Ремонт деталей машин сваркой и наплавкой, общие понятия о ре­монте деталей электросваркой и наплавкой.

Сущность способа состоит в расплавлении основного металла и присадочного материала (электродного стрежня с покрытием) теплом сварочной дуги.

При горении электрической дуги постоянного тока наиболь­шее количество тепла выделяется на положительном полюсе. Так как при сварке для разогрева и плавления свариваемого металла нужно затратить больше тепла, чем для плавления самого элект­рода, то обычно отрицательный полюс сварочной цепи присоеди­няют к электроду, а положительный — к свариваемому металлу. Такое присоединение называется прямой полярностью. Если от­рицательный полюс присоединен к свариваемому металлу, а по­ложительный — - к электроду, то такая полярность называется об­ратной. Она применяется только в тех случаях, когда нужно полу­чить меньший нагрев свариваемого металла, например, при свар­ке легированных сталей, очень чувствительных к перегреву.

При переменном токе напряжение и полярность тока много­кратно изменяются соответственно числу периодов, т.е. 50 раз в секунду. Поэтому в сварочной дуге переменного тока поток элек­тронов также меняет свое направление, вследствие чего тепло между электродом и свариваемым металлом при сварке дугой пе­ременного тока будет распределяться равномерно. Более эконо­мичны источники питания переменного тока, поэтому сварку по­стоянным током ведут только в тех случаях, когда переменный ток неприменим. В частности, постоянный ток используют для сварки металлов малой толщины. При постоянном токе электри­ческая дуга получается более стабильной и устойчивой.

При электросварке электрической дугой постоянного тока пе­ременный ток от сети напряжением 220 или 380 В подводится к электродвигателю, который вращает генератор, возбуждающий постоянный ток для сварки. При электросварке электрической дугой переменного тока вместо сварочного генератора использу­ют сварочный трансформатор, преобразующий переменный ток напряжением 220 или 380 В, подводимый к нему от электрической сети, в переменный ток напряжением 55—65 В.

Производительность труда определяется количеством метал­ла, наплавленного в единицу времени:

, (81)

где I — сила тока при сварке, A; t — время горения дуги, ч; — коэффициент на­плавки, равный количеству металла (г), наплавленного током в 1А за 1 ч.

Из приведенной формулы следует, что количество металла, на­плавленного в единицу времени, будет больше при увеличении ко­эффициентов наплавки или силы тока. Качество электродуговой сварки и наплавки во многом зависит от применяемых электро­дов, так как сварочный шов (наплавленный металл) образуется из металла электрода. Для сварки и наплавки стальных деталей обо­рудования обычно используют прутки из низкоуглеродистой стальной проволоки.

Диаметр проволоки для электродов установлен 1—12 мм.

Нарезанные из сварочной проволоки прутки покрывают спе­циальной обмазкой. Обмазку наносят на электроды для повыше­ния стабильности (устойчивости) горения дуги, защиты расплав­ленного металла от кислорода и азота воздуха, а также внесения в расплавленный металл необходимого количества углерода и леги­рующих элементов (хрома, кремния, марганца и др.). В зависимо­сти от состава покрытия сварочным электродам присвоены опре­деленные марки, например, ЦМ-7, ОЗА-2, ДСК-50, УОНИ-13/45 и т.д. По прочности получаемого шва электроды разделены на типы: Э-34, Э-42, Э-50, Э-55 и т.д., где Э — электрод для дуговой сварки, 34, 42, 50, 55 и др. — временное сопротивление при растя­жении, кг/мм².

Рекомендуемые марки электродов для ремонта деталей свар­кой (наплавкой) приведены в табл.14

Табл.14.Марки и назначение электродов

Источниками питания сварки при переменном токе служат сварочные трансформаторы ТД-300, ТД-500, ТД-502 (передвиж­ные) и ТД-102, ТД-306 (переносные); сварки при постоянном токе— выпрямители типа ВД-306, ВД-506, ВДУ-305, ВДУ-504 и преобразователи ПД-502, ПСТ-500, ПСО-300.

Для подвода тока от источника питания к электрододержателю применяют сварочные провода типа ПРГД или ПРГДО (ГОСТ 6731—68); реже используют провод АПРГДО с алюмини­евыми жилами.

Для сжатия электрода и подвода к нему сварочного тока в за­висимости от его силы в соответствии с ГОСТ 14651—69 применя­ют электрододержатели трех типов: I типа — для токов до 125 А, II типа — 125—315 А, III типа — 315—500 А.

Режим ручной дуговой наплавки зависит от толщины наплав­ляемого металла, размеров изделия, требований к качеству и внешнему виду и др., определяется типом и диаметром электрода, величиной сварочного тока. Конструктивные особенности изде­лий определяют тип электрода, а толщина основного металла — диаметр электрода. Наиболее часто используемые режимы ручной наплавки (сварки) при ремонте деталей приведены в табл.15.

Табл.15. Режимы ручной наплавки (сварки) при ремонте деталей

Для качественного восстановления деталей с помощью элект­родуговой сварки и наплавки необходимо правильно подобрать диаметр электрода и состав (марку) обмазки; отрегулировать ис­точник питания на необходимую силу сварочного тока; наметить способ движения конца электрода; установить электрод к наплав­ляемой поверхности под определенным углом.

Подготавливают сварные соединения и трещины в зависимос­ти от толщины соединяемых элементов и вида выполняемого шва. Прилегающие к месту сварки поверхности зачищают на ширину 15—20 мм. При сварке толстостенных деталей из листового мате­риала основной подготовительной операцией является разделка кромок. Стыковая сварка без разделки кромок допускается толь­ко при толщине до 5—6 мм.

Для наплавки изношенных поверхностей применяют специаль­ные электроды, обеспечивающие получение наплавленного слоя необходимой твердости и высокой износостойкости.

.