Электроконтактная наплавка

- применяется для восстановления изношенных металлических деталей цилиндрической формы (рис. 5). Деталь 4 укрепляют на токарном станке и приводят во вращение с небольшой скоростью. Наплавку ведут присадочной проволокой 9, которая обвивает деталь и приваривается к ней электроконтактным способом. Ток к детали и присадочной проволоке подводится от вторичной обмотки сварочного трансформатора 2 при помощи роликов 7 и 8, которые одновременно создают необходимое контактное давление между деталью и проволокой.

Наплавка проводится импульсами тока силой 5-20 тыс. ампер и длительностью 0,04 – 0,08 с. Вторичное напряжение трансформатора 1 – 7 +В.

Рис. 5. Принципиальная схема установки электроконтактной наплавки.

1 – прерыватель тока наплавки

2 – трансформатор

3 – вторичный контур

4 – деталь

5 – наплавленный металл

6 – нагружающие устройства

7 – контактный ролик

8 – направляющий ролик

9 – присадочная проволока

10 – компенсатор

Расчет нагревательного трансформатора.

В установках электроконтактного нагрева определяют не параметры нагревательных устройств, т.к. ими служат нагреваемые детали, а параметры источника питания. Для выбора трансформатора необходимо знать его мощность S_тр и его вторичное напряжение U₂.

Если известна масса m, кг, детали, начальная t₁ и конечная t₂ температуры нагрева, его продолжительность τ, с, то полезная мощность, Вт

С учетом электрических и тепловых потерь общая мощность, Вт, подводимая к электронагревательному устройству ,

где .

Η_э принимают равным 1, подбирая минимальное сопротивление вторичной обмотки понижающего трансформатора, соединительных проводов и контактов.

Расчетная мощность трансформатора (активная):

,

где - к.п.д. трансформатора.

Мощность Р_расч, подсчитанная по формуле, является средней за период нагрева, т.к. удельная теплоемкость с и η зависят от температуры и, следовательно, в процессе нагрева изменяются. При нагреве стальных заготовок мощность в конце нагрева возрастает в 1,3…1,4 раза.

Скорость нагрева зависит от подводимого к изделию напряжения. Изменяя напряжение, можно создавать любую интенсивность нагрева и соответствующие температурные режимы. Однако существуют технические и технологические факторы, ограничивающие скорость нагрева, такие как трудность подвода к заготовке больших токов, неравномерное распределение температуры по сечению заготовки и т.д.

Продолжительность нагрева зависит от диаметра заготовки и допустимого температурного перепада между поверхностными и внутренними слоями. Для стальных заготовок цилиндрической формы продолжительность нагрева определяют по формуле:

,

где - масса заготовки длиной в 1м, кг/м;

- средняя интенсивность подвода энергии на единицу длины нагреваемой части заготовки, кВт/м. По опытным данным кВт/м.

Чем больше диаметр заготовки, тем большую мощность можно к ней подводить, тем выше скорость нагрева.