Марки присадочных прутков для сварки чугуна



Присадочные прутки для аргонодуговой сварки чугуна и сплавов на основе никеля

(ESAB)

Типичный хим. состав наплавленного металла

Типичные механические свойства металла шва

OK Tigrod 19.82
Коррозионно- и жаростойкие прутки на никелевой основе для сварки и наплавки никелевых сплавов, сварки высоколегированных, коррозионно и жаростойких сталей, а также для соединения разнородных металлов. Обеспечивают высокую пластичность шва при низких температурах. Применяются для сварки емкостей, трубопроводов и др. конструкций в химической промышленности и химмашиностроении Обычно сварку производят в чистом Ar .
Ток = (-).

ER NiCr Mo — 3/ AWS A5.14

Предел текучести 425 МПа
Предел прочности 700 Мпа
Удлинение 44%
КCV
+20°С 150 Дж
— 196°С 145 Дж

OK Tigrod 19.92
Присадочные прутки на никелевой основе, легированные титаном для сварки конструкций из никеля (мин. 99,6%) , работающих в агрессивной среде. Обычно сварку производят в чистом Ar или смеси Ar-He.
Ток = (-).

ER Ni — 1 / AWS A5.14

C 0,02
Mn 0,4
Cu 0,1
Ti 3,0
Al 0,1
Ni > 93,0

Предел текучести 300 МПа
Предел прочности 500 Мпа
Удлинение 27%
КCV
+20°С 190 Дж
0°С 210 Дж
— 20°С 290 Дж

Источник

5.4. Присадочные материалы

Присадочными материалами являются проволока, прутки (стержни), полоски металла, близкие по свойствам свариваемому металлу. При проведении сварки они обеспечивают дополнительный металл для заполнения зазора между свариваемыми кромками и образования сварного шва требуемой формы.

Основным присадочным материалом служит сварочная проволока.

Требования к присадочной проволоке:

  • по своим свойствам и характеристикам присадочная проволока должна быть идентична свариваемому металлу;
  • необходимо, чтобы поверхность проволоки была чистой и гладкой, без трещин, расслоений, раковин, окалины, ржавчины и других дефектов;
  • на поверхности низкоуглеродистой и легированной проволоки не допускается наличия технологической смазки, за исключением мыльной, не содержащей графит и серу.

Присадочная проволока для сварки углеродистых и легированных сталей. При сварке сталей в качестве присадочного материала применяют холоднотянутую сварочную проволоку, соответствующую ГОСТ 2246-70 (табл. 5.5).

Таблица 5.5 Сварочная проволока для сварки стали

Обозначение сварочной проволоки состоит из букв Св (сварочная) и написанного через дефис буквенно-цифрового обозначения марки стали. Диапазон диаметров сварочных проволок 0,3. 12,0 мм. Диаметр проволоки проставляют перед буквами Св. Буква А в конце условного обозначения марок низкоуглеродистой и легированной проволоки свидетельствует о повышенной чистоте металла с точки зрения содержания серы и фосфора. Двойная буква А указывает на пониженное содержание серы и фосфора по сравнению с проволокой, в обозначении которой используется одна буква А.

Пример. ЗСв-08Г2СА — сварочная проволока (Св) диаметром 3 мм из низколегированной стали марки 08Г2С с пониженным содержанием серы и фосфора (А).

После обозначения марки стали через дефис могут быть написаны следующие заглавные буквы: Э — проволока предназначена для изготовления электродов; О — омедненная проволока; БД — полученная вакуумно-дуговым переплавом, Ш — электрошлаковой выплавкой, ВИ — вакуумно-индукционным способом.

Присадочные прутки для сварки чугуна. Для газовой сварки серого чугуна выпускают чугунные прутки (табл. 5.6) диаметром 4, 6, 8, 10, 12 и 16 мм.

Таблица 5.6 Присадочные прутки для газовой сварки и пайко-сварки чугуна

Пример. 4ПЧ-2 — чугунный пруток диаметром 4 мм марки ПЧ-2.

Маркировку торца прутков выполняют краской черного (ПЧ-1), белого (ПЧ-2), красного (ПЧ-3), синего (ПЧН-1), коричневого (ПЧН-2), желтого (ПЧИ) или зеленого (ПЧВ) цвета.

Присадочная проволока для сварки меди и ее сплавов. Для газовой сварки меди, медно-никелевых сплавов, бронз и латуни применяют сварочную проволоку, отвечающую ГОСТ 16130 — 90 (табл. 5.7). Ее диаметр составляет 0,8. 8 мм.

Таблица 5.7 Присадочная проволока для газовой сварки меди и ее сплавов

Условное обозначение присадочной проволоки из меди или ее сплава представляет собой последовательность символов, записанных в определенном порядке, соответствующем классификации этих материалов по следующим признакам:

  • способу изготовления (холоднодеформированная (тянутая) — Д; горячедеформированная (прессованная) — Г);
  • форме сечения (изготавливают проволоку исключительно круглого сечения — КР);
  • механическим свойствам (мягкая — М, твердая — Т);
  • виду поставки (мотки (бухты) — БТ, катушки — КТ, барабаны — БР, сердечники — СР, немерной длины — НД).

Пример. ДКРТ2,ОБТБрОЦ4-3 — сварочная проволока, холоднодеформированная (Д), круглая (КР), твердая (Т), диаметром 2,0 мм, в мотках (БТ), из бронзы марки БрОЦ4-3.

Присадочная проволока для сварки алюминия и его сплавов. При сварке алюминия и его сплавов используют тянутую и прессованную проволоку из алюминия и алюминиевых сплавов (табл. 5.8), отвечающую ГОСТ 7871 — 75. Ее диаметр составляет 0,8. 12,5 мм.

Таблица 5.8 Присадочная проволока для газовой сварки алюминиевых сплавов

При маркировке проволоки приняты условные обозначения, характеризующие:

  • способ изготовления (тянутая — В, прессованная — П);
  • вид обработки (нагартованная — Н, отожженная — М);
  • вид поставки (мотки (бухты) — БТ, катушки — КТ).

Пример. П.СвАМц.Н4,б5 х БТ — прессованная (П), сварочная (Св), проволока из алюминиевого сплава марки АМц, нагартованная (Н), диаметром 4,65 мм, в бухте (БТ).

Контрольные вопросы

  1. При соприкосновении кислорода с какими веществами возникает самовоспламенение?
  2. В каком состоянии находится ацетилен в баллонах?
  3. Какое содержание ацетилена в воздухе наиболее взрывоопасно?
  4. Какова максимальная температура ацетиленокислородного пламени?
  5. Почему технический пропан нельзя применять при сварке в подвалах, колодцах и приямках?
  6. В каком виде поставляется карбид кальция?
  7. Почему карбид кальция необходимо хранить в герметичной упаковке?
  8. Какие средства пожаротушения необходимо использовать при возгорании карбида кальция?
  9. Каково назначение флюса при газовой сварке?
  10. Какими свойствами должны обладать флюсы, предназначенные для сварки алюминия и его сплавов?
  11. Каково назначение присадочных материалов?
  12. Какими свойствами должны обладать присадочные материалы?

Источник

Газовая сварка чугуна, её особенности. Как сваривать чугун газовыми горелками?

Газовая сварка чугуна является простым и удобным способом сварки, поэтому, она получила достаточно широкое распространение. Применяют как холодную сварку чугуна с местным подогревом, так и горячую сварку чугуна, выполняемую с предварительным общим подогревом. При подготовке сварных кромок рекомендуется выполнять V-образную разделку с общим углом раскрытия 90°.

Присадочные прутки для газовой сварки чугуна

При газовой сварке чугуна, в качестве присадочного материала используют чугунные прутки диаметром 4-12мм и длиной 250-450мм. Если производят сварку крупногабаритных изделий, то используют прутки марки А. При сварке остальных изделий, применяют прутки марки Б. Для того, чтобы получить более плотный сварной шов с перлитной структурой, используют прутки марок I и II.

При высокотемпературной сварке чугуна, в качестве присадочного материала используют чугунные прутки марок НЧ-1 и НЧ-1, которые покрыты слоем флюса-пасты. Химический состав присадочных прутков из чугуна приведён в таблице:

Флюсы для газовой сварки чугуна

Для газовой сварки чугуна применяют флюс марки ФСЧ-1. В состав флюса входят плавленая бура 23%, безводный углекислый натрий 27%, азотнокислый натрий 50%. Флюс применяют в виде порошка, который в процессе сварки периодически подсыпают в сварочную ванну. При сварке, слоем флюса покрывается и присадочный пруток, таким образом, флюс затем попадает в расплавленный металл. В качестве флюса для газовой сварки изделий из чугуна часто применяют только прокаленную буру.

Флюсы-пасты, для нанесения на присадочные прутки НЧ-1 и НЧ-2, содержат 5% диоксида титана, 10% азотнокислого калия, 12% фторида натрия, 40% плавленой буры, 11% ферротитана, 15% углекислого лития, 7% железа в виде металлического порошка. Смесь этих компонентов замешивается на керосине. Количество керосина определяется из расчёта 7 частей керосина на 50 частей сухой смеси из остальных компонентов.

Для сварочных прутков НЧ-1 часто применяют флюсы марки ФСЧ-1. Для прутков НЧ-2 можно использовать флюс мари ФСЧ-2, в состав которого входит 18% буры, 25% кальцинированной соды, 56,5% натриевой селитры, 0,5% углекислого лития.

Для низкотемпературной сварко-пайки чугуна применяют флюс марки ФПСН-1, в состав которого входит 25% углекислого лития, 25% кальцинированной соды и 50% борной кислоты.

Технология газовой сварки чугуна

Для газовой сварки чугуна рекомендуется применять две сварочные горелки. При помощи одной из них производят предварительный подогрев свариваемых кромок, а при помощи другой — расплавляют присадочный пруток и выполняют сварку. Сварка производится нормальным сварочным пламенем, при соотношении кислорода с ацетиленом 1/1, но допускается небольшой избыток ацетилена. Удельную мощность пламени рекомендуется выбирать в пределах 100-120л/ч.

По окончании процесса сварки, сварное изделие необходимо медленно охлаждать. Чтобы это обеспечить, необходимо его покрывать слоем асбеста или песка. Если есть возможность, то следует произвести отжиг свариваемого изделия и охладить его вместе с печью.

Низкотемпературная газовая сварка чугуна

Низкотемпературная сварка чугуна была ранее разработана исследовательским институтом ВНИИавтогенмаш. Сущность данного способа сварки заключается в том, что свариваемые чугунные кромки не расплавляют. Происходит их подогрев до температуры 800-850°C. Далее, в разделку кромок добавляют флюс, а затем производят заварку сварных кромок. Присадочные прутки выбирают марок НЧ-1 и НЧ-2 и флюсы для них ФСЧ-1 и ФСЧ-2, соответственно.

Сварные кромки деталей тщательно очищают перед сваркой, а затем при помощи восстановительного сварочного пламени выполняют общий или местный предварительный подогрев сварного изделия до температуры 300-400°C. Сварные кромки покрывают слоем флюса-пасты и подогревают до температуры 750-790°C при помощи нормального сварочного пламени горелки.

При нагревании флюс расплавляется и тонкой плёнкой покрывает свариваемые кромки. Далее сваривают кромки, выбирая левый способ газовой сварки, т.е. сварку ведут справа налево. После окончания сварки необходимо обеспечить медленное охлаждение сварного соединения. В этом случае сварной шов получается плотнее и лучше обрабатывается при помощи механической обработки.

Низкотемпературная пайко-сварка чугуна

На практике достаточно широкое распространение получила низкотемпературная пайко-сварка чугуна с применением латунных припоев. Подготовка сварных кромок происходит при помощи механической обработки. Далее кромки очищают от остатков грязи, масел, жировых плёнок при помощи бензина, ацетона или другого растворителя.

Перед пайко-сваркой выполняют предварительный подогрев сварного изделия до температуры 300-400°C. Затем на свариваемые кромки наносят слой флюса ФПСН-1. Для низкотемпературной пайко-сварки применяют нормальный вид сварочного пламени. В качестве присадки применяют латунные припои марок ЛОК-59-1-0,3, изготавливаемого в соответствии с требованиями ГОСТ16130.

При помощи пламени горелки присадочный латунный пруток расплавляется и расплавленным металлом заполняется разделка сварного шва. После окончания сварки и затвердевания сварного шва, производят его проковку при помощи медного молотка.

Источник

Состав присадочных прутков для сварки чугуна

г £ Углерод, Кремний, Марганец, Фосфор, „

а с о/ о/ о/ о/ Примерное назначение

А3,0—3,6 3,0—3,5 0.5—0,8 0,2—0,5 Для газовой сваркии для

стержней электродов при горячей сварке

Б 3,0—3,6 3,6—4,8 0,5—0,8 0,3—0,5 Для стержней электродов

при горячей, холодной иполухолодной сварке

Холодная сварка чугуна имеет ограниченное приме­нение в связи с образованием очень твердых, закаленных участ­ков в переходных зонах и шве. Ее применяют при ремонте де-Ьглей, работающих без динамических нагрузок.

Холодную электрическую сварку чугуна выполняют стальны­ми, чугунными н биметаллическими электродами. Сварку сталь-Ьыми электродами выполняют как переменным, так и постоян­ным током. Электрод состоит из стержня из низкоуглеродистой ^варочной проволоки с обмазкой. В состав обмазки входят ве­щества, активно вступающие в соединение с углеродом и обра­зующие устойчивые карбиды, не растворимые в железе. В сьязи с этим наплавляемый металл и прилежащие к шву зоны обра­батываются механическим путем.

Сварку чугунными электродами выполняют стержнями из прутков марок А и Б со специальным покрытием. Этот вид свар­ки применяют в основном для исправления дефектов чугунного &итья. Металл шва получается близким по химическому составу к чугуну, однако, в шве и в прилегающих к нему зонах детали Происходит отбеливание чугуна.

Сварку биметаллическими электродами применяют для за­варки небольших трещин на деталях с тонкими стенками и ле-.больших раковин на трущихся поверхностях. Прочность сварно-Хо соединения составляет 70—80% прочности основного металла. Существует три типа электродов из цветных металлов: железо-бедные (10—30% железа и 70—90% меди), никель-железные з(30—40% никеля и 60—70% железа), медно-никелевые (25—

40% меди и 60—70% никеля). Жслезо-медиыс электроды состо­ят из медного прутка н оплетки из стальной проволоки. Медио-никелевые и никель-железные электроды изготовляют из пропо­лок соответствующих сплавов с покрытием, содержащим мра­мор и нолевой шпат. Сварка ведется постоянным током обрат­ной полярности.

При газовой сварке чугунных деталей в качестве присадоч­ного материала применяют латунь ЛК, 62—05 или бронзу сва­рочную с содержанием меди 56—62%, цинка 38—41%, свинца 1—3,5%, железа 0,7—1%, марганца 0,5—0,8% и никеля 0,3 —

Сварка деталей из алюминия. Детали из алюминиевых спла­вов восстанавливают газовой или электрической сваркой. Газо­вую сварку ведут с незначительным избытком ацетилена. В ка­честве флюса применяют смесь, состоящую из хлористых соеди­нений натрия, калия, лития и др., а в качестве присадочиою материала — алюминиевую проволоку с 5%-ным содержанием кремния. Флюс наносят перед сваркой на свариваемые кромки металла или на присадочный стержень в виде пасты. Иногда его вводят в сварочную ванну в виде порошка.

Электрическую сварку алюминиевых изделий производят угольными или металлическими электродами постоянным током прямой полярности. Место сварки предварительно подогревают до 200—250° С. В начале процесса сваривания силу тока увели­чивают на 10—15%, а по мере нагревания детали—уменьшают. Ответственные детали после сварки подвергают отжигу при тем­пературе 300—350° С.

Наплавкой твердыми сплавами восстанавливают детали, ко­торые могут работать без последующей механической обработ­ки и допускают наличие пор: зубья, звездочки, брусья баров врубовых машин, рабочие поверхности утюгов рельсовых путей, зубья ковшей экскаваторов, ножи бульдозеров и другие, изго­товленные из углеродистых (марки 35, 50, 45) и низко- и средне-•легировапных сталей (20Х, 20X3, 18ХГТ, 35Х, 40Х, 40ХН, 12ХНЗ и другие). Термически обработанные стали при наплавке теря­ют свои свойства. Поэтому наплавку зачастую ведут с одновре менным охлаждением путем частичного погружения детали в ванну с водой. Износостойкость наплавленных деталей повыша­ется в 2—3, а иногда в 6—8 раз. В ряде случаев наплавку про­изводят без демонтажа узлов, что сокращает продолжитель ность ремонта.

Для износостойких покрытий применяют высокоуглсродисп 1 ^ сплавы на железной основе, легированные хромом, вольфрамом-ванадием, бором, марганцем, титаном, никелем. Они делятся на зернистые (порошковые) и литые.

Зернистые или порошковые сплавы (вокар и сталинит) про i-ставлягот собой механическую смесь зерен карбидов вольфрам ;. хрома и др., величиной 0,5—2,5 мм.

в Литые твердые сплавы изготовляют плавкой в индукционных

5сокочастотных печах тигельного типа, представляют они собой

ют к и диаметром от .3 до 8 мм или пластины, полученные от-

((ркой в земляных формах или кокилях. В состав этих сплавов

[рдят кобальт, хром, вольфрам, углерод и в неболнших коли-

Етвах марганец, кремний и железо. Сплавы имеют различную

гадость, высокое сопротивление изнашиванию, высокую вяз-

щгъ и хорошую химическую стойкость.

В настоящее время изготовляют сплав ВК-3 на вольфрамо-

коба; мовой основе, хромо-никелевые сплавы — сормайт Ло 1 и

j^b 2. Наплавленные этими сплавами детали после механической

обработки имеют чистую поверхность без пор и раковин. Вместо

сорм «‘га Кя 1 иногда применяют белый чугун, износостойкость

которого равноценна сормайту, а сварочные свойства выше.

П;н)цесс наплавки твердыми сплавами осуществляют газовой, феерической ручной или автоматической сваркой, а также при ■иукционном нагреве.

РАпетилено-кнслородным пламенем можно наплавлять только Ёгые твердые сплавы. Во избежание выгорания углерода и ле->ующих примесей наплавку производят при избытке ацети-ia и минимальном перемешивании. Для получения наплавки сокого качества необходима тщательная зачистка мест под шавку и предварительный подогрев детали до 650—750°. лщииа наплавленного твердым сплавом слоя не должна пре-шать 5—7 мм.

^Восстановление деталей вибродуговой наплавкой. Сущность бродуговой наплавки заключается в том, что подаваемая в арочную вашгу электродная проволока совершает возвратно-ступатсльнос движение, создавая быстронерсменное возбуж-Иие и гашение дуги.Юдновременно к месту горения дуги по­ется охлаждающая жидкость, благодарящему процесс иаплав-прогекаег при слабом ггагреве (4080°С), не вызывающем вменения свойств металла. Это качество особо важно при вос-Вйновлеиии термически обработанных деталей. В качестве ох-Иждающей жидкости наиболее часто применяют раствор 50— Ш г кальцинированной соды и 10—15 г индустриального масла Х*-30Л или И—40А на 1 л воды.

J? Принципиальная схема установки для вибродуговой наплав-ад деталей цилиндрической формы приведена, на рис. 21. Деталь Закрепляют в центрах токарного станка, на суппорте которого устанавливают наплавочную головку, состоящую из подающих ■бликов, скользящего контакта, электромагнита и устройства 1йя подачи охлаждающей жидкости. Второй скользящий 6 кон-Такт подведен к наплавляемой детали. Питание установки элек­трическим током осуществляется генератором 1. Охлаждающий Раствор поступает из расходного бачка и после охлаждения зо- H bi сварки стекает в отстойник, откуда насосом возвращается с нова в бачок. Напряжение устанавливают в пределах 14—24 В,

потребляемый ток зависит от диаметра сварочной проволоки скорости подачи и колеблется от 120 до 300 А. Колебательные движения электродной проволоке сообщаются электромагнитом. Частоту вращения шпинделя станка регулируют в пределах от 0,5 до Ю об/мин, а перемещение суппортасо скоростью от 1 до 3 мм на один оборот* шпинделя.

Марку сварочной проволоки выбирают в зависимости от ipe-буемой твердости наплавки. Для наплавки деталей, подлежа­щих обработке резцом, применяют проволоку из стали марок Св-08, Св-08А и др., а бе? г,’,. работки — проволоку из стали марок У7, У8 и др. Диаметр проволо­ки выбирают в зависи­мости от толщины на­плавляемого слоя.

Преимущества впи-родуговой наплавки по сравнению с другими способами восстановле­ния деталей:

1) низкая темпера- ‘ тура нагрева детали, не нарушающая тер — ‘ i-ческоп обработки и не требующая последую­щей рихтовки;

2) возможность регулирования толщины наплавляемого слоя от 0,5 до 3,5 мм (при восстановлении деталей с износом более 3,5 мм применяют многослойную наплавку);

3) восстановленные детали не нуждаются в термической обработке, так как в процессе наплавки под действием -охлаж­дающей жидкости происходит закалка наплавленного слоя;

4) наплавка происходит автоматически, обеспечивая высо­кую производительность, особенно при наплавке тонких слоеп

*/Другие виды сварки и наплавки деталей. Кроме рассмотр^п-ных выше способов восстановления изношенных деталей в ре­монтной практике применяют сварку под слоем флюса, эле-ктро-шлаковую сварку, сварку в среде защитных газов, диффузпол-но-вакуумнуга сварку и другие, t/

Сварка под слоем флюса ведется проволокой без по­крытия. Образуемая под флюсом ванна защищает расплавлен­ный металл от воздействия атмосферных газов, сохраняет тепло дуги, устраняет разбрызгивание металла и обеспечивает высо­кое качество сварного шва.

В ремонтном деле применяется’полуавтоматическая (шлашо-

ш

Ь#) ii автоматическая сварка (наплавка) под слоем флюса.

Кем а полуавтоматической установки показана на рис. 22.

-Во время сварки сварочная проволока со специального ба-Сбана подается в зону горения дуги по шланговому проводу Мной 3,5 м. По нему же подводится и ток к дуге. Шланговые Ьуавтоматы рассчитаны на сварку проволокой диаметром £-2,0 мм при наибольшем сварочном токе 500—600 А.

:. 22, Схема полуавтоматической сварки: сварочные трансформатор с регулятором; 2 — аппаратный ящик; 3 — барабан с про-jKOft, 4 — механизм аодачн проволоки; 3 — шланг; б —держатель, 7 — воронка носом; 8 — свариваемое изделие

Автоматические сварочные установки в ремонтном деле Ьмепяются для массового ремонта однотипных деталей, на-юмер наплавки бандажей электровозных колес, наплавки уппых валов и т. п.

Электрошлаковая сварка (наплавка) протекает результате плавления свариваемого металла расплавленным юсом, в котором горит электрическая дуга. Сварочный шов I разуется за счет плавления электрода и основного металла и Армируется специальным устройством, выполненным в виде коки т я, ползуна или подкладки. При наплавке изделий из углеродистых и легированных сталей наибольшее применение пол> чилн флюсы АН-8, АН-8М, АН-348А и молотый плави­ковый шпат, а при наплавке деталей из высоколегированных Сталей — флюс АИ-22. В ремонтном деле электрошлаковую Чарку применяют при сварке металла большой толщины как В постоянном, так и на переменном токах.

■ Сварка в среде защитных газов. Процесс протекает ^алогично сварке под слоем флюса, но защитной средой яв-адется аргон, углекислый газ или водяной пар. Применение газообразной защитной среды потволяет отказаться от приспо­соблений для удерживания и подачи флюса, устраняет необ­ходимость удаления шлака и очистки от него конца электрода •ьред зажиганием дуги. Сварка в среде защитных газов более Производительная и дешевая, однако требует защиты людей от воздействия излучений электрической дуги.

Диффузионн о-в а к у у м и а я сварка заключается в |°м, что свариваемые детали помещают в вакуумную камеру,

нагревают до заданной температуры, затем сжимают специаль­ными устройствами и спустя некоторое время охлаждаю: Отсутствие воздуха в камере предохраняет поверхности -окисления, а молекулы одной детали диффундируют в др>г^ деталь, образуя прочное соединение. Этим методом можк^ приваривать пластинки твердого сплава к буровым коронка-и державкам резцов. Такое соединение значительно прочнее л дешевле, чем пайка.

Сварка взрывом основана на взаимной диффузии моле­кул двух кусков металла, прижатых друг к другу огромным давлением. Для создания давления» которое доходит д 70 тыс. кгс/см 2 , применяют обычные взрывчатые вещества.

В последнее время для этой цели используют светогидрав-лнческий эффект, возникающий при взаимодействии сгуст коз световой энергии (лазерного луча) с жидкостью. При ъ\о\\ образуются мощные ударные волны, превышающие в десяти раз давления, получаемые при взрывах.

Применение светогидравлического эффекта дает возмож­ность сваривать между собой любые металлы и сплавы — , медь. н золото, серебро и сталь, сталь и никель, ниобий и титан и другие. Кроме того, при световом взрыве происходит упрочне­ние металла. Сварку можно вести и путем прямого нагрева металла лучом лазера. При этом получают сверхчистые свар­ные швы, необходимые при изготовлении химического обо;н-дования, и «кинжальные» швы — очень глубокие и одновремен­но очень узкие. Лазерный луч нагревает только место шва. не затрагивая окружающий металл, поэтому деталь не деформп руется.

§ 17. Другие способы восстановления детален

Восстановление деталей металлизацией. Сущность способ заключается в нанесении на специально подготовленную по верхность детали мельчайших расплавленных частиц металла Металлизацию применяют для наращивания поверхностен с незначительным износом (посадочные места валов, муфт, шес­терен), при заделке трещин и для нанесения на деталь анти­фрикционных покрытий из^оловянистых баббитов и бронз. Of-ценна тем, что удается восстановить размеры деталей без силь­ного их нагрева.

Металлизацию производят специальными аппаратами -‘ металлизаторами. Существует два типа металлизаторов: элект­рические и газовые. Электрический металлизатор состоит И-* корпуса (рис. 23), внутри которого находятся две пары по таю­щих роликов 2 и 6, электрически изолированных от коргт’- 1 Ролики служат для подачи в распылительную головку дз>^ проволок из бухт 9 и 10. К проволокам через скользят^ 1 контакты подводится электрический ток. На выходе из распЫ’

-ительиой головки концы проволок перекрещиваются, между gt концами возникает электрическая дуга и проволоки пла-йггся. По трубке 5 в зону горения дуги подается сжатый воз­дух, который распыляет расплавленный металл, нанося его на ^останавливаемую деталь. Питание электрическим током осу-щес’влястся от трансформатора.

Газовый металлизатор отличается от электрического тем, ото для расплавления металла служит ацетилено-кислородная

елка, в пламя которой подается одна проволока.

«|с. 23, Схема установки для электрической металлизации:

Е- хорпус; 2. 6 — подающие ролики, .7, 7скользящие контакты; * — распы-Ьельяаяголовка; 5 —-трубка; 8деталь; 9, 10бухты; 11 — трансформатор

Металлизаторы обычно устанавливают на суппорте токар-иого станка. Нанесение покрытий на детали,- которые нельзя установить на токарный станок, производят вручную в кабине, Оборудованной установкой для отсасывания образующихся Газов.

В технологический процесс металлизации входит:

очистка поверхности детали от ржавчины, влаги, масла и других загрязнений;

механическая обработка детали для получения требуемой формы и размеров с расчетом, что толщина наращиваемого слоя должна быть не менее 0,5 мм, что обеспечит достаточную прочность соединений;

обработка подлежащей напылению поверхности детали для получения наибольшей шероховатости. Обработка цилиндрик ческих деталей заключается в нарезании мелкой рвано_й резь­бы. Для плоских деталей применяют пескоструйную обработку;

нанесение покрытия. Участки детали, не подлежащие метал­лизации, защищают накладками из жести, картона или бумаги;

обработка металлизованной поверхности резанием и шли­фовкой.

Металлизированный слой имеет неоднородную структуру и состоит из нагромождения отдельных частиц неправильной

формы, размер которых колеблется от 1 до 2 мкм в зависимости от условий распыления. Структура слоя резко отличается структуры основного металла: она пористая, имеет включения шлака и окислов, характеризуется слабой прочностью сцепле. ния с основным металлом и частиц между собой. Однако пра работе металлизированный слой хорошо противостоит всем видам статических нагрузок. Твердость и износостойкость ме­таллизированного слоя на 30—40% выше этих показателей исходного материала. Повышению стойкости способствует свойство напыленного слоя впитывать масло (до 9% своею объема).

Ремонт металлизацией возможен только в том случае, если дефект детали не привел к снижению ее прочности. Его не рекомендуется применять для восстановления деталей, подвер­женных динамическим нагрузкам, так как напыленный металл весьма хрупок.

Плазменное напыление материалов (окиси алюминия, воль­фрама, молибдена, ниобия, ннтерметаллоидов, силицидов, все­возможных карбидов, боридов и др.) производят как на металл, так и на керамику, пластмассы, стекло, дерево и т. п. Оно имеет ряд преимуществ по сравнению с защитными покрытиями других видов: сверхвысокие температуры плазмы позволяют расплавлять и наносить материалы, имеющие высокую темпе­ратуру плавления; для образования плазмы можно испольш-вать газы, не содержащие кислорода, что позволяет напылять материалы без окисления; высокая скорость потока газа по­зволяет увеличить плотность покрытия до 98% и получить прочное сцепление с основным металлом заготовки.

Восстановление деталей электролитическим покрытием. Де­тали, поступающие в ремонт с износом, измеряемым десятыми долями миллиметра, целесообразно восстанавливать электроли­тическим способом. Особенно эффективно применять этот спо­соб для термически обработанных деталей.

Электролитическое покрытие наносят следующим образом В ванну с электролитом опускают ремонтируемую деталь, к которой присоединен отрицательный полюс источника постоям ного тока. Таким образом деталь будет катодом. Опускаемый одновременно в ванну анод может «быть из металла, которым покрывают восстанавливаемую деталь, либо из свинца. В качестве электролитов применяют растворы солей металлов подлежащих осаждению. После включения электрического тока ионы металла и водорода, обладающие положительным заря­дом, осаждаются на восстанавливаемой детали и, отдавая свой заряд, превращаются в нейтральные атомы. На аноде оседают ионы гидроксила или кислотного остатка.

Нанесение электролитических покрытий осуществляют в передвижных и стационарных ваннах. Передвижные, закреп­ляемые на детали ванны, применяют для покрытия шеек круп-

шх палов и осей. Иногда сама деталь (например, полый ци-мндр) может служи! ь ванной для покрытия внутренних ее Поверхностей.

Стационарные ванны изготовляют из листового железа Ьлшиной 4—5 мм с двойными стенками для обогрева горячей идои или маслом. Внутри ванну выкладывают плитками из ^растворяющихся в электролите материалов. Глубину их рас-C4ii нвают так, чтобы детали находились на 80—100 мм выше днл и на 40—50 мм ниже верхнего уровня электролита.

Хноды выполняют чаще всего в форме пластин, а при покры­тии фасонных деталей форма их близка к восстанавливаемой

При ремонтах деталей применяют хромирование и остали-*вашге, реже — никелирование и меднение.

Хромирование. Технологический процесс восстановле­ние деталей хромированием заключается в следующем. Сна­чала устраняют шлифовкой искажения геометрической формы детали и полируют наждачным полотном 00 или 000 и промы-‘Вают в бензине. Затем отверстия и участки детали, не подле­жащие хромированию, закрывают пластиком, целлулоидом, ви­нипластом или оргстеклом и деталь подвергают электролити­ческому обезжириванию в растворе 100 г едкого натра и Б—3 г жидкого стекла в 1 л воды. Анодом служит железная пластина, а котодом — сами детали. Процесс обезжиривания шлится 5—6 мин при плотности тока 5—7 А/дм 2 , напряжении 5—6 В и температуре 65—70° С. После этого детали промывают в горячей воде, затем для удаления тонкой пленки окислов Промывают в течение 3—5 мин в 10%-ном растворе серной кислоты и снова в горячей воде.

Заключительной операцией по подготовке к хромированию ^является декапирование. Для этого деталь подвешивают в качестве анода в хромовой ванне и выдерживают 30—60’с при плотности тока 20—30 А/дм 2 . При этом с поверхности детали удаляются следы окислов, обнажается кристаллическая струк­тура основного металла и создается микроскопическая шерохо­ватость. После декапирования детали снова промывают в про­точной воде. Иногда для лучшего приставания хрома детали после декапирования протирают кашицей из извести.

Составы и назначения электролитов для хромирования при­ведены в табл. 13.

В процессе хромирования следят за концентрацией и тем­пературой электролита. Концентрацию проверяют путем конт­роля его удельного веса ареометром. Отклонение допускается R пределах ±10%. При понижении концентрации в электролит добавляют раствор хромового ангидрида.

Колебания температуры электролита допускаются в преде­лах ± 1,0-М ,5° С от установленной технологическим режимом. При больших плотностях тока (больших 1 А на 1 л электроли-

та) необходимо обеспечивать достаточное охлаждение: в пер^ движных ваннах — проточной водОи через рубашку, в случ 1( ванны-детали — поливкой детали из шланга.

Источником тока при хромировании служат выпрямите., и или специальные низковольтные генераторы постоянного тока силой от 500 до 5000 А и напряжением 6—12 В.

Продолжительность процесса хромирования зависит от не­обходимой толщины слоя хрома. Обычно скорость осаждения

Присадочные прутки : марка, описание
Состав и назначение электролитов для Таблица Р хронировании
Состав, г/л
Электролит СгО, H.SO, Назначение покрытия
С низкой концентрацией хромопого ангидрида С низкой концентрацией хромового анги [ри­ла С высокой концентраци­ей хромового ангидри­да 150 200—250 300—400 1,5 2,0—2,5 1.5 Износостойкое хромиро­вание Износостойкое и декора­тивное хромирование Декоративное хромирош-ние

Таблица Р Состав и назначение электролитов для хронировании

Электролит Назначение покрытия

С низкой концентрацией 150 1,5 Износостойкое хромиро-

хромопого ангидрида вание

С низкой концентрацией 200—250 2,0—2,5 Износостойкое и декора-
хромового ангтри- тивное хромирование

С высокой копиептрлци- 300—400 1,5 Декоративное хромирош —

eft хромового ангидри- ние

составляет 0,015—0,03 мм/ч. После окончания процесса \ро мировання детали промывают водой и сушат.

Различают гладкое и пористое хромирование. Порист хромирование отличается от гладкого наличием в нанесенное слое пор и каналов, которые хорошо удерживают маслянм пленку. Для получения слоя пористого хрома деталь, покрьтк, слоем гладкого хрома, анодируют, т. е. в качестве анод.» помещают в ванну с электролитом при температуре 50—60 С Плотность тока 35—60 А/дм 2 При этом в слое хрома разв» вается сетка точек и каналов и происходит некоторое умепь шение его толщины. Чем дольше длится анодирование, Tev глубже и шире становятся каналы. После анодирования детали шлифуют.

Во время хромирования выделяются газы (водород на ано де, кислород на катоде), уносящие с собой электролит в вп к тумана, очень вредного для здоровья человека. Поэтому у гальванических цехах устраивают вентиляцию, отсасывающм» газы непосредственно с поверхности ванны. В передвижнь’\ ваннах поверхность электролита покрывают слоем очищенной керосина толщиной 15—20 мм.

Осталивание. Сущность осталивания заключается v электролитическом нанесении на рабочие поверхности деталей железного покрытия. Преимуществами процесса осталивания

1еред хромированием можно считать его экономичность (стои­мость его в 2—3 раза ниже хромирования), возможность полу­чения покрытий большой толщины (до 3 мм) и различной •вердости, недефицитность компонентов электролита. Однако ■акое покрытие не обладает антикоррозионными свойствами. [ Операции по подготовке деталей к осталивапию такие же, как и при хромировании, но механическая обработка ограии-jHBaeTCn обработкой резцом или шлифовкой. На прочность Йепления кроме шероховатости клияют также химический состав и термическая обработка основного металла.

Электролитическое осталивание производят в ваннах с йектролитом, состоящим из 200—350 г/л двухлористого жс-|еза, 100—150 г/л хлористого натрия и 1,5—2,5 г/л соляной [ислоты. Плотность тока 10—15 А/дм 2 , температура элсктро-Ьта 75—90° С.

В зависимости от состава электролита и режимов остали-кния покрытия получаются мягкие (твердостью до НВ 200). I твердые — ИВ 250—600. Мягкими покрытиями наращивают [стали с высокой поверхностной твердостью и наружные по-«рхности бронзовых втулок при ослаблении посадок в отвер-тиях. Их можно использовать для повышения прочности сцеп-ения баббита с чугунными вкладышамл, изготовления биме-аллнческнх электродов и т. д.

Твердые покрытия применяют для наращивания до поми­нальных размеров изношенных валов, подшипников и других Стальных и чугунных деталей.

Для устранения хрупкости, повышения твердости и проч­ности покрытия детали после осталивания рекомендуется под-|ергать низкому отпуску при температуре 300—350° С с вы­держкой в течение 30 мин и охлаждением на,воздухе.

При анодировании осталенных деталей на поверхности по­крытия образуются поры, подобные порам электролитического арома. Смачиваемость маслами такого слоя в 5 раз больше

Смачиваемости хром*а и в 12 раз больше смачиваемости чугу-а. Нарощенный слой обладает высокими антифрикционными войствами и устойчивостью против схватывания. Никелирование. Никелевые покрытия имеют некото­рые отличия от хромовых: меньшую твердость, большую вяз-рость, сравнительно легко обрабатываются и допускают нара-рцивание слоя до 2 мм. Коэффициенты линейного расширения рикеля и стали близки между собой, в то время как у хрома рни в несколько раз выше. При никелировании требуются источ­ники постоянного тока в 3—4 раза меньшей мощности, чем при |кромировании.

Электролиты применяют различных составов. Например, Для получения твердых блестящих покрытий используют раст­вор 140 г/л сернокислого никеля и 300 г/л щавелекислого ам­мония. Скорость осаждения никеля в таком электролите

50—60 мкм/ч, а получаемые осадки имеют микротвердость Нв 550—650.

Для никелирования применяют аноды из технического ни­келя, содержащие до 10% железа, или из чистого никеля. Для улучшения растворимости чистого никеля в электролит добав­ляют хлористый никель, хлористые соли щелочных металлов или фториды.

Принципиально процесс никелирования не отличается от процессов хромирования и осталнвания. Никелевое покрытие наносят непосредственно на металл детали и па подслой, в качестве которого используют главным образом медь, нанесен­ную электролитическим способом.

Для повышения твердости и улучшения сцепляемости с ос­новным металлом покрытие детали в течение часа подвергай)! термической обработке в муфельных печах при темпера­туре 300—500° С. Это на 200—300 единиц увеличивает микро­твердость покрытия и повышает коррозионную стойкость деталей.

Твердое никелирование применяют при восстановлении коленчатых валов, поршневых пальцев, гильз цилиндров, порп-ней гидравлических машин, направляющих втулок и т. п., а также при ремонте неподвижных посадок. На такие детали можно осаждать слой никеля толщиной 0,75—1,25 мм.

Меднение- применяют для улучшения притирки тру­щихся деталей, изоляции не подлежащих цементации поверх­ностей или нанесения подслоя па детали перед покрытием другими металлами. Процесс меднения состоит из операций аналогичных хромированию, осталиванию и никелированию. Ею ведут с анодами из чистой меди в кислом, цианистом или пиро-фосфорном электролитах. Кислым электролитом является пот­ный раствор сернокислой меди и серной кислоты, цианистым — преимущественно цианистая медь. Пирофосфорные электролиты состоят из пирофосфата натрия, фосфорио-кислого натрия ч сернокислой меди. Меднение производят при температуре электролита 20—55° С.

Борироваиие заключается в образовании па поверхно­сти стальных деталей боридов железа, а при наличии углеро­да — карбидов бора электролитическим способом. Электроли­тами служат различные растворы борной кислоты. В качестве анода применяют графитовый стержень, катодом служит Сю-рируемая деталь. Плотность тока при борировании 0,20—0,25 А/дм 2 . На физико-механические и эксплуатационные свой­ства поверхностного слоя оказывают влияние температура электролита, время выдержки и химический состав материал^ детали.

На низколегированных сталях при температуре до 950 3 С получают борированный слой толщиной около 0,3 мм. При дальнейшем повышении температуры толщина слоя увеличива-

•ется мало, по значительно возрастает его хрупкость. Наиболь­шею твердость имеет борированная поверхность деталей из стали марок 55С2А и ЗОХГСА, несколько меньшую — из стали марок 12ХН2А и 12ХНЗА, еще меньшую — из стали марок 40Х и 35.

В результате борирования повышается износостойкость по­верхностей деталей в 3—4 раза по сравнению с закаленными токами высокой частоты. Поэтому этим способом упрочняют детали машин, работающие в абразивной среде и при ударных нагрузках.

Химическое покрытие деталей никелем и хромом. Процесс происходит при погружении восстанавливаемой детали в ванну с раствором, содержащим никель или хром, без пропускания т(«\а. Температура раствора никеля 90—92°С, скорость осаж-д-.ния 0,02 мм/ч. Подготовка поверхности такая же, как и при электролитических процессах. После химического никелирова­ть необходима закалка при температуре 400—450° С.

Химическое покрытие никелем применяют для силуминовых корпусов гидравлических насосов, золотников и поршней гид­равлических агрегатов из дюралюминия. Его рекомендуется использовать для защиты изделий, работающих в условиях среднего и повышенного коррозионного воздействия, вместо многослойных гальванических покрытий никель—хром и медь— никель—хром.

Химическое хромирование применяют для упрочнения дета­лей машин, режущего и измерительного инструментами осуще­ствляют только по слою никеля толщиной более 1 мкм.

Химическое покрытие выгодно тем, что не требует специаль­ного оборудования и позволяет покрывать различные металлы, алюминиевые сплавы, пластмассы и керамику.

Ремонт деталей полимерными материалами. Использование полимеров при восстановлении деталей позволяет избежать сложных технологических процессов ремонта, таких, как сва’р-ь. п наплавка или гальванические процессы. Основным полимер-i мм материалом для ремонта деталей является синтетическая смола. Добавление к ней наполнителей, пластификаторов и от-в^рдителей придает ей необходимые физико-механические свойства. Наполнители (цемент, мел, графит, порошки метал­лов, жидкое стекло) повышают твердость и прочность смолы, улучшают ‘ се антифрикционные свойства. Пластификаторы придают ей эластичность и снижают вязкость, облегчая обра­ботку. Отверднтелн способствуют переходу вязких смол в твер­дое состояние.

В ремонтном деле полимерные материалы применяют для заделки трещин, пробоин, вмятин, восстановления изношенных поверхностей, соединения отломанных частей деталей и т. д. Наиболее часто применяют склеивание и наращивание. Склеи­вание — это получение неразъемных соединений однородных

или разнородных материалов с помощью тонкого клеевою слоя.

В зависимости от состава смолы клеи делят на фенольные, эпоксидные, резиновые «и др. Фенольные клеи выпускаются промышленностью под марками БФ-2, БФ-4, ВС-10Т, ВС-ЗГ>и Эпоксидные клеи приготовляют непосредственно на ремонтньк предприятиях на основе эпоксидных смол ЭД-5 и ЭД-6. Рези­новые клеи имеются промышленного изготовления (клей 88, ВДУ-3), но могут быть приготовлены на ремонтных предприя­тиях путем растворения сырой резины марки «Калоша» в бен­зине.

Для получения качественного клеевого соединения необходи мо строго соблюдать технологические особенности применения клея, изложенные в инструкциях и технологических картах Технология склеивания клеем любого типа включает подготоь ку поверхностей склеиваемых деталей, нанесение клея и фор­мирование клеевого соединения. Подготовка поверхности за ключается в очистке ее от грязи, зачистке шкуркой, напильни­ком или шлифовальным кругом обезжиривании ацетоном, бен­зином или щелочным раствором.

Наносят клей на поверхность детали тонкими слоями. Коли­чество слоев зависит от типа клея и назначения соединения

Условия формирования клеевого соединения тоже зависят от типа клея и обычно предусматривают сжатие склеиваемых поверхностей (6,5—10 кгс/см 2 ), нагрев, до 120—200°С и вы держку при этой температуре в течение 0,5—3,0 ч.

Эпоксидные клеевые составы приготавливают следующим об­разом. Эпоксидную смолу подогревают до жидкотекучего со­стояния (50—60°С), добавляют в нее пластификатор и 3— 5 мин перемешивают. Затем в состав вводят необходимые наполнители и вновь перемешивают его в течение 5—8 мни Полученный состав может сохраняться длительное время, а перед склеиванием в него добавляют затвердитель и полно­стью расходуют в течение 20—30 мин.

Технология ремонта деталей эпоксидным клеем зависит от характера дефекта. При заделке трещины небольшой длины (до 20 мм) ее разделывают’ (концы трещины засверливают, а вдоль трещины снимают фаску), зачищают и обезжиривают, затем заполняют канавку клеевым составом и отверждают его Для заделки трещины большой длины (до 150 мм и*более) или лробоины (не более 600 см 2 ) используют заплаты из стекло­ткани. Заплаты накладывают на слой клеевого состава и при­катывают роликом. Если толщина стенок летали превышает 4 мм, то вместо стеклоткани можно использовать металличе­ские накладки, дополнительно закрепленные болтами.

Наращивание деталей осуществляют путем намазывания или напыления полимерных материалов на изношенные или поврежденные их поверхности. Вязкие составы <например, на

основе эпоксидной смолы) намазывают на предварительно (очищенную восстанавливаемую поверхность. Напылением на­носят порошкообразные полимерные составы. Наиболее распро­странено газопламенное напыление с использованием горючего раза (ацетилена) и сжатого воздуха.

Восстановление деталей электрическими способами обработ­ки металлов. В ремонтном деле получили применение следую-цие способы электрической обработки металлов: ипдукцион-[ый нагрев токами высокой частоты, анодно-механическая (бработка, электроискровая обработка, электроискровое нара-цивание и упрочнение деталей.

Для индукционного нагрева применяют установки с Машинными или ламповыми генераторами токов высокой ча­стоты. Машинные генераторы дают частому электрического тока Ьо 10 000 Гд и используются для нагрева детален при закалке на глубину до 2 мм, а ламповые — от 150 тыс. до 1 млн. Гц и используются при закалке на глубину более 2 мм. Регулируя ■частоту, мощность и время действия токов, можно получить етрогрев детали на толщину от нескольких долей миллиметра 1 до десятков миллиметров. Нагрев токами высокой частоты имеет широкое применение при закалке деталей, плавке метал­лов, нагреве для ковки, пайке твердыми припоями, наплавке твердыми сплавами и сварке.

Анодно-механическая обработка основана на съеме слоя металла за счет оплавления. Для этого деталь включают как анод, а катодом является вращающийся метал­лический диск. Подав напряжение и пропуская электролит (жидкое стекло) между анодом и катодом, доводят расстояние между ними до такой величины, при которой происходит электрический разряд, оплавляющий анод. Величина съема металла и чистота обработки зависят от режима работы. Основ­ные параметры технологических реж-имов.

Источник

Читайте также:  Rt 425b трансформатор схема подключения
Оцените статью
toolgir.ru
Adblock
detector