Сущность и особ-ти применения плазм. напл. для восстановления изнош. пов-тей деталей

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

Наплавка-разновидность сварки заключающаяся в нанес слоя мет на пов дет. Сварка-процесс...Флюс АН-348А-для закр зоны гор дуги и введен легир комп. 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) Преим: ↑мощность сварочной дуги за счет ↑ допустимой плотности тока J=150-200 А/мм2 без опасности перегрева электрода. Пр-ть ↑ в6-7 раз по сравнению с ручной сваркой.О2 ↓ в 20 раз, N2 в 3 раза улучш напл мет за сче легир мет, потери на разбр ↓, квалиф сварщ-ка ↓. Наплав гол-ка ПАУ-1 Госнити, полярн обр (-) на дет. Наплавкой под слоем флюса восст-ют и упрочняют дет с достаточно большими износами (до 3-5мм). Недостатки: сложность удал шлаков корки, прожег тонкого мет, значит термич влияние на мет. Содержат: Шлакообразующие в-ва (Mn-руда) образуют шлак корку, улучшения формир-ия мет шва. раскисляющие в-ва (Mn, Ti, Cr) способствуют раскислению сварочной ванны и вост мет из их оксидов. Газообразующие в-ва (крахмал) для образ СО2-вытесняет О2, N2, воздух. Ионизирующие в-ва (сода) образуют легкоионизирующиеся газы, стабилизирующие горение дуги. Существуют керамические (ферросплавы и др комп ТТЛ ниже в 1,5-2 раза(Cr, Ni)) и плавленые (сплавление компон в печах). I=40 3√DДЕТ, U=21+0.04IСВ, VНАПЛ=КнIсв/FJ100, Кн=2,3+0,065Iсв/dПРОВ. Iсв↑-ванна выше и уже, U↑-подв электр дуги возр->ванна шире и ниже.

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.

Плазмой называется высокотемпературный сильно ионизированный газ, состоящий из молекул, атомов, ионов, электронов, световых квантов и др.

При дуговой ионизации газ пропускают через канал и создают дуговой разряд, тепловое влияние которого ионизирует газ, а электрическое поле создает направленную плазменную струю. Газ может ионизироваться также под действием электрического поля высокой частоты. Газ подается при давлении в 2 …3 атмосферы, возбуждается электрическая дуга силой 400 … 500 А и напряжением 120 … 160 В Ионизированный газ достигает температуры 10 … 18 тыс. С, а скорость потока - до 15000 м/сек. Плазменная струя образуется в специальных горелках - плазмотронах. Катодом является неплавящий вольфрамовый электрод.

В зависимости от компоновки различают: 1. Открытую плазменную струю (анодом является деталь или пруток). В этом случае происходит повышенный нагрев детали. Используется эта схема для резки металла и для нанесения покрытий. 2. Закрытую плазменную струю (анодом является сопло или канал горелки). Хотя температура сжатой дуги на 20 …30% в этом случае выше, но интенсивность потока ниже, т.к. увеличивается теплоотдача в окружающую среду. Схема используется для закалки, металлизации и напыления порошков. 3. Комбинированная схема (анод подключается к детали и к соплу горелки). В этом случае горят две дуги, Схема используется при наплавке порошком.

Плазменную наплавку металла можно реализовать двумя способами: 1 - струя газа захватывает и подает порошок на поверхность детали; 2 - в плазменную струю вводится присадочный материал в виде проволоки, прутка, ленты. В качестве плазмообразующих газов можно использовать аргон, гелий, азот, кислород, водород и воздух. Наилучшие результаты наплавки получаются с аргоном и гелием.

разновидностей дуговой наплавки-наплавка сжатой дугой. Толщина наплавки 0,2-5,0 мм с припуском на последующую мех обработку 0,4-0,9 мм Произв-ть 1-12 кг/ч. Наплавляют дет d=12-15 мм, снижая на 10-15% предел выносливости М/у центральным вольфрамовым катодом и внутренним соплом с помощью дросселя возбуждается электрическая дуга. Продуваемый между ними плазмообразующий газ сжимает дугу, повышая ее темп-ру.В рез-те происходят термическая диссоциация газа и образование высокоионизированного потока частиц – плазмы, кот-ая служит высококонцентрированным ист-ком теплов энергии 500 кВт/см2 и более с t=10000-30000С и более. В кач-ве плазмообразующих газов наиболее часто исп-ют аргон и азот, а трансп-их и защитных – азот, углекислый газ и их смеси. Различают наплавку: порошком (тв-ть 25-60НRC, но хрупкий и плохо раб в усл знакоперем нагр), проволкой (мет пластичен, но низкая износостойк), комбинир (оптим сочет физ-хим св-тв). Перед напл дет очищ, обтач, шлиф для получ высок сцепления. Iсв ↑-пр-ть ↑,но нагрев и глубина проплавл мет ↑.Vнапл ↓-толщ наплавл слоя и тепловыделение ↑. Восстанавливают: КВ, распредвал, фаски клапанов газораспред мех-ма.