МЕХАНИЗИРОВАННЫЕ СПОСОБЫ НАПЛАВКИ

⇐ ПредыдущаяСтр 21 из 25Следующая ⇒

Наплавка под слоем флюса. Наплавка проволочными электродами. Типовая схема процесса наплавки под слоем флюса представлена на рис. 2.

Флюс насыпается слоем 50—60 мм, и статическое давление слоя флюса на жидкий металл составляет 70—90 Па. Этого незначительного давления достаточно для устранения нежелательных механических воздействий на ванну жидкого металла, разбрызгивания жидкого металла и нарушения формирования шва даже при очень больших силах тока.

Для наплавки под флюсом применяют электроды в виде одной или нескольких проволок диаметром 1—6 мм или электродной ленты толщиной 0, 4…1, 0 мм и шириной 20 — 100 мм.

Расплавленный шлак надежно изолирует жидкий металл от газов воздуха, способствует сохранению теплоты дуги. После затвердевания металла образуется наплавленный валик, покрытый шлаковой коркой и нерасплавившимся флюсом. Остывшую шлаковую корку удаляют.

С помощью наплавки под флюсом можно наносить слой металла почти любого химического состава толщиной от 2 мм и более. Данный процесс применяют при наплавке цилиндрических поверхностей, а также всевозможных плоских деталей и изделий криволинейной формы (лопастей гидротурбин).

Процесс наплавки под флюсом отличается универсальностью и широкими возможностями повышения производительности труда.

Рис. 2. Схема процесса наплавка под флюсом:

1 — электродная проволока, 2 — то-коподводящая втулка, 3 — сварочная дуга; 4 — наплавляемая деталь; 5 — сварочная ванна, 6 — наплавленный валик; 7 — шлаковая корка, 8 — флюс

При многоэлектродной наплавке можно наплавлять за один проход поверхность шириной до 100 мм с малой и равномерной глубиной проплавления основного металла. Расстояние между электродными проволоками зависит от их диаметра и силы сварочного Для обеспечения лучшего формирования валиков и получения равномерной глубины проплавления основного металла зазор между крайними электродами должен быть меньше, чем между средними. Размеры и конфигурации валиков, выполненных многоэлектродной наплавкой, существенно отличаются от размеров и конфигурации валиков при однозлектродной наплавке.

При значительной ширине валик имеет малую и равномерную глубину проплавления основного металла. По оси валика максимальная глубина проплавления 1, 7 мм, минимальная — не менее 1 мм, ширина валика SO мм.

При наплавке одним электродом глубина проплавления составляет 11 мм, а ширина валика — 14 мм. Соответственно коэффициент формы валика (отношение ширины валика к глубине проплавления) составляет при многоэлектродной наплавке 29, 4, а при наплавке одним электродом 1, 3.

Важной характеристикой наплавленного валика является доля участия в нем основного металла. Многоэлектродная наплавка позволяет даже при высоких режимах уменьшить долю участия основного металла в металле наплавленного валика до 22 % вместо 60— 70 % при однозлектродной наплавке. При повышенных режимах наплавки и определенных расстояниях между осями электродов валики получаются более широкие и высокие.

Наиболее устойчивый режим наплавки обеспечивается при применении постоянного тока обратной полярности.Для получения однослойной наплавки с ровной поверхностью и малой глубиной проплавления рекомендуется при наплавке очередного ^валика ось второго электрода направлять по кромке предыдущего валика.

Цилиндрические поверхности наплавляют по винтовой линии с заданным перекрытием предыдущего валика. Качество формирования наплавленного металла зависит от режима работы и диаметра деталей.

Эффективным методом наплавки является ленточная наплавка (рис.6). Наиболее распространенными сечениями ленточного электрода являются сечения 0, 3х20; 0, 5х30; 0, 5х50мм.

Рис. 6. Схема наплавка ленточным электродом: 1 - ленточный электрод; 2 — бункер для флюса; 3 сварочная головка; 4 — отсос нерасплавленного флюса; 5 — затвердевший шлак; б — наплавленный металл; 7 — сварочная ванна; 8 — основной металл; 9 - источник тепла

В отдельных случаях используется лента 1, 0 х 100 мм, а иногда и более широкая. В последнем случае требуется более сложное оборудование для питания сварочным током и применение специальных магнитных систем управления процессом горения дуги.

При наплавке ленточным электродом на постоянном токе дуга образуется между плавящимся ленточным электродом и изделием. Ленточный электрод подается по мере расплавления, а на изделие наплавляется слой толщиной 3 — 5 мм. Дуга и ванна отделяются от окружающей среды слоем флюса, часть которого плавится и образует защитный шлаковый слой. После застывания шлак удаляется с наплавленной поверхности

При наплавке широкой лентой под слоем флюса в местах перекрытия валиков часто образуются подрезы и захват шлака, особенно при наплавке медных сплавов. Чтобы избежать в этой зоне несплавлений, а также захвата шлака и образования других сварочных дефектов, используется комбинированный способ наплавки — электродной лентой с применением электродной проволоки (рис. 7, а, 6). Электродную проволоку располагают как со стороны наплавленного валика (рис. 7, в), так и с противоположной стороны ленты (рис. 7, г). Расстояние а зависит от режима наплавки; оно должно быть таким, чтобы не затвердевал шлак и чтобы не было общей сварочной ванны. Расстояние Ъ выбирают в зависимости от толщины валика и заданного режима наплавки таким образом, чтобы проплавление от воздействия электродной проволоки приходилось на участок образования подреза и скопления шлака. Весьма эффективным является расположение электродных проволок по обеим сторонам электродной ленты. Электродная проволока подается специальным механизмом равномерно и одновременно с лентой. Комбинированный способ наиболее целесообразен при наплавке под флюсом лентами шириной более 50 мм. Для получения гладкой поверхности и обеспечения переплава образовавшихся подрезов и наплывов применяют нахлесточное перекрытие валиков. Однако это не всегда позволяет избежать дефектов в наплавленном металле. Лучше всего наплавлять электродом желобообразной формы (рис. 7, д и е) с различным положением вогнутости ленты по отношению к направлению наплавки.

Рас. 7. Способы наплавки электродной лентой: 1 — электродная лента, 2 — электродная проволока, V_н — скорость наплавки

Для увеличения производительности и повышения качества наплавки Применяют также две спаренные электродные ленты сечением 0, 5 х 60 мм, которые одновременно подаются в зону дуги (рис. 7, ж).

Для предотвращения образования шлаковых включений в местах перекрытия смежных валиков используют также электродную ленту с отбортовкой кромок (рис 7, э).

Технология наплавки различных поверхностей предусматривает ряд приемов нанесения наплавленного слоя: ниточными валиками с перекрытием один другого на 0, 3 - 0, 4 их ширины, широкими валиками, полученными за счет поперечных к направлению оси валика колебаний электрода, электродными лентами и др. Расположение валиков с учетом их взаимного перекрытия характеризуется шагом наплавки (рис. 1).

Рис. 1. Схема наплавки слоев:

В, hн, hпр - соответственно ширина валика, а - по образующей, б - по окружности. в - высота наплавки, глубина проплавления, Sн - по винтовой линии шаг наплавки.

Наплавку криволинейных поверхностей тел вращения выполняют тремя способами (рис. 2): наплавкой валиков вдоль образующей тела вращения, по окружностям и по винтовой линии.

Рис. 2. Наплавка тел вращения:

В, hн, hпр - соответственно ширина валика, а - по образующей, б - по окружности, в - высота наплавки, глубина проплавления, Sн - по винтовой линии шаг наплавки.

Наплавку по образующей выполняют отдельными валиками так же, как при наплавке плоских поверхностей. Наплавка по окружностям также выполняется отдельными валиками до полного замыкания начального и конечного участков их со смещением на определенный шаг вдоль образующей. При винтовой наплавке деталь вращается непрерывно, при этом источник нагрева перемещается вдоль оси тела со скоростью, при которой одному обороту детали соответствует смещение источника нагрева, равное шагу наплавки. При наплавке тел вращения необходимо учитывать возможность стека-ния расплавленного металла в направлении вращения детали. В этом случае целесообразно источник нагрева смещать в сторону, противоположную направлению вращения, учитывая при этом длину сварочной ванны и диаметр изделия (рис. 3).

Рис. 3. Смещение электрода при наплавке тел вращения: а - наклонно расположенным электродом, б - с вертикальным расположением электрода

Выбор технологических условий наплавки производят, исходя из особенностей материала наплавляемой детали. Наплавку деталей из низкоуглеродистых и низколегированных сталей обычно производят в условиях без нагрева изделий. Наплавка средне- и высокоуглеродистых, легированных и высоколегированных сталей часто выполняется с предварительным нагревом, а также с проведением последующей термообработки с целью снятия внутренних напряжений. Нередко термообработку (отжиг) выполняют после наплавки для снижения твердости перед последующей механической обработкой слоя. Для выполнения наплавки в основном применяют способы дуговой и электрошлаковой сварки. При выборе наиболее рационального способа и технологии наплавки следует учитывать условия эксплуатации наплавленного слоя и экономическую эффективность процесса.

⇐ Предыдущая 16 17 18 19 202122 23 24 25 Следующая ⇒