WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 |

1. Ручная газовая сварка 1

2. Электродуговая сварка и наплавка 3

2.1. Ручная электродуговая сварка и наплавка 3

2.2. Автоматическая электродуговая наплавка под слоем флюса 6

2.3. Наплавка в среде защитных газов 8

2.4. Вибродуговая наплавка 10

3. Контрольные вопросы 12

4. Глоссарий 13

1. Ручная газовая сварка

При ручной газовой сварке и наплавке расплавление основного и присадочного материала осуществляется теплом, выделяющимся в процессе сгорания горючих газов (ацетилена, пропанобутановых смесей и других) в среде кислорода. Наиболее распространенным горючим газом, применяемым на ремонтных предприятиях, является ацетилен.

Рис. 1. Схема газовой наплавки 1 наплавляемая деталь; 2 газовая горелка; 3 присадочный материал; 4 наплавленный материал В зависимости от соотношения подаваемых в горелку ацетилена и кислорода можно получить нормальное, науглероживающее и окислительное пламя. Нормальное или, как его часто называют, нейтральное пламя образуется при соотношении кислорода и ацетилена в смеси, равном 1,01,2. Нормальное пламя является восстановительным в отношении к свободной закиси железа и в зоне плавления ограничивает окисление поверхности. При соотношении кислорода и ацетилена, составляющем 0,80,9, возникает науглероживающее, а при отношении, равном 1,21,5, окислительное пламя. Выбор сварочного пламени влияет на качество сварного шва или наплавки, а также на производительность процесса.

Сварку деталей из алюминиевых сплавов, а также стальные с содержанием углерода до 0,5% ведут нормальным пламенем. Науглероживающее пламя обычно используют для сварки деталей из серого чугуна и стали с содержанием углерода более 0,5%.

На ремонтных предприятиях для газовой сварки широко применяют инжекторные горелки среднего давления ГС53 и ГСМ53. Горелка ГС53 предназначена для сварки черных и цветных металлов толщиной 0,530 мм, горелка ГСМ53 для сварки малоуглеродистой стали толщиной 0,20,4 мм. Качество сварного шва существенно зависит от расхода ацетилена, угла наклона горелки по отношению к оси сварного шва и скорости перемещения горелки. Расход ацетилена устанавливают в зависимости от вида и толщины свариваемого металла. В зависимости от требуемого расхода ацетилена выбирают соответствующий номер наконечника для сварочной горелки (табл. 1).

Таблица Выбор наконечника сварочной горелки Параметры Расход ацетилена, л/ч Толщина свариваемого металла, мм Номер наконечника 0,20, 0,51, 1,03, 2,54, 7,011, Для сварки деталей из цветных металлов, заварки трещин и раковин небольшой длины в чугунных деталях при толщине стенок 1015 мм, а также для сварки деталей из малоуглеродистой стали толщиной до 7 мм применяют бензинокислородное пламя и горелку ГКУ0155.

При ручной газовой сварке и наплавке качество шва и наплавленного слоя значительной мере зависит от состава присадочного материала. При сварке следует применять присадочные материалы, близкие по химическому составу к материалу ремонтируемой детали. Так, для сварки высоколегированных деталей применяют специальные проволоки, легированные хромом, никелем, ванадием, молибденом, титаном и др.

Для защиты металла шва от окисления, а также для удаления окислов, образующихся при сварке, применяют флюсы в виде порошка или пасты. Сварку деталей из малоуглеродистых сталей можно вести без флюсов.

Нагрев основного и присадочного металлов при газовой наплавке легко регулируется, что позволяет избежать нежелательного глубокого проплавления основного металла и смешивания его с наплавочным материалом. При использовании науглероживающего пламени (с избытком ацетилена) выгорание углерода и легирующих элементов получается минимальным и наплавленный слой характеризуется высокой плотностью. Толщина наплавляемого слоя обычно колеблется от 2,5 до 4 мм.

К недостаткам газовой наплавки следует отнести неравномерность толщины наплавленного слоя.

Сварка чугунных деталей является сложным процессом, что связано с большим содержанием углерода и кремния в чугуне, неоднородностью структуры и чувствительностью к температурным изменениям. При сварке чугуна вследствие неравномерного нагрева и быстрого охлаждения появляются трещины, а в зоне сварки образуется отбеленный чугун высокой твердости, трудно обрабатываемый.



Сварку деталей из чугуна подразделяют на два вида: с подогревом и без подогрева. Для чугунных деталей несложной формы и небольших размеров применяют сварку без подогрева, для деталей сложной конфигурации сварку с подогревом.

При сварке с подогревом деталь предварительно нагревают до температуры 650700° С для предупреждения отбеливания чугуна и возникновения остаточных напряжений. Во время сварки температура детали не должна быть ниже 350° С. После сварки рекомендуется вновь нагреть деталь до температуры 650700° С, а затем медленно охладить.

В процессе сварки вследствие частичного выгорания углерода и кремния происходит отбеливание чугуна. Для получения качественного сварного шва в присадочных материалах должно быть 3,03,6% углерода и 34,8% кремния, а также 0,50,8% марганца для удаления серы из сварочной ванны.

При сварке чугуна без подогрева в качестве присадочного материала применяют чугунные стержни марки Б, а при сварке с подогревом чугунные стержни марки А с меньшим содержанием кремния. Для удаления из сварочной ванны тугоплавких окислов применяют флюсы на основе буры и хлористого калия.

Особенность сварки деталей из алюминия и алюминиевых сплавов определяется их свойствами:

низкой температурой плавления (около 600° С) и большой жидкотекучестью;

высокой теплопроводностью;

способностью окисляться на воздухе с образованием тугоплавкой окисной пленки, имеющей температуру плавления 2050° С;

высокой растворимостью водорода в расплавленном алюминии, приводящей к образованию пористости в сварном шве.

Для растворения окисной пленки применяют флюсы на основе хлористых и фтористых соединений, например флюс марки АФ4А. Флюс наносят в виде пасты на свариваемые поверхности деталей и на присадочный пруток. Деталь предварительно нагревают до температуры 300350° С. Для уменьшения склонности алюминия к растрескиванию в состав присадочного материала вводят не менее 3% кремния. Обычно применяют стержни из силумина.

Основным источником появления водорода в сварочной ванне является влага, поэтому перед сваркой необходимо прогревать деталь и прокаливать флюс.

2. Электродуговая сварка и наплавка 2.1. Ручная электродуговая сварка и наплавка При электродуговой сварке и наплавке источником тепла для расплавления металлов является электрическая сварочная дута, возникающая между электродом и свариваемым металлом. Качество сварного шва и наплавленного слоя определяется диаметром электрода, типом и маркой электрода, величиной сварочного тока, напряжением на дуге, родом и полярностью тока, скоростью сварки и положением шва в пространстве.

При ручной электродуговой сварке и наплавке чаще всего используются металлические электроды, представляющие собой металлический стержень, на поверхность которого нанесен слой покрытия, предназначенного для стабилизации горения дуги, защиты расплавленного металла от кислорода и азота воздуха, легирования наплавленного металла. В состав электродных покрытий входят следующие группы компонентов: стабилизирующие, шлакообразующие, газообразующие, раскисляющие, легирующие и связующие. Электроды изготовляют диаметром 1,612 мм и длиной 225450 мм. В зависимости от назначения стальные электроды подразделяются на типы. Тип и марку электродов выбирают в зависимости от химического состава металла ремонтируемой детали и требований, предъявляемых к сварному шву или наплавленному слою. Электроды некоторых типов и марок для сварки стальных деталей приведены в таблице 2.

Таблица Электроды для сварки низкоуглеродистых и низколегированных конструкционных сталей Тип электрода Применение Э АН Для конструкций неответственного назначения Э ОММ5, СМ5, ЦМ7, ВСП1,ВСЦ2,ОМА2, Для конструкций из углеродистых сталей общего назначения Э42А УОНИ13/45,СМ11, УП1/45, ОЗС Для конструкций из углеродистых сталей, работающих в тяжелых условиях Э ОЗС3, ОЗС4, АНО3, АНО4,МР1,МР3, Для конструкций из углеродистых и низколегированных сталей общего назначения Э46А Э138/45Н То же, для конструкций ответственного назначения Для наплавки изношенных поверхностей применяют специальные электроды, обеспечивающие получение наплавленного слоя необходимой твердости и высокой износостойкости (табл. 3).





Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины наплавляемого слоя, слоя. При толщине наплавки менее 2 мм рекомендуется применять электроды диаметром 3 мм, а при большей толщине наплавки электроды диаметром 45 мм. Величина сварочного тока устанавливается в зависимости от диаметра выбранного электрода:

(1) где диаметр электрода, мм;

величина сварочного тока, А.

Таблица Электроды для электродуговой наплавки Марка электрода Свойства наплавленного слоя ОММ5, УОНИ 13/55, К51, К52, ОЗС Низкая твердость НВ ОЗН250, ОЗН350, ОЗН Средняя твердость НВ Т540, ЦН4, ЭН60М, ОЗИ Высокая твердость после термической обработки HRC Т590, Т620, 13КН Высокая твердость без термической обработки HRC Напряжение в дуге зависит от ее длины, которая должна быть в пределах 0,51,1 диаметра электрода. Обычно.

Питание дуги может осуществляться постоянным или переменным током. Род тока и полярность выбираются в зависимости от толщины и химического состава металла ремонтируемой детали. Металл малой толщины и высоколегированные стали сваривают постоянным током обратной полярности. В электрической дуге больше тепла концентрируется на аноде, поэтому, если требуется небольшой нагрев детали, ее подсоединяют катодом, т. е. сварку ведут током обратной полярности. Переменный ток широко используется для сварки углеродистых и низколегированных сталей средней и большой толщины.

Для питания дуги переменным током применяют сварочные трансформаторы марок СТЭ22, СТЭ23, СТЭ24, ТС300, ТС500 и др. Из источников питания постоянным током наибольшее применение получили сварочные генераторы марок ПС300, ПС500, ПСО300, ПСО500 или выпрямители ВСНЗМ, ВСГЗА, ВС200 и ВС300, а также передвижные агрегаты типов СУГ2 и САК.

Наплавку изношенных поверхностей производят в несколько слоев с перекрытием каждого предыдущего валика на 1/3 ширины, что обеспечивает его отжиг и препятствует образованию закаленной зоны. Перед наплавкой каждого последующего слоя металла необходимо очищать предыдущий слой от шлака.

При наплавке выделяется значительное количество тепла, что может вызвать коробление детали. Поэтому наплавку следует вести с перерывами, обеспечивающими остывание слоя и соблюдать определенный порядок наложения валиков.

Наложив первый валик, деталь поворачивают на 180° и вновь накладывают валик. Так, систематически поворачивая деталь, производят наплавку первого слоя.

При ремонте закаленных деталей ненаплавляемую часть детали погружают в воду во избежание отпуска. Наплавку легированных сталей производят при большой плотности тока с предварительным подогревом поверхности.

Для повышения производительности ручной электродуговой наплавки рекомендуется применять наплавку металлическим электродом с присадочным прутком, пучком электродов, а также электродами больших диаметров с повышенным коэффициентом наплавки б.

Ручную электродуговую наплавку целесообразно применять при небольшом объеме работ, а также при наплавке труднодоступных мест.

К преимуществам ручной электродуговой наплавки относятся удобство и простота процесса.

Недостатки ее — низкая производительность, низкая стабильность дуги и невысокое качество наплавки.

2.2. Автоматическая электродуговая наплавка под слоем флюса При указанном виде наплавки электрическая дуга горит под слоем флюса, по­даваемого систематически в зону наплавки. В зоне горения дуги оплавляются по­верхность детали, электрод и прилегающий слой флюса. Электродная проволока по мере оплавления автоматически подается в зону дуги одновременно с флюсом. При плавлении флюса выделяется газ и образуется газовая оболочка, защищающая рас­плавленный металл от взаимодействия с окружающим воздухом и выгорания леги­рующих элементов. Кроме того, флюсовое покрытие способствует, сохранению тепла дуги и препятствует разбрызгиванию жидкого металла.

На рис. 2 представлена схема наплавки под слоем флюса тел вращения. Между поверхностью детали 5 и электродной проволокой 3 возбуждена электрическая дуга. Расплавленная капля металла электрода 3, смещаясь в направлении вращения детали, смешивается с расплавленным основным металлом детали, образуя сварочную ванночку. При остывании образуется наплавленный валик, который покрыт шлаковой коркой 7 и частично неиспользованным флюсом 1.

Pages:     || 2 | 3 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.