Технология вибродуговой наплавки

Процесс осуществляют на постоянном токе обратной полярности. Оптимальное напряжение при наплавке 17—20 В.

Для охлаждения детали применяют 3-4 %-ный раствор кальцинированной соды или 10-20 %-ный раствор технического глицерина. Количество жидкости, подаваем мой в зону наплавки, регулируют краном, установленным на наплавочной головке. Струя жидкости не должна попадать в столб дуги, так как от этого нарушается процесс наплавки.

Толщина наплавляемого слоя зависит от соотношения скоростей подачи электродной проволоки и окружной скорости вращения детали. Чем больше скорость подачи проволоки и меньше окружная скорость вращения детали, тем толще будет наплавленный слой. С увеличением окружной скорости вращения детали наплавляемый валик металла при прочих равных условиях наплавки становится тоньше и уже.

Если толщина наплавленного слоя должна быть минимальной, то применяют тонкую проволоку, а если требуется получить более толстый слой, то применяют проволоку большего диаметра.

Стабильность процесса наплавки контролируют по показаниям амперметра и по равномерности издаваемого звука. При нормальном ходе процесса стрелка амперметра почти не колеблется и слышен равномерный характерный звук плавящейся проволоки. При неправильно выбранных режимах наплавки процесс идет при непрерывном резком потрескивании, стрелка амперметра резко колеблется, шов получается прерывистым.

Большая пористость наплавленного металла указывает на загрязненность охлаждающей жидкости либо недостаточно хорошую очистку поверхностей основного металла и проволоки. При слишком большой окружной скорости детали в наплавленном металле образуется большое количество раковин.

После длительной работы наплавочной головки изнашиваются направляющая трубка мундштука, рифления подающего ролика в механизме подачи проволоки, ослабевает затяжка конусного болта шатуна наплавочной головки и пр. Все эти неисправности приводят к нарушению стабильности процесса и образованию дефектов наплавки. Поэтому необходимо своевременно производить обслуживание установки.

68. Технология и оборудование для электрошлаковой наплавки.

ЭШН — разновидность электрошлакового процесса; технология, основанная на нанесении расплавленного металла на рабочую поверхность изделия, при которой оплавление основного и расплавление присадочного металлов происходит за счет тепла, выделяющегося в шлаковой ванне при протекании через неё электрического тока. Ванна жидкого шлака, имея меньшую, чем у расплавленного металла, плотность, постоянно находится над поверхностью металлического расплава, защищая его от воздействия воздуха. Капли присадочного металла, проходя через шлак, подвергаются металлургической обработке и очищаются от вредных примесей. Направление конвекции шлака зависит от диаметра электрода: при наплавке тонким электродом преобладает вынужденная электромагнитная конвекция, шлак опускается у электрода и поднимается по краям шлаковой ванны, при использовании толстого электрода преобладает свободная тепловая конвекция, шлак опускается по краям шлаковой ванны и поднимается вблизи электрода.

Различают наплавку с принудительным (ЭШН в водоохлаждаемых кристаллизаторах и формирующих устройствах) и свободным (ЭШН лентами) формированием наплавляемого слоя. По начальной стадии электрошлакового процесса различают «твердый» старт (наведение шлаковой ванны происходит непосредственно в зоне наплавки) и «жидкий» старт (в полость кристаллизатора заливают заранее приготовленный шлак).

Сущность ЭШН с принудительным формированием наплавляемого слоя заключается в следующем. В шлаковую ванну, находящуюся в полости, образованной наплавляемой поверхностью и водоохлаждаемым кристаллизатором, подается электродный присадочный материал. Ток, проходя между электродом и наплавленным металлом через жидкий шлак, разогревает его до высокой температуры, достаточной для расплавления подаваемого присадочного материала (от 1650 до более, чем 2000 градусов цельсия) и оплавления поверхности изделия. Расплавленный металл опускается на дно шлаковой ванны и, кристаллизуясь, образует наплавленный слой.

В качестве присадочного материала используются один или несколько электродов из сплошных или порошковых проволок, ленты, пластинчатые электроды большого сечения, плавящиеся мундштуки и композиционные проволоки. При использовании неплавящихся (графитовых, вольфрамовых) электродов возможно применение электронейтральных некомпактных присадочных материалов: дроби, жидкого металла.

При ЭШН композитных покрытий в шлаковую ванну сыпят сверху гранулированный твёрдый сплав, температура плавления которого выше температуры плавления металла-связки, необходимость применения которого обусловлена недопустимостью вторичного расплавления некоторых твёрдых сплавов, из-за чего наплавка монопокрытий из таких материалов невозможна. Твёрдость и износостойкость обеспечивается частицами твёрдого сплава, а металл-связка держит их на поверхности детали.

69. Технология и оборудование для приварки стальной ленты.

Сущнoсть прoцессa — тoчечнaя привaркa стaльнoй ленты (прoвoлoки) к пoверхнoсти детaли в результaте вoздействия мoщнoгo импульсa тoкa. В тoчке свaрки прoисхoдит рaсплaвление метaллa ленты (прoвoлoки) и детaли. Детaль 2 устaнaвливaют в центрaх 1 или пaтрoне, a свaрoчнaя гoлoвкa с рoликaми 4. Лентa (прoвoлoкa) плoтнo прижимaется рoликaми пoсредствoм пневмoцилиндрoв. Пoдвoд тoкa к рoликaм прoизвoдится oт трaнсфoрмaтoрa 5. Требуемaя Длительнoсть циклa oбеспечивaется прерывaтелем тoкa.
Ленту привaривaют кo всей изнoшеннoй пoверхнoсти или пo винтoвoй линии в прoцессе врaщения детaли. Скoрoсть врaщения Детaли прoпoрциoнaльнa чaстoте импульсoв и прoдoльнoму перемещению свaрoчнoй гoлoвки.
Преимуществa спoсoбa: высoкaя прoизвoдительнoсть прoцессa (в 2, 5 рaзa превoсхoдит вибрoдугoвую нaплaвку); мaлoе теплoвoе вoздействие нa детaль (не бoлее 0, 3 мм); небoльшaя глубинa дaвления; незнaчительный рaсхoд мaтериaлa (в 4...5 рaз превoсхoдит вибрoдугoвую нaплaвку); вoзмoжнoсть пoлучения не-Ялaвленнoгo метaллa с любыми свoйствaми; блaгoприятные сa-нитaрнo-прoизвoдственные услoвия рaбoты свaрщикa, a недoстaтoк — oгрaниченнoсть тoлщины нaплaвленнoгo слoя и слoжнoсть устaнoвки.
Спoсoб электрoкoнтaктнoй привaрки ленты испoльзуется для вoсстaнoвлении пoверхнoстей вaлoв, a тaкже oтверстий в чугунных и стaльных детaлях, в тoм числе кoрпусных.
Твердoсть, изнoсoстoйкoсть и прoчнoсть сцепления ленты с детaлью зaвисят oт мaрки стaли ленты. Высoкую твердoсть oбеспечивaют ленты из хрoмистых и мaргaнцевых стaлей. Тoлщинa ленты берется в пределaх 0, 3... 1, 5 мм. Усилие прижaтия рoликoв при привaрки ленты 1, 3... 1, 6 кН.

Или

Лабораторная работа №3 столяров.

70. Наплавка порошковыми проволоками и лентами.

Порошковая проволока — это непрерывный электрод, состоящий из металлической оболочки и находящегося в ней порошкового сердечника (порошка-наполнителя).

Оболочкой для большинства проволок, предназначенных для сварки и наплавки сталей, сплавов и чугуна служит холоднокатаная лента толщиной 0, 2—0, 8 мм из низкоуглеродистой стали, имеющей высокую, необходимую для формирования и волочения проволоки пластичность. При изготовлении порошковых проволок для сварки и наплавки цветных металлов используют ленту из металла соответствующего состава.

Сердечник проволоки представляет собой смесь порошков минералов, руд, металлов, ферросплавов, других веществ, обеспечивающих стабильное и устойчивое ведение процесса сварки и получение сварных соединений с требуемыми эксплуатационными характеристиками.

Компоненты сердечника по своему основному функциональному назначению подразделяют на газообразующие, шлакообразующие, стабилизирующие и легирующие материалы, раскислители и специальные добавки. Многие материалы выполняют в процессе сварки несколько функций.

В целом по своему составу сердечники порошковых проволок могут относиться к пяти видам: рутил-органическому, карбонатно-флюоритному (основному), флюоритному, рутиловому и рутил-флюоритному.

При изготовлении порошковой проволоки не только определяют композицию ее сердечника, но и выбирают рациональную конструкцию сечения. Для наплавочных порошковых проволок преимущественно применяют простую конструкцию оболочки: трубчатую или трубчатую с нахлестом.

Порошковая проволока должна удовлетворять ряду технических требований, определяющих возможность и целесообразность ее промышленного применения. Общие технические требования для всех видов проволоки по сварочно-технологическим свойствам следующие: легкое возбуждение дуги и устойчивое горение; плавление проволоки без чрезмерного разбрызгивания электродного металла; хорошая растекаемость образующегося при сварке и наплавке шлака и легкое отделение его после охлаждения; хорошее формирование сварного шва или наплавленного валика без недопустимых дефектов; надежное и без затруднений перемещение подающими механизмами.

Поверхность проволоки должна быть гладкой, без вмятин, надрывов, без следов коррозии, масла и других загрязнений. Допускаются продольные риски и следы волочильной смазки. Для снятия волочильной смазки с поверхности порошковой проволоки чаще всего используют ее термообработку при температуре 150—250 °С в течение 2—4 ч. Недопустимо высыпание порошка-наполнителя из конца проволоки.

Наибольшее применение имеют проволоки для сварки углеродистых и низколегированных сталей. Порошковая проволока для сварки легированных сталей, чугуна, цветных металлов и сплавов выпускается в небольших количествах.

Классификация, сортамент и технические требования на порошковую проволоку для сварки углеродистых и низколегированных сталей с временным сопротивлением до 900 МПа регламентируются ГОСТ 26271—84

71. Сущность процесса электрохимического наращивания металла.

Электролитическое наращивание металла на изношенные поверхности деталей основано на образовании в водных растворах солей, кислот и щелочей (электролитов) при пропускании через них постоянного электрического тока заряженных частиц — ионов. При прохождении постоянного тока через электролит положительно заряженные ионы (металлы, водород) движутся к катоду-электроду, соединенному с отрицательным полюсом источника тока, а отрицательно заряженные ионы (кислотный и водный остатки) — к аноду-электроду, соединенному с положительным полюсом источника тока. Достигнув анода или катода, ионы теряют свой электрический заряд и выделяются на них в виде нейтральных атомов, образуя со временем на поверхности детали необходимое покрытие. Обычно катодами являются восстанавливаемые детали, а анодами — различные металлы.

В ремонтной практике при электролитическом наращивании используют осадки хрома или железа.

72. Технология восстановления деталей железнением.

Технологические операции при ремонте (восстановлении) деталей железнением выполняют в следующей последовательности: механическая обработка восстанавливаемых поверхностей; промывка органическими растворителями; промывка в воде; изоляция поверхностей, не подлежащих покрытию; монтаж деталей на подвеску; электрохимическое обезжиривание; промывка в горячей и холодной воде; анодная обработка; железнение, промывка в горячей воде после железнения.

Механическая обработка восстанавливаемых поверхностей производится с целью удаления следов износа и создания требуемой геометрической формы. Шероховатость поверхностей после обработки должна быть в пределах #а=1, 25 мкм па ГОСТ 2789—73. Промывка деталей органическими растворителями, изоляция поверхностей, не подлежащих покрытию, монтаж деталей на подвеску, электрохимическое обезжиривание, промывка в горячей и холодной воде производятся так же, как и при хромировании.

Анодная обработка деталей производится в ванне следующего состава: серная кислота — 360...400 г/л и сернокислое железо — 10... 25 г/л.

Режим обработки: температура электролита 18... 25 °С, плотность тока 30... 80 А/дм2, время травления 30... 60 с в зависимости от термообработки детали. В качестве анодов применяют пластины из свинца, площадь которых в 2... 4 раза должна превышать площадь обрабатываемой поверхности деталей.

После анодной обработки детали промывают в ванне с холодной водой в течение 0, 5... 1, 0 мин. Поверхность деталей после анодной обработки должна иметь светло-серебристый цвет.

73. Технология восстановления деталей машин хромированием.

С помощью хромирования можно получать покрытия, обладающие высокими твердостью, износостойкостью и стойкостью к коррозии. Однако хромирование – дорогой и малопроизводительный процесс (выход по току – 10…18%, скорость осаждения хрома – 0, 02…0, 05 мм/ч). Поэтому хромирование применяют для восстановления и упрочнения ответственных деталей с малыми износами (0, 2…0, 3 мм), а также в качестве защитно-декоративной отделки поверхностей деталей.

При хромировании чаще всего применяют так называемый универсальный электролит следующего состава: хромовый ангидрид (CrO₃) – 200…250г/л, серная кислота (H₂SO₄) – 2, 0…2, 5г/л. Режим электролиза: катодная плотность тока 30…60 А/дм², температура электролита 45…60С. При этом используют нерастворимые свинцовые аноды, площадь которых должна 2…3 раза превышать площадь хромируемой поверхности. Травление перед хромированием обычно производят в том же электролите путем переключения полярности электродов (деталь – на анод) при плотности тока 25…40 А/дм² в течение 30..60 с – для стальных деталей и 20…25 А/дм² в течение 20…30 с – для чугунных деталей.

Кроме рассмотренного способа покрытия деталей в ваннах, широко применяют вневанные способы: струйный, проточный, местный, электронатиранием. Принцип вневанного осаждения покрытий заключается в том, что в зоне восстанавливаемой поверхности детали создают местную ванночку (электролитическую ячейку), в которую попадают электролит и через которую пропускают электрический ток. При струйном способе электролит насосом подают струями через отверстия в аноде, при проточном – электролит прокачивают насосом между катодом и анодом. При местном способе электролитом заполняют ячейку, образованную у покрываемой поверхности (например, заливают в плотно закрытое снизу отверстие под подшипник коробки передач). Технология получения покрытий в этих случаях примерно такая же, как и при ванном способе. Непокрываемые поверхности деталей не изолируют. Эти способы применяют обычно для восстановления крупногабаритных деталей (корпуса коробок передач и т.д.).

В последние годы для питания гальванических ванн вместо постоянного тока все шире применяются некоторые формы переменного тока (асимметричный, реверсированный и т.д.). Это во многих случаях позволяет увеличить производительность процесса и улучшить качество покрытий.

74. Технология восстановления деталей цинкованием.

Нанесение защитных цинковых покрытий производится следующими способами:

холодное цинкование (окраска)

горячее цинкование металлоконструкций

нанесение гальванических покрытий (цинкование гальваническое)

газо-термическое цинкование напылением (напыление цинка)

термодиффузионное цинкование

Возможность долгосрочного использования изделий из металла и стали находится в зависимости от возможности предотвратить коррозию этих материалов, тем самым, продлить их срок службы.
Антикоррозийное цинкование - покрытие цинком стальных и металлических конструкций, позволяющее защитить изделие от коррозии и выпускать качественные прочные изделия. Оцинкование (цинкование) проводят разными способами. Цинковое покрытие служит тем дольше, чем больше цинка в нем содержится. Способ нанесения покрытия выбирают в зависимости от условий дальнейшего использования изделия и необходимых свойств протекторного слоя. Возможно в одном изделии использование нескольких типов покрытий.
При работе с металлическими изделиями порой приходится сталкиваться с ущербом от коррозии. Металл имеет прочную структуру, но она не спасает его от этой напасти. Для сохранения металла просто необходимо пользоваться средствами антикоррозийной защиты. Наиболее эффективным методом защиты является цинкование, при котором металл покрывается тонким слоем цинка. Существуют различные виды цинкования (горячее цинкование, термодиффузионное цинкование, гальваническое цинкование, холодное цинкование) которые имеют свои особенности.

75. Оборудование для проведения восстановления гальваническими покрытиями.

76. Технология и оборудование для электродугового напыления.

Способ электродуговой металлизации заключается в расплавлении напыляемого проволочного материала электрической дугой, его распылении и нанесении на подложку струей сжатого воздуха.

Толщина наносимого покрытия - 0, 1-3 мм. Материал покрытий - стали, алюминиевые сплавы, бронзы, баббит, молибден и др.

Способ применим для восстановления и упрочнения изношенных деталей пониженной жесткости, т.к. нагрев основного металла в процессе нанесения покрытия не превышает 80-100 ° С.

Типовые детали, восстанавливаемые методом электродугового напыления: посадочные поверхности валов, бронзовые втулки, вкладыши, гильзы цилиндров (снаружи), алюминиевые головки блоков ДВС и др.

Детали, работающие при ударных нагрузках, восстанавливать данным способом нецелесообразно