7.2. Сварка и наплавка

Ручная сварка и наплавка плавящимися электродами (рис. 7.1). Параметры режима — это сила тока, напряжение и скорость на­плавки. Для получения минимальной глубины проплавления ос­новного металла электрод наклоняют в сторону, обратную направ­лению наплавки.

Общие потери при наплавке покрытыми электродами с учетом потерь на угар, разбрызгивание и огарки составляют до 30%.

Сила тока зависит от толщины материала ремонтируемого из­делия и определяется по формуле

1 = к , (7.1)

где к — коэффициент, зависящий от толщины свариваемого изделия (табл. 13.1); — толщина материала, мм.

Напряжение дуги составляет 22...40 В. Диаметр электрода равен (табл. 7.1) d_зл = 0,5 + (1...2) мм. Длина дуги не должна превы­шать диаметра электрода.

Рис. 7.1. Схема ручной наплавки: 1 — основной металл; 2 — наплавленный валик; 3 — шлако­вая корка; 4— электродный стержень; 5— покрытие электрод­ного стержня; 6 — газошлаковая защита; 7— сварочная ванна.

Зависимость коэффициента к от толщины материала изделия. Таблица 7.1.

, мм	1...2	3...4	5...6
k	25...30	30...45	45...60
d	2...3	3...4	4...5

Ручная сварка и наплавка используются для устранения тре­щин, вмятин, пробоин, изломов и т.д. В табл. 7.2 приведены спо­собы подготовки поврежденного участка изделия.

Для уменьшения вредного последствия явлений сварку и наплавку ведут электродами с обмазкой — тонкой или толстой.

Способы подготовки деталей перед сваркой. Таблица 7.2

Дефект	Способ подготовки поврежденного участка к сварке	Инструмент-
Трещина	Зачистка до металлического блеска	Бормашина, стальная
	поверхности вокруг трещины на	щетка, шабер,
	ширину 12... 15 мм	напильник
	Вырубка канавки вдоль трещины на	Бормашина, зубило,
	глубину 1/2 и ширину 2/3 от	креицмеисель,
	толщины стенки	сверло 3 мм
Пробоина	Зачистка до металлического блеска	То же, что и при
	поверхности вокруг пробоины	зачистке трещины
	Изготовление заплаты из стали СтЗ	Механические
	толщиной 2...2,5 мм (при	ножницы, зубило,
	расположении пробоины в стенке с необработанной поверхностью заплату изготавливать внахлест, в сгенкес обработанной поверхностью — впотай)	молоток
Облом	Изготовление ремонтной детали по форме обломанной части	Ножовка, напильник
	Зачистка скосов 3х45 ° в местах	Бормашина, напиль-
	стыковки основной и ремонтной деталей	ник
Износ	Рассверливание отверстия до	Сверло (зенкер)
резьбовых	полною снятия старой резьбы (при
отверстии	диаметре отверстия менее 12 мм —
	зенкование отверстия)

Малоответственные детали сваривают электродами с тонкой обмазкой, которые изготовляют из проволоки Св-08. Проволоку рубят на куски длиной 300...500 мм и покрывают обмазкой, со­стоящей из 3/4 мела и 1/4 жидкого стекла, разведенного в воде до сметанообразного состояния.

Определяющим при выборе толстых электродов является про­цесс — сварка или наплавка. Для сварки используют электроды, обозначаемые буквой «Э» с двузначной цифрой через дефис, напри­мер Э-42. Цифра показывает прочность сварочного шва на разрыв.

Наплавочные электроды обозначают двумя буквами «ЭН» и цифрами, которые показывают гарантированную твердость наплав­ленного данным электродом слоя.

Каждому типу электрода соответствует несколько марок соста­вов обмазок. По входящим в них веществам все электродные по­крытия разделяют на следующие группы: рудно-кислое — Р, рутиловое — Т, фтористо-кальциевое — Ф, органическое — О и др. Наиболее распространены рудно-кислое (ОММ-5, ЦМ-7, ЦМ-8 и др.), рутиловое (АНО-1, АНО-3, АНО-4, АНО-12, ОЗС-3, ОЗС-4, ОЗС-б и др.) и фтористо-кальциевое покрытия (УОНИ-13/45, УОНИ-13/55, ЦЛ-9, ОЗС-2, АНО-7 и др).

Газовая сварка и наплавка. Сущность процесса — это расплавле­ние свариваемого и присадочного металла пламенем, которое обра­зуется при сгорании горючего газа в смеси с кислородом. В качестве горючего газа используют ацетилен, что позволяет обеспечить тем­пературу пламени 3100... 3300°С . Ацетилен получают с помощью аце­тиленовых генераторов, а кислород сохраняют и транспортируют в стальных баллонах вместимостью 40 л под давлением 15 МПа.

Сварку и наплавку осуществляют сварочными горелками. Мощ­ность пламени характеризуется массовым расходом ацетилена, за­висящим от диаметра наконечника горелки . Расход аце­тилена можно определить по формуле

А = SR', (7.2)

где S — толщина детали, мм; R' — коэффициент, характеризующий удельный расход ацетилена на 1 мм толщины детали, м³/(ч-мм) (для чугуна R' = 0,11...0,14; для стали — 0,10...0,12; для латуни — 0,12...0,13; для алюминия — 0,06...0,10).

Расход кислорода на 10...20% больше, чем ацетилена.

При ручной сварке пламя направляют на свариваемые кромки так, чтобы они находились в восстановительной зоне на расстоя­нии 2... 6 мм от конца ядра. Конец присадочной проволоки также держат в восстановительной зоне или в сварочной ванне.

Угол наклона ее мундштука горелки к поверхности сваривае­мого металла зависит:

от толщины соединяемых кромок изделия. Углы наклона мунд­штука горелки в зависимости от толщины металла при сварке низ­коуглеродистой стали приведены в табл. 7.3;

Угол наклона мундштука горелки в зависимости от толщины свариваемого материала. Таблица 7.3.

Толщина ма­териала, мм	До1	1...3	3...5	5...7	7...10	10...12	12...15	Свыше 15
Угол накло­на, град.	10	20	30	40	50	60	70	80

от теплопроводности металла (чем толще металл и чем больше его теплопроводность, тем угол наклона мундштука горелки дол­жен быть больше, что способствует более концентрированному нагре­ву металла вследствие подведения большего количества теплоты).

Существуют два основных способа газовой сварки.

Правый (рис. 7.2, а). Процесс сварки ведется слева направо, горелка перемещается впереди присадочного прутка, а пламя на­правлено на формирующийся шов. В результате происходит хоро­шая защита сварочной ванны от воздействия атмосферного возду­ха и замедленное охлаждение сварного шва. Такой способ позволя­ет получить швы высокого качества. Применяют при сварке металла толщиной более 5 мм. Пламя горелки ограничено с двух сторон кромками изделия, а позади — наплавленным валиком, что зна­чительно уменьшает рассеивание теплоты и повышает степень ее использования. Этим способом легче сваривать потолочные швы, так как в этом случае газовый поток пламени направлен непосред­ственно на шов и тем самым препятствует вытеканию металла из сварочной ванны.

Левый (рис.7.2, б). Процесс сварки выполняют справа нале­во, горелка перемещается за присадочным прутком, а пламя на­правляется на несваренные кромки и подогревает их, подготавли­вая к сварке. Пламя свободно растекается по поверхности металла, что снижает опасность его пережога. Способ позволяет получить внешний вид шва лучше, так как сварщик отчетливо видит шов и может получить его равномерным по высоте и ширине, что осо­бенно важно при сварке тонких листов. Этим способом осуществ­ляют сварку: вертикальных швов снизу вверх; на вертикальных поверхностях горизонтальными швами выполняют сварку, направ­ляя пламя горелки на заваренный шов.

Для получения сварного шва с высокими механическими свой­ствами необходимо качественно произвести подготовку сваривае­мых кромок, которая состоит в очистке их от масла, окалины и других загрязнений на ширину 20...30 мм с каждой стороны шва; разделку под сварку, которая зависит от типа сварного соединения; прихватки короткими швами, длина, количество и расстояние между ними зависит от толщины металла, длины и конфигурации шва

После сварки, чтобы металл приобрел достаточную пластич­ность и мелкозернистую структуру, необходимо провести проков­ку металла шва в горячем состоянии и последующую нормализа­цию при температуре 800...900°С.

Рис. 7.2. Основные способы газовой сварки:

1- формирующий шов; 2 — присадочный пруток; 3 — пламя горелки; 4 — горелка