Завдання до виконання лабораторної роботи

1. Вивчити устаткування, що входить до складу установки для вібродугового наплавлення.

2. Вивчити технологічний процес відновлення автотракторних деталей вібродуговим наплавленням.

3. Придбати практичні навички по відновленню деталей вібродуговим
наплавленням і досліджувати якість наплавленого шару в залежності від параметрів режиму наплавлення.

Порядок виконання роботи

1.Ознайомитеся з вимогами техніки безпеки.

2.Вивчити устаткування, призначення і устрій основних вузлів установки.

3.Усвідомити завдання.

4.Підготуйте деталь та установку до наплавлення.

5.Зробіть наплавлення зі зміною кількості охолоджуючої рідини.

6. Визначити твердість наплавленого шару.

7. Оформити звіт про виконану роботу.
8. Прибрати робоче місце.

9. Здати залік викладачу про виконанану роботу.

Таблиця 5

Основні параметри і результати наплавлення

Наіменування параметрів і результатів	Одиниці, що визначають величину	Дані
розрахункові	прийняті
Найменування деталі Характер зносу Матеріал деталі Марка електродного дроту Діаметр електродного дроту Частота обертання шпинделя Швидкість обертання деталі Швидкість подачі електродного дроту Крок наплавлення Амплітуди вібрації Виліт електрода Товщина наплавленого шару

Таблиця вимірів твердості в залежності від кількості охолоджуючої рідини

Характер досліджень _________________	Діаметр відбитка	Твердість НВ
			середовищ.				середовищ.д
Кран відкритий цілком Кран відкритий на ½ Кран закритий

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Чому необхідно захищати метал при наплавленні від азоту повітря?

2. Яке значення має вібрація електрода?

3. З якою метою в зварювальний ланцюг включається дросель?

4. Дайте характеристику періодам циклу процесу вібродугового наплавлення,

5. З якою метою при вібродуговому наплавленні використовується охолоджуюча рідина?

6. Чому як охолоджуючу рідину використовуєть водяний розчин кальцинованої сода (гліцерину)? Якої концентрації?

7. Яка послідовність включення вібродугової установки?

8. Назвіть переваги вібродугового наплавлення.

9. Які джерела струму можна використовувати при вібродуговому наплавленні?

Лабораторна робота

НАПЛАВЛЕННЯ В СЕРЕДОВИЩІ ЗАХИСНИХ ГАЗІВ

Одним зі способів усунення контакту розплавленого і нагрітого до високої температури основного й електродного металу з атмосферним повітрям є безупинна подача в зону зварювальної дуги захисного газу.

Основними різновидами зварювання в захисних газах є аргонодугове і зварювання у вуглекислому газі. Зварювання може здійснюватися двома видами електродів перший електроди які плавляться і другий електродиякі неплавляться. Цей процес легше механізується, виконується автоматами і напівавтоматами.

Зварювання в захисних газах електродом, що плавиться, має ряд особливостей. Стійке горіння дуги забезпечується при високій щільності струму (100 А/мм² і вище). Стабільність параметрів зварювального шва (його глибина і ширина) залежать від сталості довжини дуги, що забезпечується процесом саморегулювання за рахунок підтримки постійної швидкості подачі електродного дроту рівної швидкості її плавлення. Для забезпечення високої щільності зварювального струму необхідно застосовувати електродний дріт малого діаметра (зазвичай dе=0,8...2,5 мм), а це приводить до необхідності великих швидкостей подачі електродного дроту. Стабільне горенке дуги забезпечується використанням джерел живлення постійного струму з твердою чи зростаючою зовнішньою характеристикою (перетворювачі типу ПСГ-500 чи випрямлячи ВР-300, ИШ-300, ШШ-500 і ін.). Зварювання звичайно ведуть на постійному струмі зворотньої полярності при безпреривній подачі електродного дроту. При прямій полярності (плюс на деталі) швидкість розплавлювання електрода в 1,4...1,5 рази вище, ніж при зворотнії, однак дуга горить менш стабільно з інтенсивним розбризкуванням.

Швидкість наплавлення в газових середовищах може бути значно підвищена в порівнянні з наплавленням під флюсом до 80...100 м/ч. При надмірному збільшенні швидкості наплавлення погіршується захист дуги і формування валиків аж до настання несплавки наплавленого шару з основним матеріалом деталі.

Виліт електрода вибирається зазвичай в межах 10...30мм. Збільшення вильоту електрода до визначеного моменту підвищує стабільність процесів наплавлення і зменшує розбризкування електродного металу. Разом з тим зі збільшенням вильоту електрода погіршується захист розплавленого металу через віддалення сопла від поверхні деталі, що може привести до виникнення пір. При занадто великому вильоті електрода починається блукання дуги через перегрів електродного дроту на ділянці її вильоту. Зменшення веде до більш інтенсивного розбризкування електродного матеріалу і підгорянню контактного наконечника.

Крок наплавлення звичайно приймають рівним 2/3 ширини наплавлюємого валика.

Наплавлення зношених деталей може здійснюватися в напівавтоматичному режимі з використанням, наприклад, шлангового напівавтомата А-537, так і автоматично на переобладнаному токарно-гвинторізному верстаті.

Принципова схема напівавтоматичної установки на рис. 8.

Рис.8. Принципова схема наплавлення в середовищі СО₂.

Вуглекислий газ з балона I, пройшовши через підігрівник газу 2 і редуктор 3, по шлангах 5 через електромагнітний клапан 6 подається в газоелектричний пальник 7. Зварник, натисканням кнопки 8 одночасно, через пульт керування 4, включає механізм подачі дроту 10 і електромагнітний клапан 5 подачі вуглекислого газу.

Підігрів газу перед редуктором 3 диктується тим, що газ при розширенні вуглецевий (дросселюванні), охолоджується, до температури мінус 79°С, перетворюється у тверду речовину, так званний сухий лід, що може закупорити редуктор і шланги.

Основною особливістю наплавлення у вуглекислому газі плавким електродом є необхідність застосування дротів з підвищеним вмістом елементів-розкислювачив: кремнію і марганцю, що компенсують їхнє вигоряння в зоні зварювання і запобігають додатковому окислюванню металу й утворенню пор та раковин.

Для сталей використовуються зварювальні дроти суцільного перетину Св-08М2С, Св-10ГС, наплавочні дроти Нп-30ХГСА, а також порошкові дроти, що містять порошки феросплавів FeSi і FeMn.

У цьому випадку, якщо зварювальний дріт легований кремнієм і марганцем, окисли заліза розкислюються не за рахунок вуглецю деталі і дроту, а в основному за рахунок кремнію і марганцю зі зварювального дроту, і, таким чином, запобігається утворення окису вуглецю при кристалізації й утворенні пор.

Розкислення окислів залоза йде по реакції:

2FeO+Si---SiO₂+2Fe;

FeO+Mn---MnO+Fe.

Стійкий процес наплавлення забезпечується, при високих щільностях струму, тому використовують дріт малого діаметра - 0,8...2,5 мм. Величину зварювального струму встановлюють і визначають швидкість подачі зварювального дроту. Напруга дуги повинна бути менше 32 В, тому що зі збільшенням напруги, а, отже, і довжини дуги, збільшується розбризкування й окислювання металу. Зазавичай напругу дуги встановлюють у межах 20...30 В. Швидкість наплавлення (швидкість подачі дроту) від 20 до 80 м/ч.,

витрата газу – 6...25 л/хв.

З урахуванням величини зносу більшості відновлюваних деталей (0,5...1мм) можна рекомендувати наступні режими для одношарового наплавлення.

Таблиця 7

Режими наплавлення у вуглекислому газі

Діаметр дроту, мм	Діаметр деталі, мм	Iсв, А	Uд. В	Швидкість наплавлення, м/ч
0,8…1,0	10... 20	70…95 ...95	18...19	20... 60
20... 30	90…120 .„Л20	18...19	30... 60
30... 40	110…140 ...140	18...19	40... 60
1,0…1,2	40... 50	130…160 ...160	18...20	40... 70
1,2…1,4	50...70	140…175 ...175	19...20	50...70
1,4…1,6	70... 90	170…195 ...195	20...21	60...30
1,6…2,0	90..120	195…225 ...225	20...22	60... 90

Важливою особливістю використання зварювання в середовищі вуглекислого газу є можливість відновлення таких автотракторних деталей як крила, кабіни і т.п., що дозволяє заміняти в процесі ремонту ацетиленокислородне зварювання.

Таблиця 8

Діаметр електродного дроту, що рекомендується, для зварювання металу різної товщини у вуглекислому газі

Товщина зварюваємого металу, мм	Діаметр електродного дроту, мм
0,6-1,0 1,0-1,5 I 5-2,0 2,0-2,5 2,5-4,0	0,5 0,5-0,6 0,6-0,8 0,6-0,8 1,0-1,2

Величину зварювального струму встановлюють у залежності від обраного діаметра електродного дроту згідно таблиці 9.

Таблиця 9

Залежність величини зварювального струму від діаметра електродного дроту

Показники	Діаметр дроту, у ми
0,8	1.0	1,2
Межі струму Щільність струму, А/мм2	50-100	70-120	90-150

Призначення і пристрій окремих вузлів напівавтомата для зварювання і наплавлення в середовищі вуглекислого газу.

Шланговий напівавтомат А-537 для газоелектричного зварювання електродом, що плавиться, комплектується з наступних вузлів:

- переносний механізм, для подачи дроту, ПШ-54;

- утримувач;

- апаратна шафа;

- балон з вуглекислим газом;

- підігрівач газу;

- понижуючий редуктор з манометрами;

- джерело живлення ПСО-500.

Подаючий механізм напівавтомата, служить для подачі електродного дроту в зону зварювання. Редуктор механізму приводиться в рух асинхронним електродвигуном від мережі напругою 36 В.

Подача електродного дроту здійснюється з постійною заданою швидкістю. Швидкість подачі електродного дроту переключаються за допомогою коробки швидкостей поворотом двох маховичков на передній стінці редуктора.

На механізмі, що подає, змонтований газоэлектрический клапан для автоматичного включення подачі газу, перемикачі для включення електродвигуна і реверсування подачі дроту.

Електродний дріт розміщується в барабані, що встановлюється на вісь, механізму подачи. На механізмі подачи встановлена також розетка для штепсельного рознімання, що приєднує за допомогою проводу кнопку включення механізму подачи яка розташована на утримувачі. Підігрівач газу, установлений між газовим редуктором і балоном, підключається до мережі 36 В на апаратній шафі.

Утримувач, призначений для виконання газоэлектричного зварювання, складається з накінечника, мундштука, шланга для
підведення газу і рукоятки з щитком.

При зварюванні в середовищі вуглекислого газу варто прагнути до можливо більш короткої дуги, рівної приблизно 1...5 мм. Для кращого газового захисту відстань сопла утримувача від виробу, що0зварюՔться, не повинна жиходити за межі 15-2耰мм, у залежᐽості від режиму зварювання і виду виконуваногп шва.

Завданᐽя до виконанн⑏ лаборатоӀної роботи࠮

1. Вивчити усурій, що زходить до складу устанҾвки жля
зварювѰння в середовищі вуглекислого газу (напівавтомат А-573).

2. Вивчити технологічний процес відновлення автотракторних деталей зварюванням у середовищі вуглекислого газу.

3. Придбати практичні навички по електродуговому зварюванню тонкостінних деталей у вуглекислому газі.