Другие виды сварки и наплавки деталей

 Кроме рассмотренных выше способов восстановления изношенных деталей в ремонтной практике применяют сварку под слоем флюса, электрошлаковую сварку, сварку в среде защитных газов, диффузионно-вакуумную сварку и другие.

Сварка под слоем флюса ведется проволокой без покрытия. Образуемая под флюсом ванна защищает расплавленный металл от воздействия атмосферных газов, сохраняет тепло дуги, устраняет разбрызгивание металла и обеспечивает высокое качество сварного шва.

В ремонтном деле применяется полуавтоматическая (шланговая) и автоматическая сварка (наплавка) под слоем флюса. Схема полуавтоматической установки показана на рис. 22. 

1 — сварочный трансформатор с регулятором; 2 — аппаратный ящик; 3 — барабан с проволокой; 4 — механизм подачи проволоки; 5 — шланг; 6 — держатель; 7 — воронка с флюсом; 8 — свариваемое изделие

Во время сварки сварочная проволока со специального барабана подается в зону горения дуги по шланговому проводу длиной 3,5 м. По нему же подводится и ток к дуге. Шланговые полуавтоматы рассчитаны на сварку проволокой диаметром 0,8—2,0 мм при наибольшем сварочном токе 500—600 А.

Автоматические сварочные установки в ремонтном деле применяются для массового ремонта однотипных деталей, например наплавки бандажей электровозных колес, наплавки крупных валов и т. п.

Электрошлаковая сварка (наплавка) протекает в результате плавления свариваемого металла расплавленным флюсом, в котором горит электрическая дуга. Сварочный шов образуется за счет плавления электрода и основного металла и формируется специальным устройством, выполненным в виде кокиля, ползуна или подкладки. При наплавке изделий из углеродистых и легированных сталей наибольшее применение получили флюсы АН-8, АН-8М, АН-348А и молотый плавиковый шпат, а при наплавке деталей, из высоколегированных сталей — флюс АН-22.

В ремонтном деле электрошлаковую сварку применяют при сварке металла большой толщины как на постоянном, так и на переменном токах.

Сварка в среде защитных газов. Процесс протекает аналогично сварке под слоем флюса, но защитной средой является аргон, углекислый газ или водяной пар. Применение газообразной защитной среды позволяет отказаться от приспособлений для удерживания и подачи флюса, устраняет необходимость удаления шлака и очистки от него конца электрода перед зажиганием дуги. Сварка в среде защитных газов более производительная и дешевая, однако требует защиты людей от воздействия излучений электрической дуги.

Диффузионно-вакуумная сварка заключается в том, что свариваемые детали помещают в вакуумную камеру, нагревают до заданной температуры, затем сжимают специальными устройствами и спустя некоторое время охлаждают. Отсутствие воздуха в камере предохраняет поверхности от окисления, а молекулы одной детали диффундируют в другую деталь, образуя прочное соединение. Этим методом можно приваривать пластинки твердого сплава к буровым коронкам и державкам резцов. Такое соединение значительно прочнее и дешевле, чем пайка.

Сварка взрывом основана на взаимной диффузии молекул двух кусков металла, прижатых друг к другу огромным давлением. Для создания давления, которое доходит до 70 тыс. кгс/см2, применяют обычные взрывчатые вещества.

В последнее время для этой цели используют светогидравлический эффект, возникающий при взаимодействии сгустков световой энергии (лазерного луча) с жидкостью. При этом образуются мощные ударные волны, превышающие в десятки раз давления, получаемые при взрывах.

Применение светогидравлического эффекта дает возможность сваривать между собой любые металлы и сплавы; медь и золото, серебро и сталь, сталь и никель, ниобий и титан и другие.

Кроме того, при световом взрыве происходит упрочнение металла. Сварку можно вести и путем прямого, нагрева металла лучом лазера. При этом получают сверхчистые сварные швы, необходимые при изготовлении химического оборудования, и «кинжальные» швы — очень глубокие и одновременно очень узкие. Лазерный луч нагревает только место шва, не затрагивая окружающий металл, поэтому деталь не деформируется.