книги из ГПНТБ / Наплавка металлов карманный справочник рабочего
..pdfохлаждения валика, способствует смятию внутренних напряжении и тем самым предохраняет наплавленный слон от трещин. Температура предварительного подо грева зависит от марки основного и наплавляемого металла. Для наиболее часто применяемых сочетаний составов основного металла и наплавляемого слоя тем пература предварительного подогрева 200—600°С.
Примеры автоматической наплавки под слоем флюса
Наплавка стальных валков прокатных станов по зволяет не только восстановить размеры изношенной поверхности валков, но и значительно повысить срок их службы. Наплавка валков освоена многими метал лургическими заводами, наиболее распространена на плавка порошковой проволокой ПП-ЗХ2В8.
На Первоуральском новотрубном заводе наплавля ют раскатные и калибровочные валки трубопрокатного
стана. |
Диаметр |
валков 300—500 мм, длина |
бочки |
|||||
400—600 мм. Режимы наплавки следующие: |
|
|||||||
Марка |
п р о в о л о к и ............................................................. |
|
|
ПП-ЗХ2В8 |
||||
Диаметр проволоки в м м ........................................ |
|
|
3.6 |
|||||
Марка |
ф л ю с а ................................................................... |
|
|
|
АН-20 |
|||
Род тока |
................................................................................ |
|
|
|
|
Постоянный |
||
Полярность |
в ..........................................................................а |
|
|
|
Обратная |
|||
Сила |
тока |
............................................................ |
|
|
320—400 |
|||
Напряжение на дуге в в ........................................ |
|
|
3 0 - 3 4 |
|||||
Скорость наплавки (окружная скорость вращения |
30—40 |
|||||||
валка) |
в |
м . ' |
н ............................................................ |
|
|
|||
Смещение |
с |
зенита в - и . » ........................................ |
|
|
40—50 |
|||
Шаг наплавки в м м ...................................................... |
подогрева |
в °С |
7—9 |
|||||
Температура |
предварительного |
360—400 |
||||||
Количество |
слоев |
наплавки ........................................ |
|
|
3 - 4 |
|||
Первый |
слой наплавляют на |
низшем |
(по |
току) |
режи |
ме, а последующие на высшем. После наплавки валки помещают в утепленный короб для замедленного ох лаждения, после чего их подвергают механической об работке.
Для наплавочной установки переоборудован токар ный станок ДИП-300, при этом: увеличена высота центров, поставлен дополнительный редуктор с пере даточным числом 25 для уменьшения числа оборотов шпинделя, на суппорте на колонне смонтирована на плавочная головка А-384, установлен индуктор для предварительного подогрева. Шаг наплавки задается самоходом станка.
Стойкость наплавленных валков в 4—8 раз выше применявшихся раньше ненаплавленньц пз стали 55.
70
Па Краматорском металлургическом заводе по по добном технологии наплавляют валки диаметром 350—580 мм с длиной бочки до 1600 мм.
На многих заводах наплавляют палки блюминга проволокой Св-ЗОХГСА под флюсом АН-348А с пред варительным подогревом до 200°С.
На Магнитогорском метизно-металлургическом ком бинате наплавляют ролики штрипсовой моталки и рольганга штрипсового стана. Наплавку выполняют порошковой проволокой, обеспечивающей получение сплава Х12ВФ. Срок службы наплавленных роликов увеличивается в 5—7 раз по сравнению с пенаплавленнымн.
Наплавка крановых колес производится проволокой Св-08, Св-ЮГС, Св-10Г2, Св-ЗОХГСА под слоем флюса АН-348-А или ОСЦ-45. Сварочный ток 400—500 а, на пряжение на дуге — 38—40 в, скорость наплавки 25— 40 м1ч. После наплавки дается замедленное охлажде ние. Наплавка может выполняться на специальных станках или на установках, снабженных головками A-40S, А-580 и манипулятором.
Наплавка деталей засыпного аппарата доменной печи. Наплавка большого конуса доменной печи па Магни
тогорском металлургическом |
комбинате осуществляется |
|||
на |
специальной установке |
(большой |
конус |
весит 16— |
20 |
т). Место контакта конуса н чаши |
наплавляют про |
||
волокой ПП-ЗХ2В8, остальную поверхность |
проволо |
кой ПП-Х12ВФ. Малый конус доменной печи наплав
ляют в 5 |
слоев. Два |
первых слоя проволокой |
ПП-Х12ВФ, |
три |
последующих — проволокой |
ПП-Х10В14 пли ПП-ЗХ2В8. Срок службы конусов уве
личивается |
в |
3—4 |
раза. Штангу большого конуса |
||||
(труба диаметром |
160—180 |
мм |
и длиной |
12 |
м) на |
||
плавляют в |
3 |
слоя |
проволокой |
ПП-ЗХ2В8 |
с |
подогре |
|
вом до 400 °С. |
|
ножниц |
блюминга производится |
||||
Наплавка |
ножей |
проволокой ПП-ЗХ2В8 под флюсом АН-20. Перед на плавкой нож подогревают в печи до 420—450 °С. Для наплавки используют самоходные сварочные головки или сварочные тракторы. После наплавки трех и бо
лее слоев нож помещают в |
печь |
при температуре |
400—450 °С, выдерживают 2 |
ч и |
охлаждают вместе |
с печыо. |
|
|
ГЛАВА I
НАПЛАВКА В СРЕДЕ ЗАЩИТНЫХ ГАЗОВ
СУЩНОСТЬ СПОСОБА
Защитным газ непрерывно в процессе наплавки по дается в зону дуги, горящей между наплавляемой де
талью н плавящимся |
или |
неплавящимся |
электродом, |
||
вытесняет |
нз |
зоны |
дуги |
воздух, предохраняя жид |
|
ким металл |
от |
вредного |
воздействия |
кислорода и |
|
азота. |
|
горения дуги в защитном |
газе ниже, |
||
Устойчивость |
чем при наплавке под флюсом, и зависит от физико химических свойств защитного газа. Большая устойчи
вость дуги при наплавке |
в |
среде |
аргона, |
меньшая — |
|||
в среде |
углекислого |
газа, |
и |
плохая--в |
среде |
водо |
|
рода. |
повышения |
устойчивости |
горения |
дуги |
при |
||
Для |
наплавке в среде защитных газов повышают плотность тока (до 300 а/мм-).
Наиболее распространена наплавка в среде углекис
лого газа (СОД плавящимся |
электродом (фиг. |
13) |
на |
||
постоянном токе при обратной полярности. |
при вы |
||||
Углекислый газ разлагается |
(диссоциирует) |
||||
сокой |
температуре |
на атомарный кислород |
(О) |
и |
|
окись |
углерода (СО), причем чем выше температура, |
||||
тем |
больше степень |
диссоциации. |
|
|
Чтобы препятствовать окислению легирующих эле ментов, в электродный материал при панлавке в угле кислом газе вводят элементы-раскнслителн (титан, кремний, марганец, углерод) и другие легирующие элементы.
Наплавка в среде углекислого газа позволяет визу ально наблюдать за процессом и широко его механи зировать и автоматизировать.
При этом обеспечивается высокое качество наплав ленного металла и возможность использовании стан дартного оборудования.
Эти преимущества позволяют при наплавке в среде
72
углекислого |
газа' |
повысить |
производительность труда |
в 3—4 раза |
в па |
30—40% |
снизить себестоимость по |
сравнению с ручной дуговой |
наплавкой. |
/ — мундштук, 2 — изоляционная шайба, |
3 — корпус го |
релки. J — крепежный пиит, 5 — трубка |
подвода газа, |
6 — трубка подвода охлаждающей воды, |
7 — сварочная |
проволока. |
|
ЗАЩИТНЫЕ ГАЗЫ |
|
При наплавке в качестве защитных газов наиболь шее распространение нашли углекислый газ и аргон.
Углекислый газ. Для наплавки используются пище вая углекислота по ГОСТ 8050-56, а также осушенная углекислота по ТУ-I Мосгорсовнархоза (табл. 36).
Углекислый газ не ядовит, не горюч, пе взрыво опасен, бесцветен, со слабым специфическим запахом, примерно в 1,5 раза тяжелее воздуха (удельный вес
1,98 г/л).
Аргон. В соответствии с ГОСТ 10157-62 промышлен
ностью выпускается |
аргон |
трех |
марок: |
А, |
Б |
и В |
(табл. 37). |
газ, без |
цвета |
и запаха, |
нс |
взаи |
|
Аргон — инертный |
||||||
модействует с расплавленным металлом, |
не |
горючий |
73
36. Химический состав углекислоты
Химическое содержание газов п % к объему
Углекислота |
|
Примеси |
|
|
водорода, |
||
Углекис |
Азот и |
||
окиси угле |
|||
лый газ, |
кислород, |
||
рода, амми |
|||
ие менее |
не более |
ака и про |
|
|
|
чих |
Влага в % от веса угле кислоты,
ие более
Пищевая, |
98.5 |
|
1.5 |
|
0,15 |
в раство |
||
ГОСТ 8050-56 |
|
|
|
|
ре. 0,1 0 в сво |
|||
|
|
|
|
|
Не Допу |
бодном состоя |
||
|
|
|
|
|
|
нии |
||
|
|
|
|
|
|
скается |
|
|
Осушенная. |
98,5 |
|
1,5 |
|
|
|||
|
|
|
|
|||||
ТУ-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
МосгорСНХ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
37. |
Состав |
чистого аргона по |
ГОСТ 10157-62 |
|
|||
Содержание |
в |
% |
|
Марка |
|
|||
А |
Б |
|
В |
|||||
|
|
|
|
|
|
|||
Аргона, |
не |
менее |
|
. . |
99,99 |
99,90 |
|
99.90 |
Кислорода, |
не более |
|
0.003 |
0,005 |
0.005 |
|||
Азота, |
не |
более |
|
760 |
0-01 |
0,04 |
|
0,10 |
Влаги |
при |
давлении |
м м |
0,03 |
|
0.03 |
||
р т . ст . в e jc M y, не более |
0,03 |
|
и ие взрывоопасен. 'Содержится в небольших количе ствах в воздухе н добывается в основном из воздуха методом глубокого охлаждения.
ЭЛЕКТРОДНАЯ ПРОВОЛОКА
Для наплавки в среде аргона используют присадоч ную проволоку химического состава, соответствующе го составу наплавляемого металла; для наплавки в
среде углекислого газа — проволоку |
с повышенным со |
||
держанием раскислителей, при наплавке |
углеродистых |
||
и |
низколегированных сталей — кремния |
н марганца, |
|
при |
наплавке высоколегированных |
сталей — марганца |
птитана.
При наплавке в углекислом газе применяют как
сплошные проволоки, так ц порошковые (табл. 38). 74
38. Электродная проволока для наплавки в среде углекислого газа
Химический состав в %
Электродная проволока
|
СВ-08ГС |
|
Св-08Г2С |
Свароч- |
СВ-12ГС |
нэя по |
СВ-18ХГСА |
ГОСТ |
|
2246-60 |
|
|
СВ-08Х14ГТ |
|
СВ-10Х17Т |
|
СВ-06Х1 9Н9Т |
|
ПП-Р18Т |
|
ПП-Р9Т |
Угле |
Крем |
Марга |
Хром |
Воль |
род |
ний |
нец |
фрам |
|
<0,10 |
0 .6 0 - |
1,40- |
<0,20 |
_ |
<0,11 |
0,85 |
1,80 |
<0,20 |
|
0,70- |
1,80— |
— |
||
<0,14 |
0,95 |
2,10 |
<0,20 |
— |
0,60- |
0,80- |
|||
|
0,90 |
1.10 |
|
|
0,15— 0,90— 0.80— 0,80- |
|
|||
0,22 |
1.20 |
1,10 |
1,10 |
|
<0,10 |
0,25- |
0,90- |
13,0— |
— |
<0,12 |
0,65 |
1,30 |
[5,0 |
|
<0.80 |
<0.70 |
16,0- |
— |
|
<0,08 0.40- |
1,00— |
18,0 |
|
|
18.0— |
— |
|||
|
1,10 |
2,00 |
20,0 |
|
1,10 |
<0,40 |
<0.40 |
4,30 |
1 9.0 |
1,40 |
<0,50 |
<0.40 |
4.50 |
10.0 |
Ни |
Вана- |
Титан |
|
кель |
дий |
||
|
|||
<0,25 |
_ |
_ |
|
<0,25 |
— |
— |
|
<0,30 |
— |
|
|
<0.30 |
— |
— |
|
<0,60 |
— |
0,60— |
|
<0,60 |
|
1,0 |
|
— |
<0,50 |
||
8,00- |
— |
0 .50- |
|
10,0 |
|
1,00 |
|
_ |
1,50 |
1,50 |
|
— |
2,50 |
1,50 |
ПП-ЗХ2 |
В8ГТ |
0,65 |
<0,35 |
1,20 |
3.00 |
10,0 |
_ |
0,50 |
1.20 |
ПП-Х12ВФТ |
2,50 |
0,60 |
<0,70 |
1 5,0 |
1,3 |
— |
1,00 |
1.40 |
|
ПП-30Х1 |
ОГI от |
0,28 |
<0,50 |
14,0 |
13,0 |
- |
- |
- |
1,20 |
Примерное
назначение
Для наплавки деталей из углероднстых и низколегнрованн ых сталей. для . восстановления размеров и повышения износостойкости
Для наплавки рабочего слоя типа X I 3
То же, типа XI/
»> 18-8
То же, |
» |
Р-18 |
» |
» |
Р- 9 |
То же, |
» ЗХ2В8 |
|
» |
» Х12ВФ |
|
То же, |
» 30Х10Г10 |
ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ДУГИ
В качестве источников питания дуги при наплавке в среде защитных газов обычно используют сварочные
преобразователи (табл. |
39) |
с жесткой |
внешней ка |
|||||||
зн. Техническая |
характеристика сварочных |
преобразователен |
||||||||
|
|
для сварки |
в среде |
защитных газов |
|
|||||
|
Параметры |
|
|
|
Тип |
преобразователя |
||||
|
|
|
ПСГ-35.0 |
ПСГ-500 АЗД-7,5/30 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
Сварочный |
ток |
в а . |
тока |
|
350 |
500 |
250 |
|||
Пределы |
регулирования |
5 0 - 3 5 0 |
60 —500 |
50—250 |
||||||
в а |
........................................ |
|||||||||
Напряжение в о |
|
. |
на |
|
30 |
40 |
30 |
|||
Пределы |
регулирования |
15—35 |
1 5 - 4 0 |
17—30 |
||||||
пряжения |
в о |
. |
|
|
||||||
Двигатель |
........................... |
AB-6I-2 |
A13-7I-2 |
Л-61-1 |
||||||
Первичное |
напряжение |
в в |
220/380 |
220/380 |
— |
|||||
Скорость |
вращения |
двигате |
|
2900 |
2900 |
1450 |
||||
ля в об /м ин |
. |
в |
|
|
||||||
Мощность |
двигателя |
кат |
|
14 |
28 |
7,5 |
||||
Вес преобразователя |
в кг . |
|
400 |
500 |
520 |
|||||
рактеристикой. |
Кроме |
специальных |
преобразователен, |
для наплавки в защитных газах могут использоваться также преобразователи ПС-300, ПС-500 при переделке электрической схемы, с тем чтобы генератор имел жесткую внешнюю характеристику. При наплавке же на токах свыше 200 а возможно использование их и без переделки. Техническая характеристика этих пре образователей приведена в табл. 32.' Помимо свароч ных преобразователей, для наплавки применяют сва рочные выпрямители, которые имеют жесткую или пологопадающую характеристики и обладают хороши ми динамическими свойствами (табл. 33). При на плавке порошковой проволокой диаметром 2,5—3,0 ,н.« возможно использование двух соединенных параллель но выпрямителей ВС-200. Для повышения напряжения
холостого тока |
в этом |
случае добавляют 2—3 витка |
во вторичную |
обмотку |
трансформатора-выпрямителя. |
АППАРАТУРА ДЛЯ ПИТАНИЯ ПОСТОВ ГАЗАМИ
Питание аргоном осуществляется по схеме: баллон —■
понижающим редуктор |
расходомер — горелка; пита |
|
ние углекислым |
газом: |
баллон — подогреватель — осу |
шитель — понижающий |
редуктор — расходомер — го |
|
релка (фиг. 14). |
|
|
76
Баллоны. Газы, |
применяемые при наплавке, |
.хранят* |
||||||
ся и перевозятся |
в стандартных |
стальных |
баллонах, |
|||||
имеющих определенную |
окраску и |
надписи |
(табл. |
40). |
||||
Аргон |
транспортируют |
в |
баллонах группы |
А |
по |
|||
ГОСТ |
949-57 емкостью |
40 л |
под |
давлением |
150 |
ат, |
что соответствует около 6 .н3 аргона при нормальных условиях.
Фиг. 14. Схема питания углекислым газом поста для наплапкп:
1 — баллон |
с |
углекислым |
газом, |
2 — подогрева |
|||
тель, 3 — осушитель, |
— редуктор, |
5 — ротаметр- |
|||||
расходомер, |
0 — горелка, |
7 — наплавляемая де |
|||||
|
|
|
|
таль. |
|
|
|
Углекислоту |
хранят |
и |
перевозят |
в |
баллонах ■груп |
||
пы В по ГОСТ |
949-57 |
под давлением |
40 ат. В одном |
баллоне емкостью 40 л находится 25 кг жидкой угле кислоты, из которой при испарении образуется около 12,5 м3 углекислого газа.
Редукторы. В установках для наплавки в среде за щитного газа обычно используют кислородные или ацетиленовые редукторы по ГОСТ 6268-59. Наиболее распространены кислородные редукторы марок РК-50, РК-53. Однако в этом случае регулирующую пружину заменяют на более мягкую, чтобы обеспечить регули
ровку на малых давлениях.
Возможно использование редуктора-расходомера
7 7
40. Цпета окраски и надписи на баллонах для транспортировки газов
Транспортируем ый газ
Аргон с ы р о й ...............
Аргон технический . .
Аргон чистый...............
Цвет окраски
Верхняя половина желтая, нижняя — черная
Черный
Верхняя половина белая, нижняя — черная
Надпись |
|
|
текст |
цвет |
Цвет полосы |
|
||
Аргон сырой |
Черн ый |
- |
Аргон технический |
Синий |
Белый |
Аргон чистый |
Черн ый |
- |
Углекислота ............... |
Черный |
Углекислота |
Желтый |
- |
Г е л и й .......................... |
Коричневый |
Гелий |
Белый |
- |
Азо т .............................. |
Черный |
Азот |
Желтый |
Коричневый |
Марки Д31-Ч-57. Он позволяет Не только регулировать давление газа, но п определять его расход, который зависит от пропускной способности сменной дюзы
(табл. Л1).
41. Расход газа через редуктор-расходомер ДЗР-1-57
|
Расход газа при |
|
номерах дюзы в л/ч |
|
Газ |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
||||
Азот |
190—400 365—825 700—1500 |
|
||
Аргон |
250—650 5С0—I 100 1] 00—2400 |
1560—3000 |
||
Углекислый |
250—650 550—J 170 1 170—2340 |
|||
газ |
|
|
|
|
Ротаметры. Наиболее часто применяется ротаметр типа PC, который представляет собой градуированную стеклянную трубку с коническим внутренним каналом, внутри которого перемещается поплавок.
Газ, проходя через зазор между поплавком и стек лянной трубкой снизу вверх, поднимает поплавок, вы сота подъема которого характеризует расход газа. Ротаметр должен устанавливаться строго вертикально. Наиболее часто применяют ротаметры PC-ЗА, РС-3,
РС-5 п РС-7 (табл. 42).
Паспортная тарировка ротаметра производится по
воздуху. Для определения расхода |
углекислого газа |
|
или аргона применяют следующие формулы: |
||
для аргона Q= 0,851 Qeoad> |
|
|
для углекислого газа Q= 0,808 Qeo3d- |
|
|
При отсутствии редуктора-расходомера |
ДЗР-1-57 и |
|
ротаметра определенный расход газа |
можно задавать |
|
с помощью конструктивно измененного |
кислородного |
редуктора. С этой целью кислородный манометр низ кого давления заменяют манометром на 6 ат. На выходе редуктора устанавливают дроссельную шайбу с отверстием диаметром 0,6 мм. Расход газа опреде ляется показанием манометра низкого давления.
. При использовании кислородного редуктора РД-53Б расход газа при диаметре отверстия дроссельной шай-
7 9