Способы наплавки и порядок наложения валиков

Восстановление деталей способом сварки и наплавки

Качество сварного соединения определяется свариваемостью металлов.

Свариваемость – способность металлов образовывать сварное соединение, свойства которого близки к свойствам основного металла. Условно стали подразделяют на хорошо свариваемые, удовлетворительно, ограниченно и плохо свариваемые.

Свариваемость конструкционных сталей определяется содержанием в них углерода и легирующих элементов. Стали с содержанием углерода до 0,3% свариваются хорошо, от 0,3 до 0,4% – удовлетворительно, больше 0,4% – плохо.

В авторемонтном производстве для сварки конструкционных сталей получила распространение электродуговая сварка. Газовая сварка находит применение только при ремонте деталей из тонколистового материала.

Подготовка деталей к сварке и наплавке

В большинстве случаев детали, поступающие в ремонт, бывают сильно загрязнены, замаслены, покрыты ржавчиной или краской.

Наплавка по плохо подготовленной поверхности приводит к непроварам в сварном соединении, образованию пор, раковин и загрязнению его различными неметаллическими включениями. Для предотвращения образования дефектов в сварном соединении и получения качественного сварного шва детали должны быть тщательно очищены и вымыты.

К основным дефектам деталей из конструкционных сталей относится износ цилиндрических и плоских поверхностей и износ резьбовых соединений. Подготовка цилиндрических и плоских поверхностей сводится к зачистке их до металлического блеска, а резьбовых поверхностей к полному удалению резьбы.

Имеющиеся на восстанавливаемых поверхностях пазы, канавки и отверстия, которые необходимо сохранить, заделывают графитовыми или медными вставками.

Технология наплавки

Наплавка малоуглеродистых и низколегированных (суммарное содержание легирующих элементов не превышает 4-5%) сталей.

Эти стали относятся к группе хорошо сваривающихся сталей. Во время наплавки электрод наклоняют под углом 15-20 град. к вертикали. Характер перемещения электрода поперек наплавляемого валика определяется шириной этого валика. Лучшее качество наплавки получается при ширине валика, равной 2,5 диаметра электрода. Для этого амплитуда поперечного колебательного перемещения электрода должна быть равна 1,5-2 диаметрам электрода. Валики следует накладывать так, чтобы каждый последующий перекрывал предыдущий на 1/2- 1/3 своей ширины.

По высоте наплавленного металла устанавливается из расчета, чтобы припуск на механическую обработку составлял 2-3 мм. Между толщиной слоя наплавленного металла, диаметра электрода, числом слоев наплавки и силой тока рекомендуется выдерживать следующие соотношения:

Толщина наплавляемого слоя, мм.

Диаметр электрода, мм

Сила сварочного тока, А

Непровары и кратеры в наплавленном металле не допускаются, их следует выводить за пределы рабочей наплавляемой поверхности, используя для этой цели приставные планки, втулки и др., или заделывать на наплавленном металле. После окончания сварки с наплавленного металла зачисткой удаляют шлак, брызги металла. Переход от наплавленного металла к основному после механической обработки должен быть плавным и ровным, что увеличивает прочность восстанавливаемой детали.

Способы наплавки и порядок наложения валиков

Валы и оси, имеющие цилиндрическую или коническую форму, наплавляются двумя способами:

первый способ – валики накладываются вдоль оси (продольная наплавка);

второй способ – валики накладываются по окружности (круговая наплавка).

Шейки валов малых диаметров и значительной длины рекомендуется наплавлять по первому способу. На очищенную поверхность шейки наплавляется валик. После этого деталь поворачивают на 180° и на противоположной стороне наплавляется второй валик. Далее, повернув деталь на 90°, наплавляется третий валик, а через 180° четвертый валик.

Затем наплавляется пятый валик, перекрывающий первый, причем перед наложением последующих валиков предыдущие должны быть тщательно очищены от шлака.

При наплавке по окружности деталь должна поворачиваться вокруг своей оси в течение всего процесса наплавки. Для наплавки по этому способу обычно требуется применение приспособлений.

Сварка и наплавка деталей из чугуна

Чугун – широко применяемый конструкционный материал, отличающийся дешевизной, хорошими литейными свойствами и обрабатываемостью. Но пониженная прочность и высокая хрупкость чугуна приводят к выходу из строя изготовленных из него деталей в процессе их эксплуатации. Для устранения дефектов применяют газовую и электродуговую сварку. При правильном выборе способов сварки и их тщательном выполнении, качество восстановленных деталей, как правило, отвечает требованиям эксплуатации.

По физическим свойствам, химическому составу и структуре чугун относится к ограниченно свариваемым сплавам, что обусловлено его низкой пластичностью и склонностью к отбеливанию.

Наиболее радикальным средством предупреждения появления трещин и отбеливания служит подогрев детали перед сваркой и медленное охлаждение ее после сварки. Однако в связи с большой трудоемкостью этого процесса (особенно для крупногабаритных деталей) рекомендуется пользоваться им лишь при невозможности применения холодной сварки.

К технологическим мерам, направленным против появления трещин и отбеливания при холодной сварке, относятся:

  • предупреждение чрезмерного перегрева металла при сварке, достигаемого применением электродов малого диаметра, сваркой на пониженных режимах (малым током) и сваркой вразброс;
  • правильный выбор электрода и метода сварки.

Особенности сварки чугунных деталей

Для получения хорошего качества сварки и наплавки должны быть учтены особенности чугуна:

  • при сварке необходимо предохранять деталь от быстрого охлаждения шва;
  • сварку можно вести только в нижнем положении (т.к. при напеве чугун быстро переходит из твердого состояния в жидкое);
  • окислы чугуна плавятся при 1350-1400°С, а чугун – при 1200-1250°С;
  • в качестве присадочного материала при газовой сварке применяют прутки марки «А» или части деталей изготовленных из серого нелегированного чугуна;
  • сварочное пламя должно быть нормальным или с небольшим избытком ацетилена;

Заварку трещин и приварку заплат ведут по особой методике – “холодный способ”. Сущность которого в том, что деталь подвергается минимальному необходимому нагреву. Для этого сварка ведется током обратной полярности, предельно короткой дугой, электродами 3мм и короткими участками (10-12мм), электродами марки ОЗЧ-1 или МН-4-2.

Подготовка трещин под заварку

Замасленные детали должны быть предварительно промыты или выварены в моечном растворе, затем промыты теплой водой и высушены.

При толщине стенки до 4 мм трещину не разделывают, в этом случае на концах трещины сверлят отверстия 3-4 мм и зачищают поверхность под сварку шириной 15-20мм на сторону.

У разветвленных трещин зачищают все ответвления, трещины не разделывают. В местах крутых изгибов трещин сверлят отверстия диаметром 3-4мм во избежание растрескивания детали.

При толщине стенок более 5мм на концах трещины сверлят отверстия диаметром 4-6мм и трещину разделывают шлифовальным кругом с углом раскрытия, близким к 90°, притупление 2-3 мм.

При толщине стенки более 12мм на концах трещины надо сверлить отверстия диаметром 6мм и по возможности сделать Х-образный скос кромок и двустороннюю разделку.

Разделка сквозной трещины может быть одно- и двусторонней в зависимости от толщины стенок свариваемого участка; несквозную трещину следует разделывать до “здорового” металла Разделывать трещину можно концевой фрезой или шлифовальным кругом.

Порядок наложения сварных швов

Сварку тонкостенных деталей выполнять предельно короткой дугой участками 30-40 мм от середины трещины к концам с проваром корня шва обратноступенчатым методом.

При сварке не допускать местных перегревов. В случае перегрева детали необходимо прервать сварку и дать остыть детали без принудительного охлаждения (рука не должна ощущать ожога). При окончании сварки кратер вывести на шов и проковать шов.

Электроды для сварки и наплавки и режимы

Электроды ОЗЧ-2 представляют собой медную проволоку со специальным покрытием, содержащим железный порошок, и предназначаются для холодной заварки трещин, мест течи, приварки обломанных частей, вставок и других сварочных работ преимущественно на необработанных поверхностях. Электроды ОЗЧ-2 пригодны для сварки в нижнем, вертикальном и полупотолочном положениях на постоянном токе обратной полярности.

Электроды МНЧ-2 представляют собой проволоку из сплава НМЖМЦ (монель) с покрытием специального состава. Они предназначены для сварки и наплавки чугуна без подогрева. Электроды МНЧ-2 пригодны для сварки в нижнем, вертикальном и полупотолочном положениях на постоянном токе обратной полярности.

Газовая сварка металлов

При газовой сварке металл нагревается и расплавляется за счет сгорания газов (водорода, ацетилена) в струе кислорода.

Наибольшее распространение получила ацетилено-кислородная сварка.

Основные фаторы, определяющие режим газовой сварки, это:

  • выбор флюса;
  • выбор материала присадочного прутка;
  • вид пламени;
  • угол наклона горелки.

Флюсы служат для защиты свариваемой детали от насыщения газами и перевода окислов в легко плавкие соединения. Для черных металлов флюсом служат бура или борная кислота.

Б) Выбор материала присадочного прутка.

Материал присадочного прутка при газовой сварке по своим химическим и физико-механическим свойствам должен быть таким же, что и металл детали. Для стальных деталей применяют проволоку СВ-08 или СВ-08 СГ.

В) Выбор способа сварки .

Различают правый и левый способы ведения газовой сварки. При правом способе горелка помещается впереди присадочного прутка. Сварочное пламя направлено на шов, чем обеспечивается защита расплавленного металла от действия окружающего воздуха. Этот способ применяется при сварке деталей толщиной более 5мм.

При левом способе горелка помещается между деталью и присадочным прутком, который помещается впереди горелки. Этот способ не вызывает подогрева шва и применяется для сварки деталей толщиной менее 3мм.

Различают три вида пламени: нормальное, науглероживающее и окислительное.

  • Нормальное пламя – применяется при сварке углеродистой и легированной сталей.
  • Науглероживающее – при сварке чугуна.
  • Окислительное – только при сварке латуни.

Д) угол наклона горелки.

Рассчитывается по зависимости: на каждый миллиметр толщины свариваемой детали -10°.

Оборудование для газовой сварки

При войсковом ремонте армейской автомобильной техники применяется оборудование:

С чего начать учиться сварке: зажигание дуги, наплавка валика, заварка кратера

Раздел: Без рубрики

Сварка представляет собой сложную, но достаточно востребованную технологию работы с различными металлами и сплавами. Надежность данного метода соединения материалов делает сварку такой распространенной. Знание навыков сварочного дела позволяют исполнителю реализовывать собственными руками разные проекты.

Что такое валик в сварке

Сварочный валик – это металл шва, наплавленного в результате однократного перемещения источника тепла, т.е. в результате одного прохода. Представленная далее картинка поможет понять, что называется валиком в сварке (при вертикальном и потолочном пространственном положениях).

Для получения узкого валика следует избегать совершения заметных колебательных движений электродом. Данный тип чаще всего применяется при заварке корня шва, при работе с тонкостенными изделиями, при подварке подрезов.

Уширенный валик (ширина не превышает 14 мм.) получается при сварке, выполняемой поперечными колебаниями; используется при сваривании толстостенных деталей, а также угловых и горизонтальных швов.

Широкий валик (больше 14 мм.) используется при сварке заполняющих слоев. Итак, мы помогли начинающему сварщику узнать, что такое сварочный валик. Теперь поговорим о необходимой теории сварочного процесса.

Основы сварки

После ознакомления с основным понятием электросварки необходимо изучить теоретические основы рабочего процесса.

Прочное соединение заготовок выполняется посредством воздействия температур. Электрическая дуга нагревает металл до температуры плавления. Появляется дуга благодаря току: постоянному или переменному.

Первая разновидность напряжения характерна для сварочных аппаратов инверторного типа. Данное оснащение питается от сети в 220В. Дуга постоянного тока легче перемещается и контролируется. Новичкам в области сварки рекомендуется использовать такие агрегаты. Они характеризуются простотой и удобством в работе.

Сварочные аппараты трансформаторного типа выдают переменный ток. Применение такого оборудования затрудняет процесс. Из-за переменного напряжения электродуга менее стабильна.

Образование дуги становится возможным благодаря наличию металла и электрода.

Чтобы четко понимать как осуществляется сварочный процесс, нужно вникнуть в суть следующих процедур:

  • дуга появляется посредством контакта основного изделия и электрода;
  • в месте появления дуги металл плавится;
  • вместе с металлом плавится и электрод, частицы которого попадают в сварочную ванну;
  • покрытие электрода также горит, в результате чего образуется газовое облако, защищающее ванну от вредного взаимодействия с кислородом. Это обеспечивает поддержание необходимой для плавления температуры;
  • сохранению нужной температуры также способствует образуемый шлак;
  • сварочный валик образуется при движении электрода; несколько движений стержня гарантирует получение шва;
  • после окончания работ, шлаковая корка отбивается молотком.

Данная информация позволяет понять теорию сварочного процесса. Также нужно рассмотреть практическую сторону соединения заготовок:

  • электрод следует поместить в специальныйдержатель;
  • электрод необходимо держать под углом в 70 градусов к поверхности;
  • выставив оптимальный угол наклона, можно прочертить по металлу быструю линию(проверить наличие контакта). Если все сделано правильно, то появятся искры и треск;
  • затем оставив нужный угол, следует зажечь дугу (можно электродом коснуться металла и тут же поднять электрод таким образом, чтобы образовалась искра в 3-5 мм, подробнее о зажигании дуги будет ниже) . Если все проделано верно, то дуга начнет гореть, а металл плавиться;
  • если электрод залипает, то необходимо его раскачать и оторвать, а после опять зажечь дугу. Залипание электрода может говорить о том, что следует увеличить силу тока;
  • как только исполнитель добился стабильного горения дуги, можно приступать к наплавлению валиков.
Читайте также:  Система смазки

Зажатую дугу нужно плавно перемещать по сварному шву. При этом совершаются равномерные движения амплитудой 2-3 мм., которыми сварщик как бы загребает наплавленный металл. Чем размереннее движения, тем красивее получится соединение.
[ads-pc-2][ads-mob-2]

Способы зажигания сварочной дуги

Процесс зажигания сварочной дуги включает несколько этапов:

  • возбуждение дуги осуществляется посредством кратковременного контакта конца электрода и свариваемой детали;
  • наличие тока обеспечивает короткое замыкание, торец стержня начинается нагреваться до высоких температур, при которых после отрыва электрода происходит ионизация газового промежутка;
  • в результате возникает дуга.

Данные сведения помогут исполнителям понять, как происходит зажигание, выполнение данных процессов поможет определить, выражаясь языком сварщиков, как “поймать дугу”.

Выделяют следующие способы зажигания дуги покрытыми электродами:

1) Прямой отрыв или зажигание впритык или способ касания.
2) Отрыв по кривой или способ чирканьем напоминает движение при зажигании спички.

Как правильно выполнить зажигание изображено на картинке.

Сварщики активно применяют оба метода при ручной дуговой сварке. Первый – зажигание дуги отрывом – используется при работе в узких, труднодоступных и неудобных местах.

Длина дуги при сварке электродами оказывает значительно влияние на формирование соединения, его форму, ширину и чешуйчатость.

При электросварке выделяют очень короткую, короткую, среднюю и длинную дугу. Чем короче дуга, тем выше качество металла шва.

Длину дуги следует вычислять по формуле:

где d – диаметр электрода.

Либо есть еще правило: длина дуга равна диаметру электрода. На практике же никто не меряет ее, а выдерживают интуитивно, по опыту.

Сварка очень короткой дуги производится впритык.

Короткая дуга подразумевает расстояние между электродом и основным металлом равное примерно 50% диаметра стержня; применяется при выполнении вертикальных, горизонтальных и потолочных швов, а также при работе со стыковыми и корневыми швами в нижнем положении.

Расстояние при использовании средней дуги – 1-1,2 диаметра электрода. Среднюю дугу следует применять при сваривании и наплавке в нижнем положении, в отдельных случаях и в горизонтальном.

Использование длинной дуги нежелательно, не рекомендуется её применять.

Начинающим и домашним сварщикам также важно знать, как зажечь дугу на инверторе.

Инвертор – металлический ящик компактных размеров и небольшой массы. Аппарат производит ток необходимых параметров. Для этого агрегат преобразует переменный ток из сети в 220В в сварочный.

Инвертор имеет две клеммы: в первую исполнитель должен поместить электрод, а вторая соединяется с изделием (что в какую, см. про прямую или обратную полярность). После подачи тока образуется электрическая цепь. Небольшой разрыв цепи – в несколько миллиметров – приводит к ионизации воздуха в месте разрыва, возникает сварочная дуга.

Важно знать, как зажигать дугу электродом, чтобы не прилипал. Залипание прутка может быть вызвано несколькими причинами:

  1. Хранение электродов не в оптимальных условиях приводит к их отсыреванию. Сырые расходники нужно прокалить, иначе они будут залипать.
  2. Прилипание возможно из-за неверного подбора электрода к свариваемым деталям. Для определенных материалов (таких как чугун, нержавейка, алюминий и другие) нужно применять специальные расходники. Для выбора используйте меню в правой колонке сайта.
  3. Использование некачественных или дешевых прутков, а также электродов неизвестного происхождения может привести к проблемам.
  4. Параметры на сварочном аппарате установлены неправильно, низкая сила тока приводит к залипанию.
  5. Неочищенная поверхность также может привести к залипанию.
  6. Отсутствие опыта у исполнителя иногда приводит к неправильному возбуждению дуги.

Чтобы избежать проблем во время сварочных работ необходимо использовать качественные электроды, выставить оптимальный режим сваривания, тщательно подготовить рабочую поверхность и попрактиковаться в правильном поджигании дуги.

Выполнение всех рекомендаций позволит произвести зажигание дуги и поддержание её горения на протяжении всего рабочего процесса.

Повторное зажигание дуги: 1. возбуждение; 2. перенос дуги на начало кратера; 3. продолжение валика через кратер.

Данные сведения помогут исполнителю проанализировать способы зажигания сварочной дуги, в зависимости от поставленных целей и имеющегося оборудования.

Техника наплавки валиков

Дуговая наплавка валиков может осуществляться в различных пространственных положениях: нижнее, горизонтальное, вертикальное и потолочное. В зависимости от этого существуют отличительные правила сварки, которые мы рассмотрим далее.

Однако, нужно выделить и общие рекомендации:

  • наилучшее качество работ достигается при ширине валика, равной примерно 2,5 диаметрам электрода;
  • амплитуда движение электрода должна быть равна 1,5-2 диаметрам стержня;
  • каждый последующий валик должен перекрывать предыдущий на 1/3-1/2 его ширины.


У новичков после первых практических опытов возникает вопрос: почему сварочный валик высокий? Высота валика сварного шва зависит от силы тока, а также от скорости перемещения электрода. Быстрое движение электрода и малая величина тока обеспечивают получение узких и высоких валиков. Такие валики быстрее застывают, но они обладают одним существенным недостатком – наличие пор. Также сварщик может столкнуться с непроваренными участками.

Еще один важный параметр – углубление или западание между валиками сварного шва представляет собой продольную впадину между двумя расположенными рядом валиками. Данный параметр следует измерять в том случае, если высота валиков разнится. Измерение осуществляется относительно валика, имеющего меньшую высоту; выполняется визуально или с помощью штангенциркуля.
[ads-pc-3][ads-mob-3]

Наплавка валиков в нижнем положении

Наплавка валиков в нижнем пространственном положении выполняется с помощью совмещения трех перемещений электрода одновременно:

  1. равномерная и непрерывная подача электрода к детали, обеспечивает постоянство длины дуги и скорости плавления;
  2. прямолинейное перемещение проводится вдоль оси шва, гарантирует оптимальную скорость работ и качественное формирование соединения, угол наклона стержня – 15-30 градусов относительно оси, перпендикулярной рабочей поверхности;
  3. колебательные движения выполняются поперек оси шва с целью прогрева кромок, применяется для получения валика нужной ширины, выделяют поступательное движение и движения полумесяцем.

Наплавка валиков в нижнем положении шва выполняется тем способом, который в большей степени подходит для решения поставленных задач.

Видео

Обратный валик сварного шва

Обратный валик при сварке – валик корневого шва, сформированный с противоположной стороны ведения сваривания. Для его формирования следует выполнять постоянные поступательные движения электрода, с применением короткой дуги, горящей с обратной стороны (на картинке). При этом следует устанавливать минимальные или средние величины тока.

Электродный металл растекается в виде зонтика. Таким образом производится сварка труб с обратным валиком для стыковых и угловых соединений. При этом соединение изделий в основном осуществляется в потолочном положении. В формировании обратного валика “участвуют” сила тяжести расплавленного металла, воздействие дуги, сила поверхностного натяжения расплавленного металла с обеих сторон.

Наплавка валиков на пластины

Сварной валик может быть наплавлен на пластину следующими способами: электрод перемещается слева направо или справа налево. Первый метод является наиболее удобным для исполнителя. Кроме этого, выделяют два направления движения электрода: на себя и от себя. Работы следует проводить по тщательно зачищенной поверхности.

При наплавке валика на пластину следует придерживаться общих правил сварки. Наплавка на пластины чаще всего осуществляется в нижнем положении. Поэтому исполнителю следует принимать во внимание рекомендации, касающиеся работ в данном положении.

Сварка облицовочных валиков

Облицовочный валик – последний шов при многослойной технологии соединения. Перед свариванием следует произвести разделку кромок, которые не должны иметь острых углов. Данный слой варится узкими валиками в два прохода: сначала заваривают разделительный слой, а затем основной (облицовочный). Исполнитель выполняет поперечные колебания электрода.

При этом сила тока должна быть на 10-20А ниже, чем при работе с предыдущими валиками. Также можно применять электрод меньшего диаметра. Верхний валик укладывается на более высокой скорости, чтобы он получился плоским, имел плавные очертания, без подрезов. Валик сварного шва выполняется с целью улучшения внешних характеристик соединения.

Сварка ниточного валика

Ниточный валик формируется путем подачи электрода в направлении его оси и прямолинейном перемещении прутка вдоль шва, без колебательных движений. Таким образом исполнитель получает узкое сварное соединение. Электрод нужно наклонять к поверхности изделия. Изменяя угол наклона сварщик может регулировать глубину проплавления металла.

Сварка валика в подобных случаях обеспечивают его ширину, величина которой колеблется в диапазоне 0,8-1,5 диаметра стержня. Необходимость получения ниточного валика возникает при работе с тонким металлом, а также при заварке корня шва и подварке подрезов.

Заварка кратера

У начинающих исполнителей часто возникает вопрос: почему нужна заварка кратера? Горение электрической дуги вызывает образование углубления – кратера. Резкий обрыв дуги приводит к тому, что кратер оказывается не заполнен металлом. Также в кратерах концентрируются напряжения, которые могут вызвать образование трещин. Поэтому важно знать, как заваривать кратер.

После завершения шва необходима тщательная и качественная заварка сварочного кратера. Заварка кратера производится следующим образом: электрод поднимается вверх возвратно-поступательными движениями, затем выполняется обрыв. Также существует второй способ: в конце сварного шва нужно произвести обрыв, после паузы произвести дополнительное зажигание и осуществить обрыв дуги. При необходимости повторить данные действия несколько раз. Следует отметить, что заварка кратера сварочного шва таким образом может привести к загрязнению металла окислами. Данные способы применяются при сварке одиночных и прерывистых швов, а также при осуществлении наплавки.

Заварка кратера шва при выполнении соединения по замкнутому кругу осуществляется следующим образом: нужно выполнить плавный заход на первый валик и добиться выполнения так зазываемого “замка”.

Кратеры могут образовываться не только в конце сварочного соединения, но и при замене электрода, когда тот закончился. В подобных ситуациях следует соблюдать требования к заварке кратера перед гашением дуги: дефект заполняется путем постепенного отвода электрода и вывода дуги на только что наложенное соединение. Последующее возбуждение дуги проводится на основном металле в 12-15 мм. от кратера (см выше про повторное зажигание дуги).

Данные сведения помогут начинающим исполнителям понять, как заварить кратер и применить знания на практике.

Видео

Следующий ролик вкратце показывает суть основных моментов из данной статьи устами самоучки. В нем объединены использованные выше короткие ролики про зажигание дуги, наплавку валика и заварку кратера.

Данная статья дает ответы на актуальные для новичков вопросы; разъясняет значение основных понятий: сварка, валик; это сможет упростить усвоение теоретических и практических азов.

Способы наплавки и порядок наложения валиков

Техника манипулирования электродом. Во время сварки электросварщик сообщает концу электрода движение в трех направлениях. Первое движение – поступательное, по направлению оси электрода, для поддержания необходимой длины дуги Ld, которая должна быть Ld=0,5÷1,1)dэ, где dэ – диаметр электрода, мм.
Длина дуги оказывает большое влияние на качество сварного шва и его форму. Длинной дуге соответствует интенсивное окисление, азотирование расплавленного металла и повышенное его разбрызгивание. При сварке электродами основного типа увеличение длины дуги приводит к пористости металла шва.
Второе движение – вдоль оси валика для образования сварного шва. Скорость движения электрода зависит от величины тока, диаметра электрода, типа и пространственного положения шва. Правильно выбранная скорость перемещения электрода вдоль оси шва обеспечивает требуемую форму и качество сварного шва. При большой скорости перемещения электрода основной металл не успевает проплавиться, вследствие чего образуется недостаточная глубина проплавления – непровар. Недостаточная скорость перемещения электрода приводит к перегреву и прожогу (сквозное проплавление) металла, а также снижает качество и производительность сварки. Правильно выбранная скорость продольного движения электрода вдоль оси шва позволяет получить его ширину на 2-3 мм больше, чем диаметр электрода.
Сварной шов, образованный в результате первого и второго движений электрода, называют ниточным. Его применяют при сварке металла небольшой толщины, наплавочных работах и подварке подрезов.
Третье движение – колебание концов электрода поперек шва для образования уширенного валика, который применяется чаще, чем ниточный. Для образования уширенного валика электроду сообщают поперечные колебательные движения чаще всего с постоянной частотой и амплитудой, совмещенные с поступательным движением электрода вдоль оси подготовленного под сварку соединения и оси электрода. Поперечные колебательные движения электрода разнообразны и определяются формой, размерами положениями шва в пространстве, в котором выполняется сварка, и навыком сварщика. На рис. 30 показаны поперечные колебания, описываемые концом электрода. В процессе колебания электрода середину пути проходят быстро, задерживая электрод по краям. Такое изменение скорости колебания электрода обеспечивает лучший провар по краям. Одинаковая ширина валика достигается одинаковыми поперечными колебаниями, ширина валика при сварке не должна быть более двух-трех диаметров электрода, что соответствует требованиям ГОСТа и технологии сварки. При выполнении более широких валиков в результате охлаждения шлака возможно образование дефектов в сварном шве.

Читайте также:  Схемы автомобилей

Обычно сварку выполняют вертикально расположенным электродом или при его наклоне относительно шва, углом вперед или назад (рис. 31). При сварке углом назад обеспечивается более полный провар и меньшая ширина шва. Электродом, расположенным углом назад, сваривают нахлесточные, угловые и тавровые соединения, а высококвалифицированные сварщики сваривают и стыковые соединения.

Способы получения сварных соединений различной протяженности. Все сварные соединения по протяженности разделяют на три группы: от 250 до 300 мм – короткие; от 300 до 1000 мм – средней длины; от 1000 мм и более – длинные.
Короткие соединения сваривают от начала к концу выполняемого шва в одном направлении (рис. 32, а). Соединения средней длины сваривают участками (рис. 32, б, в). Длину участка выбирают такой, чтобы его можно было сварить целым числом электродов (двумя, тремя и т. д.). Сварку участков начинают в центре будущего шва и ведут от середины к концам или обратноетупенчатым способом от одного края к другому.
Длинные соединения, широко применяемые при изготовлении резервуаров и различных емкостей, чаще всего сваривают вразбивку обратноступенчатым способом (рис. 32, г).

Сварка металла большой толщины. Многослойные швы рекомендуется выполнять методом «горки» или каскадным методом. При сварке «горкой» (рис. 33, а) на участке длиной 200-300 мм накладывают первый слой. Затем после очистки первого слоя от шлака, окалины и брызг на него накладывают второй слой, по длине в два раза больший, чем первый. Наконец, отступив от начала второго слоя на 200-300 мм, выполняют третий слой. Таким образом выполняют сварку (заполнение разделки) в обе стороны от центральной «горки» короткими швами.
Каскадный метод (рис. 33, б), являющийся разновидностью сварки «горкой», применяют при сварке листов толщиной более 20-25 мм. Используют также метод сварки блоками, сущность которого видна из рис. 33, в.

Многослойная наплавка в нижнем положении шва

Вводный инструктаж рекомендуется выполнять по такому плану:
1. Организация рабочего места и правила безопасного ведения работ.

2. Многослойная наплавка.

Организация рабочего места и правила безопасного ведения работ остаются прежними и о них следует только напомнить.

Приступая к показу многослойной наплавки, необходимо отметить, что многослойной наплавкой называется наплавка нескольких слоев электродного металла на поверхность изделия для увеличения его толщины по всей поверхности или на отдельных участках.

Следует сказать, что сущность наплавки состоит в том, что на зачищенную поверхность накладывают отдельные валики, параллельные друг другу, и каждый последующий валик расплавляет часть уже наложенного. Особо следует подчеркнуть, что после наплавки каждого валика требуется тщательная очистка его от шлака и брызг расплавленного металла. Схема наплавки валиков на плоскость в один слой показана на рис. 12.


Рис. 12. Схема наплавки валиков на плоскость

Следует также напомнить учащимся, что при выполнении наплавочных работ часто наблюдается первоначальное изменение формы изделия. Это объясняется большим количеством наплавленного металла, наносимого на сравнительно небольшой участок поверхности изделия, что приводит к возникновению внутренних напряжений.

Полностью наплавленная пластина обычно деформируется выпуклостью вниз. Учащимся следует указать меры борьбы с этим
явлением. Обычно для уменьшения деформации плоских деталей применяют один из следующих способов: жесткое закрепление детали струбцинами или путем прихватки ее к швеллеру или столу; наплавка короткими участками вразброс.

Рекомендуется показать наплавку с применением указанных мер борьбы с деформациями. В конце инструктажа нужно сказать учащимся, что последующие слои наплавляют во взаимно перпендикулярных направлениях (рис. 13).


Рис. 13. Схема наплавки валиков в два слоя: 1 — первый слой, 2 — второй слой

Упражнения учащихся рекомендуется проводить по такому плану:
1. Наплавка валиков на пластаны в один, два и три слоя.

2. Наплавка валиков на круглые стержни.

Первое упражнение надо выполнять на пластинах толщиной 10 мм. Поверхность пластин нужно тщательно зачистить стальной щеткой до металлического блеска. Первый валик при многослойной наплавке накладывают от края наплавляемой пластины на всю длину. Последующие валики накладывают так, чтобы предыдущий валик расплавлялся на 1/3 или на 1/2 своей ширины, т. е. был сплавлен как с основным металлом, так и с ранее наложенным валиком. Такая последовательность выплавки создает монолитность наплавленного слоя и устраняет образование шлаковых прослоек между валиками.

Ширина валиков обычно принимается b=(2÷4)dэ, а высота h= (0,5÷1) dэ.

Для получения валиков таких размеров учащиеся должны совершать широкие колебательные движения электродом поперек шва.

После наплавки первого слоя по всей поверхности пластины нужно тщательно зачистить его металлической щеткой, а затем наплавить второй и третий слой во взаимно перпендикулярных направлениях.

При выполнении этого упражнения рекомендуется задавать учащимся только высоту наплавки после механической обработки, а количество слоев и режимы наплавки должны устанавливать сами учащиеся. Контрольный образец должен быть простроган до заданной толщины наплавки. Поверхность его не должна иметь пор, газовых пузырей и шлаковых включений между слоями.

Затем учащиеся тренируются в наплавке валиков на круглые стержни. Это упражнение выполняют на обрезках стержней дна» метром 30—40 мм и длиной 150—200 мм. Подготовка поверхности под наплавку и режимы наплавки остаются прежними.

Основная трудность при выполнении этого упражнения состоит в предупреждении коробления стержня. Для уменьшения коробления наплавку ведут одним из следующих способов: продольными валиками по образующей, способом уравновешивания деформаций (рис. 14, а), кольцевыми валиками по спирали с постоянным поворотом наплавляемого стержня (рис. 14,6).

Рис. 14. Схема наплавки круглого стержня:
а — продольными валиками по образующей, б — кольцевыми валиками по спирали; 1—10 — последовательность наложения швов

При наплавке первым способом должна соблюдаться строгая последовательность в наложении начальных валиков.

После наплавки на стержень валиков 1 и 2 (см. рис. 14, а) на диаметрально противоположной образующей цилиндрической поверхности стержня наплавляют три валика — 3, 4 и 5, т. е. на один валик больше. Этот третий валик исправит деформацию, вызванную усадочными явлениями при наплавке валиков 1 а 2. Исходя из этих же соображений, наплавляются валики 6, 7 и 8, 9, 10. В дальнейшем наплавляются остальные валики попеременно на диаметрально противоположных сторонах. При наплавке вторым способом стержни необходимо все время вращать с определенной скоростью.

Учащиеся должны освоить наплавку двумя рассмотренными способами.

Контрольным образцом является наплавленный и проточенный на токарном станке стержень. Он не должен иметь пор и шлаковых включений.

В заключительной беседе подводятся итоги работы по подтеме и сообщаются оценки. На дом рекомендуется задать повторение материала по разделке кромок под сварку.

Контрольные вопросы
1. Как организовать рабочее место электросварщика при наплавке электродами с качественной обмазкой?
2. Каково назначение качественной обмазки?
3. В чем заключается подготовка поверхности металла под наплавку?
4. Как выполнить многослойную наплавку поверхностей?
5. Какие меры нужно применять для борьбы с деформациями при наплавочных работах?
6. Каков порядок наплавки круглых стержней?
7. Каковы правила техники безопасности при наплавочных работах?

Восстановление деталей сваркой и наплавкой

По статистике при восстановлении деталей в 60% случаев используется сварка и наплавка. Сваркой устраняют механические повреждения. Наплавкой восстанавливают изношенные поверхности деталей.

Сущность восстановления сваркой и наплавкой

Оба метода основаны на тепловом воздействии, отличаются только настройки используемого оборудования. Наплавка ― это нанесение на поверхность деталей слоя из сплава основного и присадочного металла. Наплавкой восстанавливают не только геометрические размеры, но также наносят покрытия для повышения жаростойкости, прочности, износоустойчивости и т. д. Процедура выполнятся на поверхности любой формы― от плоской до конической и сферической.

Сварка ― это процесс создания соединения металлических элементов методом плавления или давления. Этим способом заделывают трещины, сколы, отверстия от пробоин, крепят отломившиеся элементы. С такими повреждениями рам, поддонов, кузовов, обоих мостов постоянно сталкиваются при ремонте автомобилей. Сварку также применяют совместно с другими восстановительными процедурами.

Для качественного восстановления деталей сваркой и наплавкой необходимо:

  • не допускать сильного смешивания основного металла с наносимым;
  • плавить основной металл на минимальную глубину;
  • не делать больших припусков на последующую обработку;
  • принимать меры по снижению остаточных напряжений и деформации.

Подготовка деталей

Перед восстановлением детали сваркой или наплавкой с поверхности удаляют ржавчину, окалину, грязь металлической щеткой или пескоструйной обработкой до блеска. Обезжиривание выполняют растворителем или нагревом поверхности до 300⁰C. На кромках закрепляемых элементов снимают фаски. У трещин разделывают края под углом 120 — 140⁰, на концах сверлят отверстия диаметром 3 — 4 мм. Глухие трещины углубляют насквозь, чтобы газы при сварке не образовывали поры.

С деталей, которые уже восстанавливались, сначала удаляют остатки нанесенного ранее слоя. Затем проводят процедуру очистки. Если износ не больше 1 мм, с места восстановления снимают слой на глубину 0,5 — 1 мм шлифовальным кругом или резцом. Это обеспечит однородность структуры нанесенного сплава.

Электродуговая сварка и наплавка

Это самая распространенная технология восстановления в промышленности и на дому. Она легко выполняется на обычном сварочном оборудовании. Работу выполняют плавящимися покрытыми электродами и неплавящимися с присадочной проволокой.

Качество конечного результата определяется параметрами электродов. Для ремонта сваркой площадь поперечного сечения стержней выбирают в зависимости от размера повреждения, толщины металла. Для создания слоя с заданными параметрами выбирают марки электродов с легирующими присадками. Они могут содержаться в металле и обмазке стержней.

Наплавку на детали из низкоуглеродистых сталей, которые не подвергались термической обработке, проводят сварочными электродами. Форму изделий из закаленной легированной, высокоуглеродистой стали восстанавливают наплавочными электродами с присадками или стержнями из твердых сплавов. Ими же наносят слои на режущие кромки инструмента для обработки металла.

Для предотвращения деформирования, детали из высокоуглеродистой легированной стали предварительно нагревают до 300⁰C.

После окончания работы проводят отпуск для снятия внутренних напряжений в сварочных швах. Для низкоуглеродистой, низколегированной стали предварительный нагрев не требуется.

На цилиндрическую поверхность валики накладывают тремя способами:

  • в виде спиралей;
  • в форме замкнутых окружностей;
  • параллельно оси вращения.

На плоские поверхности наплавляют рядом расположенные широкие валики либо узкие с перекрытием 0,3 — 0,5 по ширине. На место большого износа сначала накладывают слой из низколегированной стали. Наплавку и сварку элементов небольшой толщины выполняют на постоянном токе обратной полярности. Толстостенные детали сваривают переменным или постоянным током с прямой полярностью.

Восстановление деталей в среде защитных газов

Этим способом восстанавливают детали наплавкой и сваркой толщиной от 0,6 мм и валов диаметром до 5 см. Поступающий под давлением к месту сварки газ защищает расплавленный металл от соприкосновения с воздухом. Самые качественные швы получаются в среде аргона или гелия, однако из-за их высокой цены чаще пользуются углекислым газом. В среде азота восстанавливают детали из меди.

При нагреве до высокой температуры из углекислого газа выделяется кислород, который способствует выгоранию углерода, марганца, кремния. Поэтому для работы со сталью применяют сварочную или присадочную проволоку с высоким содержанием этих элементов. Выбор диаметра в диапазоне 0,5 — 2,5 мм зависит от толщины деталей. Наплавку на нержавеющую сталь проводят проволокой из нержавейки, желательно той же марки.

Восстановление в среде углекислого газа выполняют на постоянном токе обратной полярности. Чтобы процесс протекал стабильно, выбирают сварочное оборудование с жесткими характеристиками. Автоматической наплавкой восстанавливают детали диаметром от 10 мм из низкоуглеродистых сортов стали.

Подачу проволоки настраивают так, чтобы не возникали короткие замыкания или обрывы дуги. Скорость наплавки определяется по толщине создаваемого слоя. Валики накладывают с шагом 2,5 — 3,5 мм.

Сварка и наплавка под слоем флюса

Восстановление этим способом проводят электрической дугой, которая горит под расплавленным флюсом. Таким образом, создается эластичная оболочка, защищающая расплавленный металл от соприкосновения с воздухом. Флюсы также поддерживают стабильность горения дуги, раскисляют, легируют, рафинируют наплавляемый металл.

Для сварки и наплавки применяют два вида флюсов:

  1. Керамические, состоящие из металлических и неметаллических компонентов, что позволяет проводить легирование в большом диапазоне.
  2. Плавленые не содержат металлических компонентов, поэтому возможности легирования ограничены десятыми долями процента. По сравнению с керамическими видами эти флюсы дешевле, лучше защищают, со швов легче отделяется шлак. Плавлеными флюсами с высоким содержанием кремния пользуются при нанесении слоев из углеродистых, низколегированных сортов стали.

Наплавку металла под флюсом проводят сварочной проволокой без покрытия. Диаметр (1 — 6 мм) определяют по толщине создаваемого слоя, формы валиков, габаритов деталей. Чтобы увеличить производительность, восстановление ведут ленточными электродами шириной до 10 см или одновременно двумя проволоками с подачей разными механизмами.

Читайте также:  Стенды, растяжки, приспособления для устранения перекоса кузова

Восстановление выполняют на постоянном токе с обратной полярностью. На круглых деталях валики располагают с шагом 2 — 6 диаметра проволоки. Для уменьшения деформации на плоской поверхности наплавку ведут через валик или поочередно на разных участках.

Другие способы восстановления

Также популярны альтернативные методы восстановления:

  1. Вибродуговая наплавка отличается от обычной электросварки тем, что электрод кроме поступательного движения совершает перпендикулярные колебания частотой 90 — 100 кол/сек. В ходе процесса металл переносится мелкими каплями в сварочную ванну небольшого размера. Этим достигается незначительная глубина проплава, высокая прочность сцепления материала электрода с металлом детали.
  2. Пламенная наплавка проводится за счет нагрева основного металла и присадочной проволоки струей ионизированного газа, направляемой в рабочую зону соплом горелки.
  3. Электроконтактную наплавку выполняют методом пластической деформацией после нагрева металла детали и присадочного материала импульсным током. Отличается высокой производительностью (до 150 см²/мин), незначительным термическим воздействием, малым проплавлением.

Перспективными считают способы наплавки (сварки), прошедшие экспериментальную проверку:

  • электронно-лучевая;
  • высокочастотным током;
  • лазерная;
  • пропиткой композиционных сплавов;
  • взрывом;
  • самораспространяющимся высокотемпературным синтезом.

Особенности восстановления деталей из чугуна

Сложность восстановления чугунных деталей связана с тем, что при быстром остывании шов становится чрезмерно хрупким, так как в металле остается много углерода. Поскольку у материалов деталей и швов коэффициенты усадки разные, во время и после окончания сварки образуются трещины. При высокой температуре углерод и кремний выгорают с образованием шлака и газов, которые при быстром остывании остаются внутри швов в виде пор, включений.

Для получения прочных однородных швов восстановление выполняют методом горячей сварки. Деталь предварительно медленно нагревают до 650 — 700⁰C в течение 1,5 — 2 часов в печи. Затем переносят в термос, чтобы температура во время работы не упала ниже отметки 500⁰C. Сварку или нанесение слоя ведут через люк. После окончания восстановления деталь отжигают при 600 — 650⁰C в печи или термосе. Инструкция рекомендует снижать температуру со скоростью 50 — 100⁰C/час.

Если ремонт выполняют газовой горелкой, в качестве присадочного материала применяют стержни из чугуна.

Электросварку проводят чугунными электродами с покрытием, в состав которого входит до 50% графита. Из-за низкой производительности, сложности оборудования, этим способом пользуются редко.

Восстановление холодной сваркой выполняют без предварительного нагрева. Поэтому принимают меры для предотвращения деформирования и образования дефектов. Газовой горелкой чугун плавят медленно, но без перегрева. Электросварку проводят постоянным током обратной полярности, диаметр электродов 3 — 4 мм. Валики при наплавке накладывают вразброс участками по 40 — 50 мм. Прежде чем начать следующий, предыдущий шов охлаждают до 50 — 60⁰C.

В зависимости от решаемых задач для холодной сварки применяют присадочные стержни и электроды:

  • чугунные;
  • стальные;
  • комбинированные;
  • пучковые;
  • монелевые;
  • медно-стальные.

При восстановлении деталей, следует учитывать, что независимо от метода наплавки, нанесенный металл будет неоднороден по механическим параметрам, структуре, химическому составу. Поэтому если деталь работает в условиях больших нагрузок, рекомендуется заменить ее новой.

Особенности сварки при различных условиях и материалах. Часть 6

Большое количество деталей машин и механизмов выходит из строя в процессе эксплуатации вследствие истирания, ударных нагрузок, эрозии и т. д. Современная техника располагает различными методами восстановления и упрочнения деталей для повышения срока их службы. Одним из методов восстановления и упрочнения деталей является наплавка. Различают наплавку восстановительную и изготовительную.

Наплавкой называется процесс нанесения с помощью сварки плавлением на поверхность детали слоя металла для восстановления ее первоначальных размеров (при износе после эксплуатации) либо для придания этой поверхности специальных свойств (износостойкости, антикоррозионности, антифрикционности и т. п.).

Восстановительная наплавка применяется для получения первоначальных размеров изношенных или поврежденных деталей. В этом случае наплавленный металл близок по составу и механическим свойствам к основному металлу.

Изготовительная наплавка служит для получения многослойных изделий. Такие изделия состоят из основного металла (основы) и наплавленного рабочего слоя. Основной металл обеспечивает необходимую конструкционную прочность. Слой наплавленного металла придает особые заданные свойства: износостойкость, термостойкость, коррозионную стойкость и т. д. Таким образом, наплавку производят не только при восстановлении изношенных, но и при изготовлении новых деталей машин и механизмов.

Наиболее широко наплавка применяется при ремонтных работах. Восстановлению подлежат корпусные детали различных двигателей внутреннего сгорания, распределительные и коленчатые валы, клапаны, шкивы, маховики, ступицы колес и т. д. Наплавку можно производить почти всеми известными способами сварки плавлением. Каждый способ наплавки имеет свои достоинства и недостатки. Важнейшие требования, предъявляемые к наплавке, заключаются в следующем:

  • минимальное проплавление основного металла;
  • минимальное значение остаточных напряжений и деформаций металла в зоне наплавки;
  • занижение до приемлемых значений припусков на последующую обработку деталей.

Однако не все способы наплавки могут обеспечить выполнение предъявляемых требований. Выбор способа наплавки определяется возможностью получения наплавленного слоя требуемого состава и механических свойств, а также характером и допустимой величиной износа. На выбор способа наплавки оказывают влияние размеры и конфигурация деталей, производительность и доля основного металла в наплавленном слое. Несмотря на невысокие показатели приведенных характеристик ручная дуговая наплавка штучными электродами является наиболее универсальным способом, пригодным для наплавки деталей различных сложных форм и может выполняться во всех пространственных положениях.

Технологический процесс наплавки начинается с подготовки детали. Для этого ее тщательно очищают от грязи, масла, краски, окалины и других загрязнений. Рекомендуется поверхности, подлежащие наплавке, отжигать газовыми горелками. Применяют также промывку горячим раствором щелочи с последующей промывкой горячей водой, очистку стальной щеткой.

Поверхностные дефекты, в том числе и наклепанный слой, удаляют механическим путем или резаком для поверхностной кислородной резки. В целях снижения сварочных напряжений необходимо добиваться равномерной толщины наплавляемого слоя. Поверхность, имеющую неравномерную выработку с большими колебаниями по высоте, выравнивают механическим путем на металлорежущем оборудовании.

При подготовке под наплавку поверхностей с локальными износами следует избегать плавных переходов наплавляемого металла к основному.

Для предупреждения больших внутренних напряжений и образования трещин часто наплавляемые детали подогревают до температуры, зависящей от основного и наплавляемого металла. При наплавке больших поверхностей наплавку производят короткими валиками по схеме, приведенной на рис. 4. Технологические приемы и режимы наплавки зависят от формы и размеров деталей, а также от толщины и требуемых свойств наплавляемого слоя.

При наплавке отдельными валиками каждый из них накладывается на всю длину на расстоянии друг от друга, равном ‘/г ширины валика. После очистки наложенных валиков от шлака заполняют промежутки между ними. Применяют и другие способы наплавки валиками, например, как показано на рис. 5, с перекрытием Уз ширины валика, после очистки от шлака предыдущего валика.

Челночный способ используют для наплавки поверхностей шириной 40-80 мм. Особенность способа заключается в том, что шлак на предыдущем валике не успевает затвердеть, а следовательно, отпадает необходимость в удалении шлака с предыдущего валика.

При нанесении слоя в виде отдельных валиков должно быть обеспечено оптимальное перекрытие валиков: при ручной наплавке — на 0,30-0,35 ширины, а при автоматической и полуавтоматической — на 0,4-0,5 ширины валика.

Если после наплавки деталь подлежит обработке резанием, то наплавлять следует ровную поверхность с минимальным припуском на обработку; твердость наплавленного слоя снижают отжигом. После обработки резанием твердость слоя повышают закалкой и последующим отпуском.

Наплавку фасонных поверхностей производят отдельными валиками. На рис. 6 приведен в качестве примера порядок наплавки зуба и впадин шестерни.

Наплавку тел вращения выполняют одним из трех способов: по образующим; по окружности и по винтовой линии. Наплавку по образующим ведут отдельными валиками так же, как и плоских поверхностей в нижнем положении, периодически поворачивая наплавляемое изделие.

Наплавку по окружности выполняют также отдельными валиками. Последующий валик накладывается после очистки от шлака предыдущего с перекрытием на 30-35% ширины валика. Наплавку по винтовой линии осуществляют непрерывно, а очистка предыдущего валика от шлака может производиться подпружиненными резцами.

В процессе наплавки в изделии появляются значительные внутренние напряжения, которые приводят к его короблению, а иногда и к разрушению. К мерам, применяемым для предотвращения возникновения напряжений или снятия их в целях уменьшения деформации изделия, относятся:

  • предварительный подогрев до 200-400 °С;
  • ведение наплавки с погружением изделия в воду без смачивания наплавляемой поверхности;
  • ведение наплавки при жестком закреплении изделия в приспособлении;
  • предварительный изгиб изделия в направлении, обратном ожидаемому изгибу;
  • высокотемпературный отпуск после наплавки с нагревом до 650-680 °С.

Износостойкую наплавку на поверхность изделий производят по предварительно наплавленным промежуточным валикам с низкой твердостью. Промежуточный слой с низкой твердостью обеспечивает высокую прочность изделия, а верхний слой — высокую износостойкость.

Контроль качества наплавки имеет целью проверить наличие внешних и внутренних дефектов, твердость, однородность структуры, химический состав слоя и деформацию детали. Результаты контроля сравнивают с техническими требованиями.

РУЧНАЯ РЕЗКА МЕТАЛЛА ДУГОЙ

Дуговая резка основана на использовании теплоты электрической дуги для расплавления металла по линии реза. Удаление расплавленного металла осуществляется под действием гравитационных сил и направленного движения газов, при этом применяются специальные электроды для резки, строжки (нарезание пазов) и прошивки отверстий для черных и цветных металлов и разделки трещин при подготовке под сварку. При строжке электрической дугой происходит расплавление и удаление металла вдоль линии по направлению движения.

Электроды для резки и строжки имеют специальное покрытие:

  • покрытие изолированное, чтобы предотвратить переход дуги на боковую поверхность;
  • создают сосредоточенную мощную дугу;
  • стабилизируют дугу и предотвращают гашение дуги;
  • создают дутье и выдувают с места реза расплавленный металл и шлак.

Все вышеуказанные критерии тщательно сбалансированы, чтобы позволить сварщику легко управлять процессом резки. Физическая сущность покрытия состоит в том, что материал покрытия плавится медленнее, чем стержень электрода, при этом на конце электрода образуется чаша глубиной 3-5 мм (рис. 7), а выгорающее изнутри покрытие электрода создает газовую струю, выдувающую расплавленный металл и шлак. Нетокопроводящее покрытие гарантирует горение электрода в пределах узкого пространства, даже когда прожигаются дыры ограниченного диаметра или производится строжка узких и глубоких пазов.

Электрическая дуга зажигается у начала реза, на верхней кромке и в процессе реза ее перемещают вниз-вверх в плоскости реза, как при пилении ножовкой. Для увеличения нагрева металла движение вверх производят на длинной дуге. Движение вниз производят на короткой дуге, при этом облегчается вытекание и выдувание расплавленного металла.

Резку тонкого металла можно производить и методом, приведенным на рис. 8, при этом электрод располагается под углом 15° к поверхности металла. Электрод как бы проталкивается через металл. Движение напоминают движение ножовки.

Для строжки зажгите дугу и, удерживая электрод под углом 5° к поверхности материала, как бы проталкивайте электрод по верхнему слою металла. Обратите внимание, что угол между электродом и пластиной небольшой (5° или менее). Это облегчает удаление дополнительного металла, получаемого от плавления электрода. При необходимости получения глубоких пазов электродом совершаются возвратно-поступательные движения или строжка производится в несколько проходов. Направление строжки от себя.

Дуговая резка металла покрытым электродом производится на том же самом оборудовании, что и сварка, но сварочный ток при этом должен быть на 30-40% больше, чем при сварке. При больших значениях тока, когда тепловложение в основной металл превышает удаление тепла, зона расплавления металла становится большой и трудноконтролируемой.

Дуговая резка металла покрытым электродом не применяется для подготовки деталей под сварку, так как обычно дает грубый, неровный рез. В некоторых же случаях там, где недоступны другие средства для достижения данной цели или же, например, резка нержавеющей стали, дуговая резка покрытым электродом является единственно доступным способом выполнения работы.

Для прожигания отверстий для болтов и т. п., особенно в закаленных и нержавеющих сталях, используются те же принципы, что и при резке металлов. Для прожигания узких отверстий желательно использовать специальные электроды, предназначенные для резки и строжки металлов.

Для прожигания отверстия зажечь и установить длинную дугу над точкой, находящейся в центре будущего отверстия. Концом электрода необходимо совершать циклические движения, пока поверхность металла не расплавится. Затем конец электрода с усилием проталкивается через металл. Окончательный размер и форму придают обрезкой кромок отверстия, полученного при проталкивании электрода через металл.

Ссылка на основную публикацию