Восстановление деталей машин наплавкой под слоем флюса

 

1 Цель работы

 

1.1 Ознакомиться со станком для наплавки под слоем флюса УД.209.

2.2 Составить схему и дать краткую технологию наплавки деталей.

1.3 Произвести расчет режимов наплавки, наплавить детали под слоем флюса, построить графики.

1.4 Определить качество наплавки: наличие пор, трещин и твердость наплавленного металла.

1.5 Изучить влияние наплавочной проволоки СВ-0, 8, ЗОХГСА, 65Г, ОВС на твердость наплавленной поверхности. Получить практические навыки выполнения наплавочных работ.

1.6 Составить отчет.

 

2 Оборудование рабочего места

 

Рабочее место наплавки изношенных поверхностей деталей под слоем флюса состоит из наплавочной установки УД. 209-01000; сварочного преобразователя ПСО-300; токопроводов; ящиков для флюса и шлака; деталей, подлежащих наплавке; проволоки электродной, щитка сварщика, щетки металлической, молотка слесарного, рукавиц брезентовых, твердомера ТК-2, штангенциркуля и микроскопа.

 

3 Техника безопасности при выполнении лабораторной работы

 

3.1 Наплавочные операции характеризуются повышенной опасностью из-за наличия электрического тока и расплавленного металла, поэтому установку для наплавки металла под слоем флюса включать только в присутствии преподавателя или учебного мастера.

3.2 При включении станка предупредить окружающих.

3.3 При наплавке касаться чем-либо обрабатываемой детали запрещается.

3.4 Запрещается работа с неисправной местной вытяжкой или без нее.

3.5 При обнаружении любой неисправности следует прекратить работу и сообщить преподавателю или учебному мастеру.

 

4 Описание устройства установки

 

Для ремонта деталей наплавкой предназначены наплавочные установки разного типа. Одним из широкоуниверсальных типов оборудования является установка УД 209, позволяющая производить наплавку под слоем флюса или в среде защитных газов деталей диаметром от 10 до 400 мм. Пределы регулирования сварочного тока – от 60 до 500 А. Общий вид УД 209 показан на рис. 7.5. Установка даёт возможность наплавлять гладкие цилиндрические поверхности, заваривать шлицы, шпоночные канавки, винтовую резьбу. При наплавке применяется наплавочная проволока диаметром от 0, 8 до 2 мм со скоростью подачи до 350 м/ч.

Данный наплавочный агрегат служит для установки наплавляемой детали, приведения её в движение, подачи электродной проволоки в зону наплавки, перемещения электродной проволоки вдоль оси наплавляемой детали и, при необходимости, приведения электродной проволоки в колебательное движение.

Наплавочная установка (рис. 13) состоит из станины 1; передней бабки 2, через которую проходит шпиндель, вращающий ремонтируемую деталь с помощью крепящегося к нему токарного патрона; каретки 5, сообщающей поступательное перемещение наплавочной проволоке параллельно оси вращения детали; механизма подачи проволоки 6; мунштука 4; задней бабки 8 с выдвижной пинолью для установки в её отверстии вращающегося центра – опоры ремонтируемой детали; газоотссоса 7 и пульта управления 3.

 

Рис. 13. Установка для наплавки УД-209

 

На станине агрегата установлены все узлы и механизмы, в тумбе станины расположены панели электрооборудования.

Каретка 5 установлена на станине станка и служит основанием для механизма подачи проволоки 6 через мундштук 4 в зону наплавки. Смещение мундштука с «зенита» выполняется суппортом, винтовой парой винт-гайка. Механизм подачи проволоки состоит из электродвигателя и червячного редуктора, соединённых между собой изоляционной муфтой и изолирующей прокладкой. Механизм подачи проволоки выполнен совместно с колебателем мундштука и обеспечивает одновременную подачу и колебание электрода.

Для регулировки скорости подачи проволоки имеются сменные шестерни.

Поступательное перемещение каретки 5, параллельное оси вращения ремонтируемой детали, осуществляется с помощью винтовой передачи гайка – ходовой винт. Это движение подачи каретки кинематически увязывается с вращением шпинделя: определённое перемещение каретки на один оборот шпинделя.

На рассматриваемой установке привод шпинделя имеет бесступенчатое регулирование частоты вращения с помощью электродвигателя с тирристорным преобразователем. Высокая степень редукции привода шпинделя обеспечивается с помощью ременной передачи и стандартного червячного редуктора.

На боковой стенке передней бабки закреплена таблица для настройки режимов наплавки.

Наплавочный агрегат имеет также систему отвода газов, образующихся при наплавке. Система отвода газов смонтирована совместно с защитным кожухом 7.

Для настройки режимов и управления процессом наплавки служит пульт управления 3. Вид пульта управления с указанием органов управления показан на рис. 14.

Рис. 14. Пульт управления установки УД-209

 

На пульте управления имеются следующие элементы: 1 – амперметр; 2 – вольтметр; 3 – вольтметр частоты вращения шпинделя, 4 – сигнальная лампа «Напряжение подано»; 5 – сигнальная лампа «Готово к сварке»; 6 – кнопка «Пуск сварки»; 7 – кнопка «Стоп сварка»; 8 – кнопка «Стоп аварийно»; 9 – переключатель подогревателя газов; 10 – переключатель способа наплавки (спиральная – продольная); 11 – кнопка «Газ»; 12 – кнопка «Каретка включена»; 13 – переключатель движения каретки; 14 и 15 – кнопки «Вверх», «Вниз»; 16, 18 – кнопки «Электрод вверх, вниз»; 17 – резистор.

На рис. 15 представлен механизм подачи наплавочной проволоки и флюса к восстанавливаемой детали. В качестве источника питания дуги рекомендуется использовать сварочные трансформаторы типа ВДУ-505.

 

Рис. 15. Механизм подачи наплавочной проволоки и флюса

1 – механизм подачи проволоки (электрода); 2 – бункер для флюса; 3 – кронштейн; 4 – мундштук; 5 – хомутик

 

5 Технология наплавки

 

Технологический процесс восстановления деталей под слоем флюса включает в себя подготовку деталей, процесс наплавки и обработку наплавленной поверхности.

Подготовка изношенных деталей перед наплавкой состоит из очистки от грязи, масла, краски, ржавчины и др. Поверхности деталей, имеющие трещины, следы износа или старую наплавку протачивают до появления основного металла. Отверстия, канавки, пазы на направляемых поверхностях заделывают медными угольными или графитовыми вставками.

Наплавка производится электродной проволокой диаметром 1, 2…2 мм на постоянном токе обратной полярности.Марка проволоки выбирается в зависимости от марки стали, из которой изготовлена деталь, и необходимой твердости наплавленного металла. При наплавке используется электродная проволока марки: СВ-0, 8, 10Г2, ЭП-681, 30 ХГСА и др. и флюс АН-348А или ОСЦ-46.

Режимы наплавки деталей диаметром от 50 до 500 мм представлены в таблице 6.

Указанные режимы ориентировочны. Точные режимы проверяются пробной наплавкой.

 

Таблица 6

Режимы наплавки деталей машин под слоем флюса

Диаметр детали, мм	Сила тока, А	Напряжение дуги, В	Скорость наплавки м/мин	Шаг наплавки, мм	Диаметр эл. пров., мм	Высота 1-го наплавленного слоя на стор., мм
50…60	140…150	26…28	16…24		1, 6	1, 5…2
65…75	170…180	26…28	16…28	3, 5	1, 6	1, 8…2, 5
80…160	180…200	28…30	16…32			2, 5…3, 5
160…200	220…250	30…32	16…36			3…4
250…300	250…275	30…32	16…36			3…4

 

Режимы наплавки характеризуются величиной тока, напряжением, диаметром электродной проволоки, скоростью наплавки, вылетом электрода. Согласно заданного режима наплавки подбирается скорость подачи электродной проволоки и шаг наплавки.

В таблице 7 приведены ориентировочные данные для настройки аппарата на заданный режим по току.

Скорость подачи электродной проволоки V_пр (м/ч), скорость наплавки V_н (м/ч), частоту вращения детали n(об/мин) рассчитывают по следующим формулам

 

 

где I – сила сварочного тока, А;

a_н– коэффициент наплавки, г/А·ч (11, 6 ± 0, 4 г/А·ч);

r – плотность материала проволоки, г/см; 7, 8г/см;

Д – диаметр наплавляемой детали, мм

F – площадь поперечного сечения шва, см (0, 09…0, 12см).

Предназначенная для наплавки деталь зажимается в патроне станка и устанавливается вылет электрода на 15…20мм (расстояние от поверхности детали до мундштука).Чтобы металл во время наплавки не стекал, электрод смещают в сторону, обратную направлению сварки, на 5…10 мм. После пуска сварочного преобразователя нажать кнопку «вниз» – конец электрода замыкается на изделии. Затем открывается шибер бункера, и флюс поступает в зону наплавки. Нажатием кнопки «пуск» возбуждается дуга и начинается процесс наплавки. При возникновении дуги кнопку отпустить. В процессе наплавки необходимо обивать шлак, следить за показаниями прибора и нормальным поступлением флюса в зону горения дуги. Наплавка производится на детали по заданию преподавателя. По окончании наплавки последовательным нажатием кнопки «СТОП-1» и «СТОП-2» процесс прекращается, перекрытием шибера прекращается подача флюса.

 

Таблица 7

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: