 6—14

Товщина електродної стрічки, мм ............Не менше 0,4

В даний час випускають стрічку холодного прокату шириною від 20,0 до 100 мм і завтовшки від 0,4 до 1,0 мм і литі стрічки більшої товщини. Проплавлення основного металу при добре підібраних режимах 0,5—1,5 мм. За один прохід можна наплавити вал завтовшки від 2 до 8 мм. Доля участі основного металу в наплавленому валу складає від 5 до 10 %. Коефіцієнт наплавлення буде в межах 15—20 г/(А∙год). Спосіб ефективний для наплавлення великих поверхонь однотипних деталей.

Порошкова стрічка дозволяє за рахунок зміни складу шихти в широких межах змінювати|зраджувати| хімічний склад наплавленого металу. Для наплавлення стрічкою застосовуються спеціальні автомати або автомати типу|типа| А-384, АБС, АДС-1000-2 із|із| зміненою зварювальною голов­кою|, що має постійну швидкість подачі стрічки.

У зв'язку з тим, що часто виникає необхідність наплавляти деталі різної ширини, які не відповідають наявній ширині стрічки, було розроблено пристрій|устрій|, що дозволяє проводити|виробляти| розворот головки|голівки| на різні кути|роги|, що приводить|призводить| до зміни ширини наплавлення (рис. 8.4)

Наплавлення в захисному газі дозволяє механізувати процес в будь-якому просторовому положенні|становищі| площини|площини|, що наплавляється. В якості захисних газів використовуються аргон, гелій, вуглекислий газ і ін.

Аргон застосовується для наплавлення жароміцних, корозійно-стійких і інших сталей і кольорових металів; вуглекислий газ для наплавлення вуглецевих і деяких марок легованих сталей. Автоматичне наплавлення в середовищі С02 в 3—4 рази підвищує продуктивність і на 30—40 %, знижує собівартість відновлення деталей в порівнянні з ручним дуговим наплавленням.



Вібродугове наплавлення

Вібродугове наплавлення є різновидом електричного дугового наплавлення металевим електродом. Вібрація електроду, обумовлюючи багатократні короткі замикання зварювального ланцюга, покращує стабільність процесу за рахунок частих збуджень дугових розрядів в моменти розриву ланцюга і сприяє перенесенню електродного металу малими порціями. Це дозволяє отримувати невелику глибину проплавлення і можливість наплавляти деталі малого діаметру. Наплавлення проводиться спеціальною головкою 1 (рис. 8.4), яка в процесі наплавлення періодично замикає і розриває електричний ланцюг в місці контакту електродного дроту 2 з деталлю, що наплавляється, 5. Відбувається це тому, що кінець дроту постійно вібрує. Головка для наплавлення зазвичай вмонтовується на токарному або токарно-гвинторізному верстаті.

При наплавленні в плавильну зону подаються: 3—| 4 %-вий водний розчин кальцінованої соди, 20—| 30 %-вий розчин технічного гліцерину і ін. Вони забезпечують іонізацію дугового проміжку і швидше відведення теплоти, що дозволяє отримувати|одержувати| вищу твердість наплавленого шару при незначних| залишкових деформаціях.

Амплітуда вібрації електродного дроту зазвичай знаходиться в межах 0,75—1,0 діаметру електроду. Коефіцієнт плавлення аел = 9...12 г/(А∙год), а коефіцієнт наплавлення ан = 8...10 г/(А∙год).

Спосіб ефективний при наплавленні циліндричних поверхонь малих діаметрів. Для відновлення роз­мірів| застосовують також електричну металізацію.

Схожі:

Тема 1 iconТема Теоретичні та організаційні основи фінансового менеджменту
Тема Тема Визначення вартості грошей у часі та її використання у фінансових розрахунках
Тема 1 iconТема фінансова діяльність держави тема предмет, сметод І система фінансового права
Тема 23. Фінансово-правові відносини, які виникають з діяльності комерційних банків
Тема 1 iconТема Походження, необхідність І суть грошей Тема Функції грошей
Тема 10. Безготівковий грошовий оборот І основи організації безготівкових розрахунків
Тема 1 iconЗвіт про наукову роботу філософського факультету за 2010 рік Держбюджетна тема І. Тема зп-57П
Тема зп–57П “Структурно-функціональна модель психологічного здоров’я особистості ”
Тема 1 iconДокументи
1. /Лекц_х/ВСТУП.doc
2. /Лекц_х/До Т....

Тема 1 iconТема Конкуренція в системі ринкової економіки Тема Конкурентоспроможність товарів і послуг на світовому ринку
Тема Система управління конкурентоспроможністю підприємства на світовому ринку
Тема 1 iconТема Конкуренція в системі ринкової економіки Тема Конкурентоспроможність товарів І послуг на світовому ринку
Тема Система управління конкурентоспроможністю підприємства на світовому ринку
Тема 1 iconТема I. Понятие международного права 2 Тема II. Источники международного права 8
Тема XVIII. Международно-правовое регулирование экономического сотрудничества 253
Тема 1 iconТема №1
Тема № Основні поняття соціолінгвістики «соціолект», «жаргон», «сленг», «арго»
Тема 1 iconТема Що таке публічна бібліотека Тема Хто керує публічною бібліотекою та допомагає

Тема 1 iconДокументи
1. /Тема 21. Глобал_зац_я економ_чного розвитку/Асиметр_я та парадокс ф_н глоб4_Lycushun.pdf
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи