Слесарное дело

Наплавку ведут постоянным током (напряжение 14–20 В, плотность тока 60–80 А/кв. мм) обратной полярности с включением в цепь регулируемого индуктивного сопротивления 7, назначением которого является стабилизация процесса и повышение его КПД.

Охлаждающая жидкость, подаваемая в зону наплавки электродвигателем 1 и насосом 2, интенсивно охлаждает и одновременно закаляет наплавленный слой металла. Отработанная жидкость собирается в резервуар 8.

Используемый для наплавки токарно-винторезный станок должен быть оборудован редуктором для понижения частоты вращения шпинделя в пределах 0,5–10 об/мин.

Для автоматической вибродуговой наплавки промышленностью выпускается несколько типов головок. Наибольшее применение получили головки УАНЖ-5, УАНЖ-6, ВГ-3, КУМА-5м.

Наплавку стальных деталей ведут электродной проволокой марок Нп-30, Нп-40, Нп-65Г, Нп-ЗОХГСА диаметром 1,4–2,2 мм. Для наплавки деталей из чугуна применяют проволоку Св-0,8, Св-10ГА.

Вибрацию электрода устанавливают в пределах 0,75–1,0 его диаметра, а угол наклона β = 35–45°.

В качестве охлаждающей жидкости применяется 3–6 %-ный водный раствор кальцинированной соды. Оптимальные результаты получены при подаче жидкости (0,5 л/мин) в зону, отстоящую на 2–3 шага наплавки от дуги.

Особенности этого процесса заключаются в мелкокапельном переходе металла с электрода на деталь, образовании минимально возможной сварочной ванны и получении при этом прочного сплавления электродного металла с основным. Небольшой нагрев детали (70–90 °C) и незначительная глубина зоны термического влияния исключают деформацию детали в процессе наплавки. Наплавленный слой металла обладает высокой износостойкостью и твердостью (HRC 35–55).

Однако вибродуговая наплавка не дает хорошего перемешивания присадочного металла с основным, наплавленный слой неоднороден по твердости и структуре. Охлаждение наплавленного металла жидкостью создает в последнем термические напряжения, образующие трещины. Предел выносливости восстановленных рассматриваемым способом деталей существенно снижается.

Предел выносливости наплавленного металла может быть повышен поверхностным наклепом, а также наплавкой без охлаждения жидкостью. Такой способ применяется при восстановлении деталей, имеющих твердость НВ 170–350.

Вибродуговая наплавка с охлаждением жидкостью применяется для восстановления цилиндрических поверхностей деталей (опорных шеек распределительных валов, шипов крестовин дифференциала и др.) при износах до 2 мм на сторону, склонных к короблению при наплавке другими способами.

Электродуговая сварка деталей из серого чугуна ведется с предварительным общим нагревом или без нагрева. Процесс нагрева деталей в этом случае аналогичен нагреву при газовой сварке. Сварка ведется в горизонтальном положении постоянным током обратной полярности с применением чугунных электродов с обмазкой. В состав обмазки входят графит, мел (по 50 %) и жидкое стекло.

После сварки детали подвергаются отжигу (это нагрев до температуры 600–650 °C с постепенным охлаждением). Таким способом можно восстанавливать блоки и головки цилиндров, картеры редукторов и другие детали.

Если наплавленный шов не требует механической обработки, для заварки резьбовых отверстий, небольших трещин применяют электроды из проволоки Св-08 с обмазкой УОНИ. Этими электродами можно получить шов, поддающийся механической обработке и обладающий сравнительно высокой прочностью и плотностью. Такой метод используется при ремонте блоков, картеров, корпусов и других деталей.

Электродуговую сварку чугуна без нагрева ведут прерывистыми участками длиной не более 50 мм с промежуточным охлаждением до 50–60 °C.

Охватываемые поверхности чугунных деталей восстанавливают наплавкой под флюсом с помощью металлической оболочки из малоуглеродистой стали толщиной 0,8–0,9 мм. Этой оболочкой обвертывают наплавляемую поверхность.

Расплавляемая оболочка из стали препятствует прямому воздействию дуги на чугун, уменьшает глубину проплавления детали, снижает температуру расплавленного чугуна.

Наплавленный таким способом слой металла не имеет пор, раковин, трещин; износостойкость его не уступает износостойкости новых деталей, а предел выносливости снижается значительно меньше, чем при других способах наплавки.

Обхватывающие поверхности базисных деталей из серого ковкого чугуна при износе до 0,3–0,4 мм на сторону восстанавливают микронаплавкой вращающимся пучком электродов.

Сварка деталей из алюминиевых сплавов в ремонтных предприятиях осуществляется с помощью электрической дуги или пламенем газовой горелки. Лучшие результаты могут быть получены электродуговой сваркой в защитной среде аргона неплавящимся вольфрамовым электродом (аргонодуговой сваркой).

Сварка может производиться с присадочным материалом и без него, за счет расплавления кромок основного металла.

В качестве присадочного материала применяются стержни того же состава, что и основной металл, или специальные, в состав которых входят 92–95 % алюминия и 8–5 % кремния.

Электросварку алюминиевых сплавов можно выполнять плавящимся электродом. В этом случае необходимо применять электроды, в покрытия которых должны входить флюсы, растворяющие тугоплавкие окислы.

Электросварку алюминия предпочтительно вести постоянным током обратной полярности (напряжение 20–24 В, плотность тока 30–35 А/кв. мм).

Сварка деталей плавящимся электродом выполняется с предварительным подогревом до 170–190 °C, а детали сложной формы после сварки подвергают отжигу при температуре 300–350 °C с медленным охлаждением.