Сущность и особенности применения наплавки под слоем флюса для восст. изнош. пов-тей деталей

Сущность и особенности применения вибродуговой наплавки для восстановления изнош. пов-тей деталей.

Наплавка-разновидность сварки заключающаяся в нанес слоя мет на пов дет.

Сварка-процесс...Физико-хим процесс при дугов наплавке: с распл измен крист реш. для направления в нужную сторону исп защитн зону гор дуги от окр среды. (N2,↑-ударная вязкость аК ипласт деф δ ↓, а предел прочн σВ и пред текуч σТ ↑, а с увел О2, σВ и σТ ↓. В распл мет надо ввод легир эл-ты (Ni, Cr, Mn)Один из наиб-ее распр-ых способов восст-ия дет. Т.К. высокая произ-ть (до 2,6кг/ч); незнач-ый нагрев детали (до 100С); отсутствие существенных структурных изменений пов-ти дет,что позволяет наплавлять дет малого d(от8мм);применен охл жидк исключает дальнейшую термич-ую обраб-ку, т.к. тв-ть достигает 58-60HRC; при необх-ти проводят многослойную наплавку; потери электродного мат-ла на угар и разбр-ие не превышают 6-8%. Особенность заключается в вибрации электрода, что обуславливает наплавление мет-ла при низком напряжении ист.тока, относ-но небольшой мощности в свар цепи, когда непрерывный дуговой процесс невозможен. При вибрации улучшается стаб-ность наплавки и расширяется диапазон ее устойчивых режимов. Наплавка при пост силе тока обр полярн (свар преобр с жестк хар-ой) Для защиты: угл газ, флюсы, пар и охл жидк. Вода, испаряясь вытесн возд N2↓; сода стабилизир горен дуги и сниж коррозию оборуд и дет; глицерин уменьш скор остыв. VОХЛ↑ N2↓. Режим напл в (d,мм; U,вольт) завис от толщ слоя: I=JFЭЛ, J-плотность тока. VНАПЛ=0,78dЭЛVЭЛη/(hsa); h-коэф перех электр в мет, S=(1.6-2.2)d-шаг, мм/об; а=0,7-0,8-коэф толщ напл мет. амплит колеб А=(0,75-1,0)d; вылет эл-да H=(5-8)d,мм.

При использовании этого способа можно повысить мощность сварочной дуги за счет увеличе­ния допустимой плотности тока до 150...200 А/мм2 (при ручной ду­говой сварке плавящимся электродом не превышает 15...30 А/мм2) без опасности перегрева электрода. Производительность сварочно-наплавочных работ повышается в 6...7 раз по сравнению с ручной дуговой сваркой. Горение дуги под слоем флюса способствует резкому снижению теплообмена с внешней средой, в результате чего удельный расход электроэнергии при наплавке металла уменьшается с 6...8 до 3...5 кВт-ч/кг. Значительно улучшаются условия формирования наплавленного металла и его химический состав. Так, содержание кислорода в наплавленном слое в 20 раз и более, а азота втрое ниже, чем при наплавке штучным электродом. При механизации процесса сокращаются потери электродного материала на разбрызгивание и огарки с 20...30 до 2...4 %, а также снижается влияние квалификации сварщика на качество сварочно-наплавочных работ. Наплавкой под слоем флюса восстанавливают и упрочняют детали с достаточно большими износами (до 3...5 мм). Наплавочная установка включает в себя вращатель (токарный станок), обеспечивающий закрепление и вращение деталей и перемещение наплавочной головки относительно ее. Наплавочная головка состоит из механизма подачи проволоки, изменяющего ступенчато или плавно скорости подачи электрода, мундштука для подвода проволоки к детали, флюсоаппарата, представляющего собой бункер с задвижкой для регулирования количества подаваемого флюса. В некоторых случаях во флюсоаппарат входит устройство для просеивания и транспортирования флюса в бункер.

Наибольшее распространение получила наплавка на постоянном токе, так как она способствует получению более высокой стабильности и качества процесса. При наплавке обычно применяют обратную полярность, т.е. на деталь подается отрицательный потенциал, а на электрод — положительный, что уменьшает ее нагрев и позволяет более рационально использовать теплоту. В процессе наплавки можно в широких пределах изменять физико-механические свойства наплавленного металла за счет выбора соответствующих флюсов и электродных материалов. Назначение и свойства флюса определяются составом входящих в него компонентов. Шлакообразующие вещества (марганцевая руда, по­левой шпат, кварц, плавиковый шпат и др.) образуют шлаковую корку, необходимую для защиты металла от окисления и улучше­ния формирования металла шва. Раскисляющие* и легирующие вещества (фер­ромарганец, ферротитан, феррохром, алюминий и др.) способству­ют раскислению сварочной ванны и легированию ее соответствующими элементами.Газообразующие вещества (крахмал, декстрин, дре­весная мука и т. д.) при нагреве разлагаются с выделением значи­тельного количества газов (СО и СО2), которые вытесняют воздух из зоны горения дуги. Ионизирующие вещества (сода, поташ, диоксид тита­на) образуют легкоионизирующиеся газы, стабилизирующие горе­ние дуги. Различают плавленые и керамические флюсы и флюсосмеси. Плавленые флюсы приготовляют сплавлением в печах компонентов, входящих в их состав, с последующей грануляцией. Керамические флюсы включают в себя ферросплавы с температурой плавления в 1,5...2,0 раза выше, чем остальные ком­поненты. Поэтому они не могут быть приготовлены сплавлением.

Компоненты измельчаются, просеиваются и смешиваются в за­данных пропорциях с добавлением связующего вещества (жидкого стекла). Полученная масса гранулируется, подсушивается и прока­ливается при температуре 300...400 "С.

Посредством керамических флюсов за счет имеющихся в их со­ставе ферросплавов можно легировать наплавленный металл хромом, титаном, алюминием и другими металлами. Однако стоимость таких флюсов выше.

Флюсосмеси состоят из дешевого плавленого флюса с добавками чугунной стружки, графита и ферросплавов.

С применением флюсосмесей возможна сепарация добавок, что приводит к неравномерному распределению легирующих компонентов в наплавленном металле. Чтобы устранить это явление, следует приготавливать флюс-агломерат, состоящий из 75...80 % ферросплава и 20...25 % жидкого стекла, что приводит к равенству на­сыпной массы ферросплава и флюса.

Химический состав электродов оказывает меньшее влияние на свойства наплавленного металла, чем флюс, поскольку металл интенсивно перемешивается в сварочной ванне.