Меню Рубрики

Установки для наплавки в сред

Сварка и наплавка в среде углекислого газа

Углекислый газ (С02) при этом методе сварки и наплавки подается в зону сварки, тем самым оттесняет воздух и предохраняет металл от воздействия кислорода и азота. Схема наплавки в углекислом газе приведена на рисунке 8.

Наплавку в среде углекислого газа целесообразно применять для восстановления наружных и внутренних поверхностей деталей цилиндрической формы небольшого диаметра.

Сварку в среде углекислого газа применяют при ремонте тонколистовых конструкций. Наибольшее применение этот сварочный процесс получил для заварки трещин и приварки заплат при ремонте облицовки, кабин тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин.

Сварка и наплавка в углекислом газе осуществляются автоматическим и полуавтоматическим способами. При полуавтоматической сварке и наплавке механизированы только операции подачи углекислого газа и электродной проволоки, при автоматической сварке механизирована также операция перемещения электрода относительно детали.

Материалы. Для сварки и наплавки в среде углекислого газа применяют проволоки следующих марок: Св-08ГС, Св-08Г2С, Св-12ГС, Св-10ХГ2С, Св-18ХГСА, Нп-ЗОХГСА, ПП-АН4, ПП-АН5, ПП-АН8, ПП-ЗХ2В8Т, ПП-Р18Т, ПП-Х12ВФТ и другие. Выбор электродной проволоки производится по содержанию элементов раскислителей. Основные раскислители в проволоке для сварки и наплавки углеродистых и низколегированных сталей — кремний и марганец. Сварка и наплавка проволокой, не содержащей достаточного количества раскислителей и с большим содержанием углерода, сопровождается повышенным разбрызгиванием, металл шва становится пористым, появляется опасность возникновения трещин.

Для обеспечения защитной среды углекислый газ получают обычно из пищевой углекислоты или специальной осушенной углекислоты. В баллонах содержится 20… 25 кг жидкой углекислоты под давлением 5,0… 6,0 МПа. В нормальных условиях из одного килограмма углекислоты при ее испарении получают 509 л СОг.

Оборудование. Для сварки и наплавки в среде углекислого газа выпускаются комплекты специального оборудования различных конструкций. В комплект входят автоматическая головка, подающий механизм, пульт управления, подогреватель, осушитель. Пост автоматической и полуавтоматической сварки и наплавки в углекислом газе, кроме узлов, входящих в комплект, дополнительно оборудуется понижающим редуктором, баллоном с СО2, резиновыми шлангами для подачи газа к горелкам, расходомером для определения расхода газа при сварке или наплавке.

Для сварки и наплавки в углекислом газе используют аппараты А-547-Р, А-547-У, А-929, ПДПГ-300, А-577-У.

Полуавтомат А-547-Р предназначен для сварки и наплавки электродной проволокой диаметром 0,5… 1,2 мм. Скорость подачи проволоки можно регулировать в пределах 120 … 140 м/ч. В качестве источника питания полуавтомат комплектуется селеновым сварочным выпрямителем ВС-200, рассчитанным на номинальный ток 200 А и напряжение 17 … 25 В.

Полуавтомат А-547-У. Диаметр применяемой электродной проволоки 0,6… 1,2 мм. Скорость подачи ее 140… 600 м/ч. Номинальный сварочный ток 300 А. Источник питания — выпрямитель ВС-300. Полуавтомат обеспечивает качественную сварку металла толщиной 0,8 … 4 мм.

Полуавтомат А-929. Диаметр электродной проволоки 1…2 мм. Скорость подачи проволоки 120… 620 м/ч. Толщина свариваемого металла 1 … 8 . мм. Номинальный сварочный ток питания дуги 350 А, напряжение 17… 30 В. А-929 работает от сварочного преобразователя ПСГ-500.

Аппарат ПДПГ-300 работает с электродной проволокой диаметром 0,8 … 2 мм. Скорость ее подачи 90… 960 м/ч. Номинальный ток 300 А. Толщина свариваемого металла 0,8 … 6 мм.

Аппарат А-577-У работает с электродной проволокой диаметром 1,6 … 2 мм. Скорость ее подачи 80 … 600 м/ч. Ток питания дуги 500 А. Толщина свариваемого металла свыше 3 мм.

Специально для сварки в среде углекислого газа выпускаются сварочные преобразователи ПСГ-300, ПСГ-500 от privod.szemo.ru, сварочные выпрямители ВС-200, ВС-300, ВС-500, ВС-600 и др.

Для поворота узлов и деталей в удобное для сварки или наплавки положение используют наплавочные станки или манипуляторы. Установки для автоматической наплавки в среде углекислого газа монтируют также на токарных станках. Наплавляемую деталь закрепляют в патроне станка, на суппорте станка устанавливают наплавочный аппарат, к которому подводят мундштук для подачи углекислого газа в зону наплавки. Для наплавки деталей используют любую автоматическую головку со специальным мундштуком.

При выходе из баллона температура углекислого газа резко падает, так как жидкая углекислота испаряется и поглощает тепло. Снижение температуры углекислого газа может привести к замерзанию влаги и закупорке каналов вентиля и редуктора и перекрытию доступа газа к соплу горелки. В связи с этим углекислый газ подогревают с помощью электрических подогревателей. Для удаления влаги из углекислого газа применяют осушители. Реагенты (силикагель или медный купорос), заполняющие осушитель, нужно периодически (не менее одного раза в неделю) прокаливать при температуре 200… 250 °С в течение двух часов.

Режимы сварки и наплавки. Качество сварного шва и наплавленного слоя, их химический состав и структура зависят не только от материала наплавочной проволоки, но и от режимов сварки и наплавки. Основные параметры режимов: сила сварочного тока, напряжение дуги, диаметр, величина вылета и скорость подачи электродной проволоки, скорость сварки, расход углекислого газа.

Сварка и наплавка в среде углекислого газа производятся на постоянном токе обратной полярности. Сварочный ток и диаметр электродной проволоки определяют в зависимости от химического состава и толщины свариваемого металла, числа слоев шва и применяемого сварочного оборудования. В зависимости от величины, сварочного тока, напряжения дуги, диаметра и химического состава электродной проволоки выбирают скорость подачи электродной проволоки с таким расчетом, чтобы обеспечить устойчивое горение дуги.

Читайте также:  Установка железобетонных опор одностоечных

Вылет электрода должен быть в пределах 8… 14 мм. Он зависит от удельного электрического сопротивления проволоки, ее диаметра, силы тока и существенно влияет на качество сварного шва. Расход углекислого газа, достаточный для защиты зоны сварки от воздуха, составляет 7… 10 л/мин, с возрастанием плотности тока расход газа увеличивается.

Таблица 6. Режимы сварки тонколистовой стали

Толщина металла, мм Диаметр
электродной
проволоки,
мм
Сила
ного
свароч-тока, А Напряжение дуги, В Скорость подачи проволоки, м/ч Скорость сварки, м/ч
1,0.. .1,5 0,8 70. …110 17.. .19 110. ..120 30…40
1,5.. .2,5 0,8 100. …150 18.. .21 120. ..150 25…35
1,0.. .2,0 1,0 100 …180 18.. .22 110. ..150 30…40
2,0.. .3,0 1,0 125, …180 19.. .22 130. ..160 30…40
3,0.. .4,0 % 1,0 150 …270 18.. .22 150. ..300 25…30
2,0.. .3,0 1,2 140 …250 20.. .23 250. ..220 30…45
3,0.. .4,0 1,2 170 …300 22.. .28 200. ..300 30…40

Механизированную наплавку в среде углекислого газа целесообразно применять для восстановления цилиндрических деталей диаметром 10… 40 мм и глубоких отверстий, когда затруднительно применять другие способы. Наплавку во всех случаях проводят при напряжении 17… 20 В, силе тока 75… 90 А. Электродную проволоку применяют диаметром 0,8 … 1,0 мм, вылет электрода составляет 8 … 15 мм, смещение электрода должно быть в пределах 3… 8 мм, скорость подачи проволоки 175… 230 м/ч. Скорость наплавки — 35… 45 м/ч, шаг — 2,5— 3,5 мм, толщина наплавленного слоя достигает 0,8 … 1,0 мм. Применяя данные режимы, этот способ широко используют для восстановления гладких и шлицевых валов. Наплавка деталей, для которых требуется высокая твердость (до HRC 50), осуществляется проволоками Нп-ЗОХГСА, Св-18ХГСА и другими с последующей закалкой токами высокой частоты. Наряду с проволокой сплошного сечения применяются порошковые проволоки с введением титана и углерода.

источник

Наплавка в среде углекислого газа

Процесс наплавки в среде защитных газов отличается тем, что в зону горения электрической дуги под давлением подается защитный газ и столб дуги, а также расплавленная сварочная ванна изолируются от кислорода и азота воздуха (рис. 8.3). Для создания защитной атмосферы используют пищевую углекислоту или сварочный углекислый газ, чистый аргон. Расход газа составляет 0,6 – 0,96 м 3 /ч.

Рис. 8.3. Дуговая наплавка в защитном газе плавящимся электродом: 1 – электрическая дуга; 2 – газовое сопло; 3– подающие ролики; 4 – электродная проволока; 5 – токоподводящий мундштук; 6 – защитный газ; 7 – основной металл; 8 – капли расплавленного металла; 9 – наплавленный металл

Наиболее распространена наплавка в среде углекислого газа плавящимся электродом (рис. 8.3). Она в 1,2–1,5 раза экономичнее наплавки под слоем флюса, а производительность при этом на 25 – 30 % выше. На­плавка в СО2 обеспечивает хорошее формирование шва, наплавленный металл получается плотным, зона термического влияния невелика. Благодаря последнему пре­имуществу этот способ применяют для наплавки неже­стких деталей малого диаметра (например, 10 мм).

Питание углекислым газом осуществляют по схеме баллон → подогреватель → осушитель → понижающий редуктор → ротаметр → наплавочный аппарат (горелка). Подогрев и осушение углекислого газа необходимы для предотвращения возможной закупорки льдом от­верстий в редукторе вследствие расширения газа и увеличения влажности. Для снижения давления СО2, подаваемого в зону дуги, с 5,0 – 5,5 до 0,05 – 0,20 МПа используют понижающий редуктор с манометрами вы­сокого и низкого давления. По шкале ротаметра опре­деляют расход газа.

Рис. 8.4. Принципиальная схема установки для дуговой наплавки в среде углекислого газа: 1 – кассета с проволокой; 2 – подающий механизм, 3 – ротаметр; 4 – редуктор; 5 – баллон с углекислым газом, 6 – наплавочная головка; 7 – рукав, 8 – источник питания дуги, 9 – амперметр, 10 – вольтметр, 11 – наплавляемая деталь, 12 – патрон вращателя, СЦО – система циркуляционного охлаждения

Известны два варианта механизации наплавки. В первом случае механизированы все дета­ли, включая подачу СО2 и электродной проволоки, относительное перемещение горелки и наплавляемой детали. В другом – механизирована подача СО2 и электродной проволоки, а относительное перемещение горелки и направляемой детали осуществляют вруч­ную.

Сварку (наплавку) в углекислом газе, как правило, проводят при постоянном токе обратной полярности с жесткой внешней характеристикой источника тока. Под действием высокой температуры дуги углекислый газ диссоциирует на окись углерода и атомарный кис­лород: СО2 → СО + О. Выделение газообразного веще­ства СО приводит к образованию пор в окисленном, вязком металле сварочной ванны.

Атомарный кислород обладает высокой химической активностью и окисляет зону сварки. Для устранения его вредного влияния необходимо применять раскислители, например кремний, марганец, титан, вводимые в состав электродной проволоки. Они взаимодействуют с оксидами железа по реакциям

2FeO + Si = SiО2 + 2Fe, (8.2)
FeO + Mn = MnO + Fe. (8.3)

Оксиды SiО2 и MnO не растворяются в жидком метал­ле и, взаимодействуя друг с другом, образуют легко­плавкие соединения (шлаки), которые всплывают на поверхность сварочной ванны. Практика показывает, что присутствие в металле электродной проволоки бо­лее 0,2 % кремния и более 0,4 % марганца предупреж­дает образование пор.

Читайте также:  Установка прошивки kmeaw для ps3

Таким образом, при наплавке в среде углекислого газа используют проволоку, содержащую марганец, кремний, титан. В странах СНГ используют, например, проволоку сплошного сечения Св-10ХГ2С, Св-10ГСМТ, Св-10Х13, Св-18ХГСА, Нп-2Х14, Нп-30ХГСА. Приме­няется также порошковая проволока, например ПП-18Т, ПП-19Т, ПП-4Х2В8Т и др. Для наплавки изношенных деталей машин, изготовленных из мало- и среднеуглеродистой стали (за исключением деталей, работающих в абразивной среде), лучшей является проволока марки Нп-30ХГСА.

Основными технологическими параметрами наплавки в среде СО2являются состав электродного материала, напряжение дуги, сила и полярность тока, скорость наплавки и подачи электродного материала, шаг на­плавки, диаметр и вылет электрода, а также расход защитного газа. Состав электродного материала выби­рают с учетом требуемых физико-механических свойств наплавленного покрытия.

При повышении напряжения увеличивается длина дуги, соответственно возрастает путь капельного пере­носа металла через дуговой промежуток, что способст­вует интенсивности его окисления, разбрызгивания и выгорания марганца и кремния. Низкое напряжение дуги вызывает чрезмерное усиление швов и высокие подрезы. Основные технологические параметры рас­сматриваемого процесса и наплавки под флюсом почти не различаются.

На ряде предприятий для восстановления деталей машин используют автоматическую наплавку в среде углекислого газа с направленным охлаждением. Сущность способа заключается в том, что на наплавленный в среде углекислого газа металл (температура его долж­на быть равна или выше температуры закалки) пода­ется охлаждающая жидкость (5%-ный раствор кальцини­рованной соды в воде), которая обеспечивает закалку нанесенного слоя. Изменяя место подвода охлаждающей жидкости в зависимости от химического состава электродной проволоки, можно регулировать твердость наплавленного металла в пределах 27 – 51,5 HRC(без дополнительной термообработки).

Наплавка в среде углекислого газа занимает ведущее место среди других способов наплавки. Это объясняется ее существенными преимуществами: хорошее формирование шва (наплавленный металл плотный); интенсивный отвод тепла из зоны сварки (деталь на­гревается незначительно, что обеспечивает возможность наплавки тонкостенных и нежестких изделий без деформации и разрушения); высокая производительность процесса в связи с отсутствием потерь тепла на плав­ление флюса (на 25 – 30 % выше, чем при наплавке под флюсом); экономичность, простота конструкции оборудования; отсутствие необходимости удаления шлаковой корки, дестабилизирующей горение дуги.

Недостатками технологии наплавки в среде СО2 яв­ляются разбрызгивание металла, сравнительно низкие твердость и износостойкость наплавки, так как леги­рование наплавляемого металла через флюс не имеет места; окисляющее действие CO2 требует применения специальной проволоки, легированной кремнием и марганцем; необходимость транспортировки баллона с СО2; необходимость защиты сварщика от излучения электрической дуги.

Дата добавления: 2015-05-06 ; Просмотров: 3479 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

источник

Оборудование для механизированной наплавки

Вследствие некоторых технологических особенностей (длительная и непрерывная работа, высокотемпературный подогрев наплавляемых заготовок, применение различных видов электродных материалов и т. п.) для механизированной наплавки необходимо специальное оборудование, хотя достаточно широко используется для этой цели и универсальное сварочное оборудование. Для механизированной наплавки применяют полуавтоматы и автоматы. Последними обычно комплектуются универсальные и специализированные наплавочные установки или станки.

Наплавочная установка (станок) состоит из источника питания, наплавочного автомата или головки, аппаратуры, автоматизации и управления, манипулятора (вращателя), механизмов перемещения наплавочного автомата. В комплект установки может входить вспомогательное оборудование (формирующие устройства, индукторы или газовые горелки для подогрева наплавляемых деталей и средства контроля процесса наплавки).

Источники питания для наплавки. Для электродуговой наплавки могут использоваться источники переменного и постоянного тока (постоянный ток предпочтительнее). Плазменная наплавка ведется на постоянном токе, в качестве источников питания используют сварочные выпрямители. Для ЭШН, как правило, применяют одно- или трехфазные трансформаторы. ЭШН электродными лентами в горизонтальном положении производится на постоянном токе.

Полуавтомат для наплавки состоит из подающего механизма, гибкого направляющего шланга с ручной горелкой, катушки с проволокой, источника питания с пускорегулирующей аппаратурой. Наиболее широко применяются полуавтоматы для наплавки в среде защитного газа и самозащитной проволокой.

Автоматы для наплавки. Из многочисленных способов наплавки наибольшее распространение имеет дуговая наплавка. Соответственно наибольшее количество моделей автоматов выпускается промышленностью для этого способа наплавки. Наплавочные дуговые автоматы состоят из горелки (мундштука), механизма подачи электродного или присадочного материала, механизма перемещения автомата относительно наплавляемой детали, катушки для электродной проволоки или ленты, флюсовой аппаратуры, системы управления, источника сварочного тока, средств техники безопасности.

Для дуговой сварки и наплавки изделий под слоем флюса электродной проволокой широко используются автоматы тракторного типаАДФ-1202 и АДФ-1002, которые в процессе работы передвигаются по изделию. Автоматы АД-320 и подвесной двухдуговой АД-321 (типа АДФ-1609 УХЛ4) предназначены для наплавки плавящимся электродом в нижнем положении под слоем флюса углеродистых и низколегированных старей.

Автомат А1406 УХЛ4 предназначен для электродуговой наплавки низкоуглеродистых и легированных сталей плавящимися электродами на постоянном токе. Он устанавливается на наплавочные станки (типа У653, У654) и установки, обеспечивает наплавку наружных и внутренних цилиндрических и конических тел вращения, а также деталей с плоскими поверхностями. Данный автомат позволяет сваривать детали, имеющие кольцевые и продольные швы. Автоматы могут быть укомплектованы узлами для внутренней наплавки порошковой проволокой.

Читайте также:  Установка curl на openserver

Подвесной автомат ЛД-231 УХЛ4 предназначен для широкого круга наплавочных и сварочных работ в продолжительном режиме различными электродами. Автомат используется при наплавке тел вращения, а также плоских деталей и изделий сложной формы в наплавочных установках и станках и как самостоятельная единица Наличие колебаний электрода позволяет вести ленточную наплавку проволоками. Толщина ленты: холоднокатаной или спеченной 0,5 – l,0 мм (шириной 30, 40, 60 мм); порошковой 2,0 – 4,0 мм (шириной 20 мм).

Установки и станки для автоматической наплавки. Различают универсальные и специальные установки для наплавки. К первым относят установки, на которых наплавляют детали различной формы, массы и назначения, ко вторым – установки для наплавки деталей одного типа.

В промышленности используются универсальные установки для дуговой и плазменной наплавки различных типов.

Головным предприятием России по производству серийного наплавочного оборудования для восстановления деталей машин а также универсального и специализированного оборудования является ОАО “Челябинский завод “ Агромаш.” Рассмотрим основное оборудование, выпускаемое на заводе.

Универсальный наплавочный станок У-653А (табл. 8.2) в настоящее время остается одним из самых востребованных наплавочных станков, предназначен для восстановления электродуговой наплавкой внутренних и наружных цилиндрических и конических поверхностей деталей путем наплавки сварочной проволокой в защитных газах и под флюсом, а также порошковой проволокой.

Установка для скоростной плазменно-порошковой наплавки ОКС-22104 (табл. 8.3) предназначена для восстановления и упрочнения наружных поверхностей цилиндрических деталей плазменной дугой в аргоне с наружной подачей порошковых материалов.

Техническая характеристика универсального наплавочного станка У-653А

Параметр, мм Значение
Диаметр наплавляемой детали 25 – 900
Диаметр сварочной проволоки – сплошной – порошковой 1,6 – 5,0 2,0 – 3,0
Амплитуда колебаний электрода 0 – 70

Техническая характеристика установки

для скоростной плазменно-порошковой наплавки ОКС-22104

Параметр Значение
Диаметр наплавляемой детали, мм 15 – 200
Частота вращения шпинделя, об/мин 3 – 60
Толщина наплавляемого слоя, мм 0,2 – 1,5
Плазмообразующий и защитный газ Аргон
Расход воды для охлаждения плазмотрона, л/мин 3 – 5

В отличие от классического метода плазменной наплавки плазмотрон выполнен с внешней подачей порошковых материалов в ядро плазменной дуги, что предполагает горизонтальное расположение рабочего органа. При этом отсутствует опасность засорения сопла, кроме того, применение мелких частиц узкого фракционного состава порошков обеспечивает их полное расплавление до подхода к наплавляемой поверхности. Поверхность детали должна быть только подплавлена и сварочная ванна при этом виде наплавки очень мала. Такой характер процесса позволяет при минимальной толщине покрытия вести наплавку с очень высокой скоростью. Наплавочный слой имеет исключительно ровную и гладкую поверхность, по внешнему виду напоминающую покрытие, оплавленное после напыления. Толщину наплавленного слоя можно регулировать с точностью до 0,2 мм. Потери порошка для плазмотронов с внешней подачей составляют всего 2 – 5 %. Оборудование для скоростной плазменно-порошковой наплавки может работать в режиме наплавки, напыления и упрочнения (закалка деталей без применения порошковых материалов). Высокая производительность наплавки обеспечивает снижение удельного расхода порошковых материалов, электрической энергии и защитных газов. Поверхностный слой наплавочного металла формируется без наплывов, пор и включений. Возможность получения наплавочных слоев с небольшим припуском на механическую обработку делает целесообразным использование плазменной наплавки при восстановлении широкой номенклатуры деталей. За счет подбора порошковых материалов возможно получение покрытий с заданными физико-химическими свойствами – твердостью, износостойкостью, пластичностью и др.

Область применения установки плазменно-порошковой наплавки: посадочные места под подшипники качения и скольжения; валы электродвигателей и вентиляторов; валы роторов турбокомпрессоров автомобилей и тракторов; распределители золотниковые всех типов; валы коробок перемены передач; кулаки поворотные автомобилей; штоки гидро- и пневмоцилиндров и другие детали механизмов, станков, автотракторной и другой техники.

Установка универсальная наплавочная ОКС-22178 (табл. 8.4) предназначена для восстановления деталей цилиндрической формы в углекислом газе с дополнительным порошковым присадочным материалом.

Техническая характеристикаустановки универсальной наплавочной

Параметр Значение
Диаметр наплавляемой детали, мм До 300
Частота вращения шпинделя, об/мин 3 – 60
Толщина наплавляемого слоя, мм 0,8 – 5,0

Основной способ – наплавка сварочной проволокой сплошного сечения с присадкой порошковых материалов в углекислом газе. Возможны также наплавка сварочной проволокой сплошного сечения открытой дугой и в углекислом газе, а также порошковой проволокой.

Отличительная особенность способа заключается в расположении рабочего органа (мундштука) горизонтально относительно наплавляемой поверхности и во введении в анодное пятно электрической дуги дополнительного порошкового материала под действием собственной силы тяжести. При этом возрастает скорость и коэффициент наплавки; уменьшается глубина проплавления ЗТВ на основном металле; появляется возможность легирования металлопокрытия в широком диапазоне за счет использования порошковых материалов, что позволяет получать различные покрытия по твердости и износостойкости.

При использовании в качестве присадочных порошков меди и бронзы получают антифрикционные покрытия.

На практике, как правило, применяется простая сварочная проволока и в зависимости oт свойств восстанавливаемой детали подбираются порошковые материалы.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

источник