НАНЕСЕНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ РАЗРУШЕННЫХ И ИЗНОШЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ

При ремонте изделий осуществляют замену агрегатов и деталей, а также восстанавливают изношенные детали.

Восстановление деталей наплавкой

Одним из способов восстановления деталей, связанным с тепловым воздействием на материал, является наплавка металла на их изношенные поверхности. В практике ремонта используется дуговая наплавка под флюсом, наплавка в углекислом газе, элек- тродуговая наплавка вольфрамовым электродом в среде аргона, вибродуговая, широкослойная, плазменно-дуговая и лазерная наплавка.

Дуговая наплавка под флюсом.

В этом механизированном способе наплавки, широко применяемом для восстановления цилиндрических и плоских поверхностей деталей, совмещены два основных движения электрода: перемещение вдоль сварного шва и подача электрода по мере оплавления детали.

Сущность процесса наплавки металла на цилиндрические поверхности иллюстрирует рис. 9.1. Деталь 5, установленная на токарном станке, контактирует с электродной проволокой 2, проходящей

через наплавочную головку /. Флюс 4 подастся автоматически из бункера 3. Сварочный ток от преобразователя и выпрямителя обеспечивает горение дуги. Под действием высокой температуры

Рис. 9.1. Схема автоматической дуговой наплавки металла на цилиндрические детали под флюсом:

/ — наплавочная головка; 2 — электродная проволока; 3 — бункер; 4 — флюс; 5 — деталь формируется газовая полость, в которой существует дуга, расплавляющая металл. Часть флюса плавится, образуя вокруг дуги эластичную жидкую оболочку, защищающую металл от окисления и уменьшающую его разбрызгивание и угар. После кристаллизации металла на детали образуется сварной шов.

Наплавка под флюсом обеспечивает легирование металла с помощью проволоки и флюса при получении покрытия, однородного по химическому составу и свойствам; защиту сварочной дуги и ванны жидкого металла от окисления на воздухе; выделение растворенных газов и шлаковых включений из сварочной ванны в процессе медленной кристаллизации жидкого металла; возможность повышения производительности процесса в 6 —8 раз за счет возрастания скорости сварки при увеличении силы сварочного тока. Кроме того, это наименее энергоемкий и наиболее экономичный (по расходу электродного материала) способ наплавки, позволяющий получать слои наплавленного металла значительной толщины (1,5... 5,0 мм и более).

К недостаткам данного способа наплавки следует отнести сильный нагрев детали, невозможность наплавки покрытий на детали диаметром менее 40 мм из-за стекания наплавленного металла, определенные трудности, связанные с удержанием флюса на поверхности детали и удалением шлаковой корки, возможность возникновения трещин и пор в наплавленном металле.

Технологическими параметрами процесса наплавки являются сила сварочного тока, напряжение дуги, скорость наплавки, материал и диаметр электродной проволоки, скорость подачи, марка флюса и шаг наплавки.

Сила сварочного тока, А,

где d₃ — диаметр электродной проволоки, мм.

Наплавку обычно ведут на постоянном токе обратной полярности при напряжении сварочной дуги в пределах 25...35 В, скорости подачи проволоки 75... 180 м/ч и скорости наплавки 20...25 м/ч.

Вылет электрода 8, мм, и шаг наплавки S, мм, зависят от диаметра проволоки:

Процесс наплавки металла на плоские поверхности осуществляется путем перемещения наплавочной головки вдоль детали со смешением электродной проволоки на 3...5 мм в направлении, перпендикулярном движению, после получения шва заданной длины. Основные параметры наплавки металла на плоские поверхности приведены в табл. 9.1.

Основные параметры наплавки металла на плоские поверхности

Характеристики наплавленного слоя (твердость и износостойкость) в основном зависят от марки применяемой электродной проволоки и флюса. При восстановлении деталей с большим износом обычно производят автоматическую наплавку металла порошковой проволокой, в состав которой входят феррохром, ферротитан, ферромарганец, графитовый и железные порошки. Режим наплавки зависит от марки проволоки и толщины детали. Для уменьшения разбрызгивания электродного материала во время наплавки используют постоянный ток низкого напряжения (20...21 В).

В организациях автосервиса наплавку под флюсом применяют при ремонтном восстановлении шеек коленчатых валов, шлицевых поверхностей на различных валах и других деталей.