Заляева Г.О. Диагностика, ремонт, монтаж, сервисное обслуживание оборудования

Подождите немного. Документ загружается.

над поверхностью на величину, превышающую толщину на-

плавленного слоя, что позволяет легче удалить их после на-

плавки. Центры деталей проверяют и исправляют.

Скорость наплавки (м/мин) определяют по частоте вра-

щения детали, равной:

sDh

250= ,

где n – частота вращения детали, об/мин;

d – диаметр электродной проволоки;

– скорость наплавки, м/мин;

s –шаг наплавки, мм/об;

D – диаметр детали, мм;

h – толщина наплавляемого слоя, мм;

- коэффициент наплавки (

=0,85

0,9).

Преимущества вибродуговой наплавки:

- дает возможность наплавлять металл только на изно-

шенную часть, что уменьшает трудоемкость последующей

механической обработки;

- получаемые наплавленные слои не имеют пор и трещин;

- минимальная деформация посадочных мест, не превы-

шающая полей допусков посадочных мест;

- минимальная зона термического влияния.

Недостатки вибродуговой наплавки:

- уменьшение до 40% сопротивления усталости наплав-

ленных деталей;

- остаточные напряжения растяжения, возникающие под

влиянием высоких температур.

Устранить эти недостатки можно следующим способом:

1. Поверхностное упрочнение путем обкатки роликами

после финишной механической обработки уменьшает и оста-

точные напряжения и повышает сопротивление усталости.

2. Нагрев наплавленной детали до 150 – 200

С уменьша-

ет усадку на 15 – 20% и на столько же повышается сопротив-

ление усталости.

3. Нормализация наплавленной детали уменьшает усад-

ку на 35 – 45%, и на столько же повышается сопротивление

усталости.

4. Нормализация с последующей закалкой токами высо-

кой частоты повышает сопротивление усталости до 80%.

Оптимальный режим наплавки:

- напряжение 28 – 30 В;

- сила тока 70 – 75 А (диаметр проволоки 1,6 мм);

- скорость подачи проволоки 1,3 м/мин;

- скорость наплавки 0,5 – 0,6 м/мин;

- амплитуда вибрации 1,8 – 2 мм.

Направка порошковой проволокой

Использование порошковой проволоки, в состав которой

входит феррохром, ферротитан, ферромарганец, графитовый

и железный порошки, дает хорошие результаты при наплавке.

Наплавку проводят под слоем флюса или в среде защитного

газа.

Исходным материалом для изготовления порошковой

проволоки служит лента из низкоуглеродистой стали и поро-

шок, содержащий необходимые элементы.

Используют два типа порошковой проволоки: для наплав-

ки под слоем флюса и наплавка открытой дугой без дополни-

тельной защиты.

Режимы наплавки в зависимости от марки проволоки и

диаметра детали приведены в табл. 10.

Таблица 10

Режим наплавки в зависимости от марки порошковой проволоки и

диаметра восстанавливаемой детали

Марка

проволоки

Диаметр, мм

Сила

тока, А

апряжение,

Скорость

наплавки,

м/ч

детали проволоки

1 2 3 4 5 6

ПП-АН1 40-60 2,8 260-320 22-24 18-25

ПП-АН4

35-40

45-56

50-60

2,0

2.2

2.5

160-190

180-220

200-250

18-20

20-22

22-24

20-30

20-25

20-28

ПП-АН8

35-45

40-55

50-65

2,0

2,2

2,5

160-190

180-220

200-250

18-20

20-22

22-24

20-28

21-28

22-23

Окончание табл. 10

1 2 3 4 5 6

60-75 3,0 280-320 26-28 28-32

ПП-АН106

45-55

55-65

60-75

2,6

160-180

200-220

22-24

24-26

25-35

20-25

15-20

ПП-

25Х5ФМС

45-55

50-65

60-75

60-80

2,6

3,6

3,2

160-180

200-220

240-270

400-420

22-24

24-26

28-32

35-40

30-40

25-35

28-32

ПП-АН125

ПП-АН122

30-40

40-50

50-60

60-70

70-80

80-100

2,6

120-130

130-170

160-180

170-220

220-240

280-300

19-20

20-21

22-23

24-26

30-35

28-30

24-28

23-26

22-26

Источниками питания служит постоянный ток низкого

напряжения (20-21 В) с жесткой внешней характеристикой.

Преимущества наплавки порошковой проволокой:

- производительность процесса примерно в 2 раза больше,

чем при применении других материалов;

- отпадает операция отделения шлаковой корки от детали

после наплавки;

- снижается расход сварочной проволоки примерно на

20%;

- для большинства марок порошковой проволоки коэффи-

циент наплавки выше, чем при наплавке обычными электро-

дами.

Диаметр электродной проволоки зависит от толщины на-

плавленного металла с припуском на механическую обработ-

ку 0,8-1,5 мм на сторону.

Силу тока выбирают в зависимости от скорости наплавки

и диаметра проволоки.

Режимы наплавки порошковыми лентами приведены в

табл. 11.

Таблица 11

Рекомендуемые режимы наплавки

порошковыми лентами

Марка порошковой

ленты

Сила

тока,

Напряжение,

Скорость

наплавки,

м/ч

Вид

наплавки

ПЛ-17(10Х20С3Р4)

700-

100

28-36 15-30

Под флю-

сом АН-200

28-34 20-50

Открытой

дугой

ПЛ-126(20Х2Р2М)

600-

1000

28-36 15-40

Под флю-

сом ПН-

348А

28-32 45-60

Открытой

дугой

ОЛ-101(У30Х25Н3С3)

700-

750

32-34 17-23

Под флю-

сом АН-200

28-30 40-45

Открытой

дугой

Наплавка в среде углекислого газа

При этом способе не нужно ни флюсов, ни электродных

покрытий. Дуга между электродом и наплавляемым изделием

горит в струе газа, вытесняя воздух из плавильного простран-

ства и защищающего расплавленный металл от воздействия

кислорода и азота.

Углекислый газ из баллона по рукаву через сопло, внутри

которого находится наконечник, подается между концом

электродной проволоки и наплавляемым изделием к дуге, ок-

ружает дугу со всех сторон и вытесняет воздух из плавильно-

го пространства.

Преимущества наплавки в среде углекислого газа:

- при наплавке отсутствуют вредные выделения и шлако-

вые корки;

- открытая дуга дает возможность корректировать про-

цесс;

- наплавку можно проводить при любом пространствен-

ном положении наплавляемой плоскости;

- возможно механизировать наплавку на мелких деталях.

Применяемое оборудование:

1. Для наплавки в среде углекислого газа применяют на-

плавочные головки АБС; А-384; А-409; А-580; ОКС-1252М.

2. Источники питания ВС-200; ВСУ-300; ВС-400 и др.

3. Подогреватели газа.

4. Осушитель, наполненный силикагелем КСМ крупно-

стью 2,8 – 7 мм.

5. Редукторы-расходомеры или ротаметры.

Наплавку выполняют на постоянном токе обратной по-

лярности. Источники питания дуги должны иметь жесткую

внешнюю характеристику и скорость нарастания силы тока

короткого замыкания 70-110 кА/с. Рекомендуемое оборудова-

ние представлено в табл. 13.

Используемый материал: электродная проволока Св-

12ГС; Св-0,8ГС; Св-0,8Г2С; Св-12Х13.

Тип и марку электрода выбирают в зависимости от мате-

риала восстанавливаемой детали и требуемых физико-

механических свойств наплавленного металла.

Скорость подачи проволоки зависит от силы тока. Ско-

рость наплавки устанавливают в зависимости от толщины на-

плавляемого металла и качества формирования наплавленно-

го слоя. Наплаву валиков осуществляют с шагом 2,5 -3,5 мм.

Каждый последующий валик должен перекрывать предыду-

щий не менее чем на одну треть его ширины. Режимы наплав-

ки, выполняемой на цилиндрических деталях, приведены в

табл. 12.

Твердость наплавленного металла в зависимости от марки

и типа электродной проволоки 200 – 300 НВ.

Расход углекислого газа зависит от диаметра электродной

проволоки, скорости наплавки, конфигурации изделия и на-

личия движения воздуха. Расход углекислого газа в зависимо-

сти от диаметра электрода приведены в табл. 14.

Таблица 12

Режим наплавки цилиндрических поверхностей в зависимости от диаметра детали

и требуемой толщины наплавляемого слоя металла

Диаметр

детали

Толщина

наплав-

ленного

слоя

Диа-

метр

элек-

трода

Сила

тока, А

Напря-

жение,

Скорость

наплавки,

м/ч

Смещение

электрода

Шаг

наплавки

Вылет

электрода

Расход углеки-

слого газа,

л/мин

мм мм

10 – 20 0,5 – 0,8 0,8 70 – 90 16 - 18 40 – 45 2 – 4 2,5 – 3,5 7 – 10 6 – 8

20 – 30 0,8 – 1,0 1,0 85 – 110 18 – 20 40 – 45 3 – 5 2,8 – 3,2 8 – 11 6 – 8

30 – 40 1,0 – 1,2 !.2 90 – 150 19 – 23 35 – 40 5 – 8 3,0 – 3,5 10 – 12 6 – 8

40 – 50 1,2 – 1,4 1,4 110 – 180 20 – 24 30 – 35 6 – 10 3,5 – 4,0 10 – 15 8 - 10

50 – 60 1,4 – 1,6 1,6 140 – 200 24 – 28 20 – 30 7 – 12 4,0 – 6,0 12 – 20 8 – 10

60 – 70 1,6 – 2,0 2,0 280 – 400 27 – 30 15 – 20 8 – 14 4,5 – 6,5 18 – 25 10 – 12

70 – 80 2,0 – 2,5 2,5 280 – 450 28 – 30 10 – 20 9 – 15 5,0 – 7,0 20 – 27 12 – 15

80 – 90 2,5 – 3,0 3,0 300 – 400 28 – 32 10 – 20 9 – 15 5,0 – 7,5 20 – 27 14 – 18

90 – 100 0,8 – 1,0 1,0 100 – 300 18 – 19 70 – 80 8 – 10 2,8 – 3,2 10 - 12 6 – 8

100- 150 0,8 – 1,0 1,2 130 – 160 18 – 19 70 – 80 8 – 10 3,0 – 3,5 10 - 13 8 – 9

200-300 0,8 – 1,0 1,2 150 – 190 19 – 21 20 – 30 18 – 20 3,0 – 3,5 10 – 13 8 – 9

200-400 1,8 – 2,8 2,0 350 – 420 32 – 34 25 – 35 18 – 22 4,5 – 6,5 25 – 30 15 – 18

200-400 2,6 – 3,2 3,0 380 - 450 32 - 34 25 - 35 20 - 25 5,0 – 7,5 25 - 50 15 - 18

Таблица 13

Технические характеристики оборудования для наплавки в среде

углекислого газа

Модель

оборудо-

вания

Сварочный ток, А

Электродная

проволока

Модель ис-

точника пита-

ния

Номиналь-

ное значе-

ние

Предел

регулиро-

вания

Диаметр,

мм

Скорость

подачи,

м/ч

1 2 3 4 5 6

А-547У 250 60 - 300 0,8 – 1,2 100 – 340 ВС-300

А-825М 300 80 – 300 0,8 – 1,2 120 – 620 ВСЖ - 303

ПДПГ-500 500 40 – 500 0,8 – 2,0 150 – 720 ПСГ – 500 - 1

А-929 350 60 – 500 1,0 – 2,0 120 – 620 ПСГ – 500 - 1

УД-209 500 60 – 500 1,2 – 2,0 100 – 350 ВДУ – 504 - 1

ПДГ-502 500 60 – 500 1,2 – 2,0 120 – 1200 ВДУ – 504 - 1

ПДГ-601 630 100 – 700 1,6 – 2,5 120 – 1200 ВДГ – 601УЧ

У-653 500 100 – 500 1,0 – 2,0 50 – 500 ВДУ – 504 - 1

ПДГ-301 500 60 – 500

0,8 – 1,2

90 – 720 ПСГ-500 - 1

1197С 500 100 – 500 1,6 – 3,2 90 - 900 ВДУ – 504 - 1

ПДГ-508 500 60 – 500 1,6 – 2,0 105 - 738 ПСГ – 500 - 1

А-1503 500 100 – 700 1,2 – 3,5 120 - 780 ВДГ - 601

ПДГИ-302 300 40 – 300 0,8 – 1,4 120 - 1200 ВДГ - 301

А-1230М 500 60 - 500 0,8 – 1,2 140 - 670 ПГС – 500 – 1

Примечание. Напряжение питающей сети для оборудования всех

моделей 380 В, для ПДГ-502 допускается также 220 В.

Контактная приварка ленты и проволоки

Восстановление контактной приваркой состоит в прива-

ривании мощными импульсами тока к поверхности детали

стальной ленты, порошка или проволоки.

Таблица 14

Расход углекислого газа

в зависимости от диаметра электрода

Диаметр элек-

тродной про-

волоки, мм

Вылет элек-

трода, мм

Внутренний диаметр

спирали для подвода

проволоки, мм

Расход углеки-

слого газа,

л/мин

0,5 – 1,4 7 – 10 1,0 – 2,0 6 - 8

1,0 – 1,4 8 – 15 1,6 – 2,5 8 - 10

1,6 – 2,0 15 – 25 2,2 – 4,0 10 – 15

2,5 – 3,0 18 – 30 3,0 – 5,0 14 - 18

Данный способ восстановления применяют для восста-

новления посадочных мест под подшипники в корпусных де-

талях и валах, резьбовых частей валов, а также для упрочне-

ния деталей.

Достоинства электроконтактной наплавки:

- небольшая глубина проплавления основного металла;

- нет необходимости применения флюсов и защитных га-

зов.

Недостатки:

- ограничение по толщине наращиваемого слоя из-за не-

достаточной прочности сцепления с основным металлом.

Схема установки приведена на рис. 4

Применяемое оборудование приведено в табл. 15.

Рис. 4. Схема приварки металлической ленты к поверхности вала:

а) - источник импульсов; б) – перекрытие импульсов

Таблица 15

Установки для электроконтактной приварки

металлического слоя (ленты или проволоки)

Установка Восстанавливаемые поверхности

О11-1-02М Шейки валов

011-1-05 Резьбовые поверхности валов

011-1-06 Внутренние гильзы цилиндров

011-1-10 Стаканы подшипников

011-1-11 Коренные опоры блоков цилиндров

01-11-022 Крупногабаритные детали

011-1-08 Шатуны

01-01-169

Валы и отверстия (контактная приварка порошковых ма-

териалов)

Выбор материала ленты проводится по табл. 16.

Таблица 16

Твердость приваренного слоя в зависимости

от материалов ленты

Марка стали

Твердость при-

варенного слоя

HRC

Марка стали

Твердость при-

варенного слоя

HRC

20 22 – 27 55 51 - 56

40 41 – 46 40Х 51 - 61

45 46,5 – 51 65Г 61 - 66

Режимы приварки ленты приведены в табл. 17.

Таблица 17

Режимы приварки металлической ленты

Параметр

Детали

Корпусные Типа «вал»

1 2 3

Сила сварочного тока, кА 7,8 – 8 16,1 – 18,1

Продолжительность сварочного цикла, с 0,12 – 0,8 0,04 – 0,08

Продолжительность паузы, с 0,08 – 0,1 0,1 – 0,12

Скорость сварки, м/мин 0,5 0,7 – 1,2

Окончание табл. 17

1 2 3

Подача электродов, мм/об Вручную 3 – 4

Сила сжатия электродов, кН 1,70 – 2,25 1,3 – 1,6

Ширина рабочей части электродов, мм 8 4

Диаметр электродов, мм 50 150 – 180

Марка стали ленты 20 40, 45, 50

Материал детали Чугун Сталь

Расход охлаждающей жидкости, л/мин 0,5 – 1 1,5 - 2

2.4.2. Металлизация

Металлизация - один из способов восстановления изно-

шенных поверхностей детали.

Сущность процесса заключается в следующем: расплав-

ленный металл струей сжатого воздуха наносится на поверх-

ность восстанавливаемой детали.

В зависимости от источника расплавления металла разли-

чают газопламенную, дуговую высокочастотную металлиза-

цию (табл. 18).

При ремонте наибольшее распространение получила ду-

говая металлизация.

Таблица 18

Способы металлизации

Метал-

лиза-

ция

Металлизато-

ры

Присадочный

материал

Преимущества Недостатки

1 2 3 4 5

Газо-

пламен

ная

Ручные:

МГИ-2

Электродная

проволока диа-

метром 1,5– 2,5

мм

Малое окисление

металла и малое

выгорание леги-

рующих элементов

Сложность

устновки,

низкая

производи-

тельность

МГИ-5

Электродная

проволока диа-

метром 5 – 6 мм