книги из ГПНТБ / Наплавка металлов карманный справочник рабочего

ленте п процессе наплавки. Оми Могут ("пить трубчатые, роликовые, пластинчатые п других типов.

При наплавке сплошной электродном проволокой мо­ жет с успехом использоваться любом тип токоподвода. При наплавке порошковом электродном проволокой наиболее удачным является трубчатым токоподвод, при наплавке лентой токоподвод осуществляется с помощью

чей флюса в бункер. Разрежение в отсасывающей трубе создается вакуум-

насосом или пневматическим эжектором, действующим от сети сжатого воздуха. Бункер, смонтированный комп­ лектно с вакуум-насосом или эжектором, носит назва­ ние флюсоаппарата и предназначается для подачи и отсоса флюса при сварке или наплавке.

Электрические схемы управления. С х е м а г о л о в к и А - 384 (фиг. 10). После включения сетевого рубиль­ ника и пакетного выключателя ПВ схема готова к ра­ боте. Предварительная настройка вылета электрода

6 0

производится кнопками вверх, вниз. Холостые (без включения сварочного тока) перемещения электрода выполняются кнопками вниз — стоп-] и вверх — стоп-2; которые до включения силового контактора КТ рабо­ тают как кнопки вверх и вниз. После замыкания элек­ трода на деталь производится включение автомата кнопкой пуск.

Фиг. 10. Электрическая схема головки А-384.

При нажатии кнопки пуск замыкается цепь питания катушки промежуточного реле РП. Реле РП, сработав, замыкает контакт РП в цепи питания катушки сило­ вого контактора КТ, при включении которого подается сварочный ток к электроду. При удержании кнопки

дуга и после возвращения кнопки пуск в исходное положение двигатель ДГ реверсируется и подает

электродную проволоку вниз, в зону дуги.

Для остановки процесса необходимо нажать кнопку

61

вниз— стоп-1 обесточивается двигатель головки ДГ, при этом дуга продолжает гореть до естественного обрыва.

пв

Фиг. И. Электрическая схема трактора АД С-1000.

Пульт управления головкой А-384 имеет еще кнопки влево, стоп, вправо, предназначенные для включения в схему привода вращения детали (самохода головки,

включении пакетного выключателя ПВ включается дви­ гатель ДА привода генераторов головки ГГ и генерато­ ра каретки ГА. От генератора ГГ питается двигатель головки ДГ, а от генератора ГА — двигатель каретки ДА. Подготовка к пуску (предварительная настройка электрода) производится кнопками КОЭ (кнопка опу­ скания электрода) и КПЗ (кнопка подъема электрода). Направление движения каретки устанавливается пакет­

6 2

ным переключателем каретки ППК, а скорость переме­ щения — потенциометром РСК d цепи обмотки возбуж­ дения генератора ГК.

ГГ, имеющего две независимые и одну последователь­ ную (сернесную). Последняя служит для увеличения тягового усилия двигателя при возрастании силы сопротивления проталкиванию электродной проволоки (при увеличении диаметра электрода). Обмотка ГГ1 питается от понижающего трансформатора ТПВ через селеновый выпрямитель ВНВ и потенциометр РИД регулирования напряжения на дуге. Эта обмотка со­ здает такое напряжение генератора, что питаемый им двигатель подает электрод вверх.

Обмотка ГГ2 генератора получает напряжение дуги

тем с большей скоростью подается вниз электродная проволока.

Питание обмоток возбуждения двигателей ДГ и ДК и промежуточного реле РП производится от понижаю­ щего трансформатора ТПВ через выпрямитель ВНВ.

утапливании кнопки прерывается цепь питания якоря двигателя ДГ. При этом двигатель головки останав­ ливается и дуга горит до естественного обрыва. При полном нажатии кнопки КС отключается сварочный ток.

Оборудование для нагрева

Для нагрева изделий перед наплавкой применяются индукторы, печи сопротивления, кузнечные горны, га­ зовое пламя и другие источники нагрева.

Наиболее часто используются индукторы (табл. 34).

6 3

34. Характеристика индукторов серийного производства Размеры в мм

Печи сопротивления изготавливаются специально для наплавки данной детали или используются имеющиеся на заводе. Для нагревателей применяется нихром ма­ рок Х20Н80, XI5H60 и др.

ТЕХНОЛОГИЯ ЭЛЕКТРОДУГОВОИ АВТОМАТИЧЕСКОЙ НАПЛАВКИ ПОД СЛОЕМ ФЛЮСА

Параметры процесса наплавки и влияние их на форму шва

Режим наплавки влияет на формирование валика наплавленного металла и его химический состав, а также определяет производительность процесса.

К основным параметрам процесса наплавки относят следующие: сварочный ток (/со), напряжение на дуге t/д, скорость наплавки (и(-и), смешение электрода с зе­ нита (при наплавке тел вращения), вид и размеры электродного материала, шаг наплавки.

Ориентировочные режимы автоматической наплавки под флюсом приведены в табл. 35.

64

35. Ориентировочные режимы автоматической наплавки

Ток наплавки (сварочный ток) является основным параметром процесса, определяющим в значительной степени как качество формирования наплавленного ва­ лика, так и производительность процесса.

От силы тока зависит глубина проплавления основ­ ного металла.

С повышением силы тока увеличиваются: глубина проплавления, ширина наплавляемого валика (незна­ чительно), высота валика, производительность (значи­ тельно) .

При наплавке легированными и высоколегирован­ ными электродными материалами значительно увели­ чивать силу тока не рекомендуется, так как при этом растет доля участия основного металла в наплавлен­ ном валике, т. е. происходит разбавление легирован­ ного электродного металла основным, который содер­ жит меньшее количество легирующих элементов.

Напряжение на дуге связано с величиной сварочного тока. Чем больше сила тока, тем больше должно быть напряжение на дуге.

С ростом напряжения иа дуге увеличивается ширина наплавленного валика и, незначительно, глубина про­ плавления. Обычно напряжение при наплавке под флю­ сом составляет 28—45 в.

Скорость наплавки. С увеличением этого параметра уменьшается ширина наплавленного валика и незна­ чительно глубина проплавления.

Обычно скорость наплавки выбирается 15—60 м/ч. Смещение электрода с зенита определяет формирова­ ние валика при наплавке тел вращения (фиг. 12). Особенно это относится к деталям малых диаметров.

мости от требовании к наплавляемой детали по химиче­

размеров наплавляемых изделий, необходимой тол­ щины наплавленного слоя и т. п.

Ленту применяют, если нужно получить широкий

Шаг наплавки принимают таким, чтобы обеспечить хорошее формирование наплавленного слоя п опти­ мальный провар основного металла. Обычно его выби­ рают таким, чтобы каждый последующий валик пере­ крывал от 7з до '/г ширины предыдущего.

66

Причины образо'вайий й методы предотвращений пористости наплавленного металла

Причина пористости — выделение газов пз жидкого металла при кристаллизации ванны. Газы образуются при наличии в зоне дуги ржавчины, влаги, масла, воз­ духа и т. п. Не все газы одинаково влияют на образо­ вание пористости. Наиболее опасны — водород и азот.

Технологические факторы, влияющие на образование пористости наплавленного металла, следующие:

1. Род тока. Наименьшее количество пор получается при наплавке постоянным током обратной полярности, наибольшее— при наплавке переменным током.

2. Скорость наплавки. С увеличением скорости на­ плавки количество пор возрастает, так как повышается скорость охлаждения расплавленного металла, что за­ трудняет выход из него газов.

3.Сила тока. С уменьшением тока снижается тем­ пература изделия, что тоже может повести к образо­ ванию пор.

4.Состав и структура флюса. Увеличение содержа­ ния Si02, CaF2, MgO в составе флюса предупреждает

способствуют образованию пор в наплавленном метал­ ле. Металл, наплавленный под пемзовндным флюсом, менее склонен к образованию пор, чем под стекловид­ ным, при том же химическом составе. Грануляция флюса влияет на пористость незначительно.

5. Химический состав основного и присадочного ме­ талла. Раскислители (TI, Al, Si, Мп) значительно сни­ жают склонность металла к образованию пор. Углерод при содержании до 0,8% на образование пор не влия­ ет; при большем его содержании вероятность образо­ вания пор увеличивается. Хром, вольфрам, ванадий, молибден не оказывают существенного влияния на об­ разование пор. Сера и фосфор в тех количествах, в которых они допускаются в сталях, практически не влияют на пористость.

Порошковая электродная проволока позволяет ввести в состав сердечника специальные компоненты, предот­ вращающие образование пор. Такими компонентами являются обычно фтористые соединения, причем наи­ более часто вводятся плавиковый шпат CaF2 и крем­ нефтористый натрий Na2SiF0 в количестве 0,5—2,0% от веса проволоки.

1) кристаллизационные (горячие) трещины, образую­ щиеся при кристаллизации металла, т. е. при темпера­ туре 1000—1500 °С;

2) хрупкие (холодные) трещины, которые возникают при остывании наплавленной детали до 200 °С и ниже.

Наиболее опасны кристаллизационные трещины. Часто причиной образования таких трещин является большое содержание в наплавленном металле серы. При низком содержании углерода в наплавленном ме­ талле (до 0,16%) действие серы может быть нейтра­ лизовано введением марганца. В этом случае сера бу­ дет находиться в соединении с марганцем в виде MnS, которое в значительной степени переходит в шлак.

При наплавке под ннзкокремнпстымп флюсами крем­ нии, если его содержание меньше 2,5—3,0%, не повы­ шает склонности к образованию кристаллизационных трещин.

0,35% С, без опасности появления трещин. Алюминии, кроме того, содействует обессериванию наплавленного металла. Вольфрам, молибден, ванадий в малых коли­ чествах не оказывают влияния иа появление горячих трещин. Бор уже при содержании 0,03% вызывает об­ разование трещим.

Хром, как и другие карбпдообразующпе элементы, может способствовать возникновению кристаллизацион­ ных трещин. Однако при низком содержании угле­ рода хром даже в количестве 25% не вызывает по­ явления трещин. При повышенном содержании угле­ рода (больше 0,16% С) возможны трещины при со­ держании 20% хрома.

Причина образования холодных трещин — действие напряжений растяжения от неравномерного нагрева, литейной усадки шва и структурных превращений в металле шва и околошовной зоне, а также образова­ ние малопластичных структур закалки. Особенно часто эти трещины возникают при наплавке закаливающейся стали, когда перепад температур между швом и сосед­ ними участками достаточно велик.

6 8

Мпкротрещниы в наплавленном металле возникают вследствие растворения в жидкой стали водорода, ко­ торый при кристаллизации выделяется в микрообъемах со значительным давлением, образуя микронадры­ вы, служащие зародышем развития трещины.

Для предотвращения трещин применяют следующие методы:

стремятся получить наплавленный металл с минималь­ ным содержанием основного металла в шве. Это важно также и из условий предотвращения трещин. При на­ плавке деталей из среднеуглероднетых и высокоуглеро­ дистых сталей и значительной доле участия основного металла в шве последний будет обогащаться углеро­ дом, что может вызвать появление трещин.

Сократить долю участия основного металла в шве до 0,4—0,5% можно уменьшением тока и увеличением скорости наплавки. Еще меньшее значение можно полу­ чить при наплавке лентой пли введением дополнитель­ ной присадочной проволоки в шов.

Применение двухдугового автомата с горением дуг в отдельных плавильных пространствах ведет к умень­

При уменьшении шага наплавки доля участия ос­ новного металла в шве также уменьшается.

2. Регулирование состава и структуры наплавленно­ го металла. Для предотвращения трещим необходимо уменьшить содержание вредных примесей (серы, фос­ фора и др.) н сохранить легирующие элементы и осо­ бенно модификаторы (титан, алюминий). Для этой цели необходимо Подбирать соответствующие флюсы.

Например, для сохранения титана наиболее подхо­ дят флюсы АН-20, АН-22, АН-30, 48-ОФ-б, 48-ОФ-Ю.

Титан измельчает структуру наплавленного металла и тем самым уменьшает склонность к трещпиообразованшо.

3. Предварительный подогрев и замедленное охлаж­ дение деталей после наплавки. В настоящее время

6 ?