Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

Металургійні особливості процесу наплавлення

Металургійні особливості процесу наплавлення такі:

1) електрична дуга погіршує хімічний склад металу деталі і електрода за рахунок швидкого процесу окиснення при високій температурі;

2) вигорають легуючі елементи – вуглець (С), марганець (Mn), кремній (Si), хром (Cr) та ін;

3) збільшується вміст шкідливих елементів сірки та фосфору (S i P);

4) збільшується вміст нікелю та водню (Н2);

5) погіршується структура зони в районі шва основного металу (ЗТВ – зона термічного впливу).

Наплавлений метал має несприятливу і нерівномірну структуру.

Металургійний процес зварювання проходить в такій послідовності:

а) розкислювання сталі (позбутись О2);

б) рафінування сталі (позбутись S i P);

в) позбутися N і Н (воднева крихкість);

г) впливати на структуру наплавленого металу.

Академік Хрєнов увів термін «зварювальна металургія» (температура плавлення ~ 16000C, температура зварювальної ванни 3500...40000С). Тривалість металургійних процесів – годин, а зварювання – секунди. Це і є головною особливістю «Зварювальної металургії».

Управління металургійним процесом зварювання також зводиться до легування наплавленого металу. Для цього вводяться в заданій кількості легуючі елементи (Mn, Cr, Ti, Al). Якщо в наплавленому металі буде 0,2% С і більше, то в ньому з’являться холодні і гарячі тріщини. Mn, Cr, Ti, Al можна вводити в значних кількостях, але при цьому також є обмеження. Al і Ti – хороші розкислювачі. Легування металу при наплавленні здійснюється так:

1) через дріт (легований дріт + нелегований флюс);

2) через флюс (легований флюс + нелегований дріт);

3) змішаний спосіб легування (легований флюс + легований дріт);

Зварювальні і наплавні матеріали. Для відновлення деталей наплавленням застосовуються наступні матеріали: флюси, захисні гази і електродні матеріали.

Характеристики флюсів. Головне призначення флюсів – покращання формування наплавленого металу. Статичний тиск шару флюсу зрівноважує тиск газів дуги на ванні, ліквідує розбризкування металу, дає можливість значно збільшувати зварювальний струм. Це різко збільшує продуктивність праці.

Вимоги до флюсів:

1) температура плавлення 1200...13000С;

2) в’язкість зменшується чи рівняється в 1..2 рази при температурі 12000С;

3) шлак за характером затвердіння має бути коротким (тобто, затвердівати в короткий проміжок часу).

Флюс повинен забезпечувати:

1) хімічний склад наплавленого металу;

2) відсутність дефектів металургійного характеру (пори і тріщини);

3) мінімальну чутливість до забруднення наплавної повехні (тобто без попереднього промивання);

4) мінімальну чутливість до відхилень хімічного складу основного металу;

5) мінімальний вміст шкідливих домішок сірки та фосфору (S i P).

6) достатню стійкість горіння дуги;

7) мінімальне віділення шкідливих газів;

8) мінімальну гігроскопічність;

9) достатньо високу механічну міцність зерен флюсу;

10) мінімальну собівартість.

Класифікація флюсів:

- за призначенням;

- за хімічним складом;

- за способом виготовлення.

За призначенням:

- для дугового (АДН) і електрошлакового наплавлення (ЕШН);

- наплавлення вуглецевою і легованою сталями;

- заварювання кольорових металів.

За хімічним складом:

- кислі й основні флюси (залежно від вмісту в їх складі кислих чи основних оксидів);

- марганцеві та без Mn.

За способом виготовлення:

- плавлені і неплавлені (керамічні).

Плавлені флюси одержують шляхом сплавлення компонентів шихти в електричних печах (сілікати). При температурі 12000С – з наступним подрібненням. Головний компонент SiO2 (пісок) (MnO, CaF2, MgO i Mn2O3). Особливість заключається в тому, що в плавлений флюс можна вводити тільки ті компоненти, які розплавляються в SiO2. Леговані метали не розплавляються в SiO2 і тому не використовуються. Отже,плавлені флюси не легують метал. Найбільш розповсюджені флюси АН 3 (це один із перших флюсів АН УРСР).

У 1948 році розроблені флюси АН-348, АН-348-А, потім АН-348-Н (для АДН та зварки). Розроблені також флюси ОСЦ-45Ж(45М), АН-60, АН-20, АН-28, АН-30.

Керамічні (неплавлені флюси) виготовляють змішуванням порошкоподібних чи зернистих компонентів. Серед них: мінеральні, розкиснюючі, легуючі, модифікуючі, зв’язуючі і т.п. Виготовляють їх механічним змішуванням чи змішуванням на рідкому склі, а потім розмелюють до потрібної грануляції (1...3 мм) і прожарюють при температурі 300...4000С протягом двох годин. Одна із основних переваг – можливість легування наплавленого металу FeCr, FeNi, FeMo, FeTi.

Інстітут ім. Патона розробив, наприклад, флюси АНК-18, АНК-19, які використовують для відновлення деталей дротом із недефіцитної низьколегованої сталі Св-08.

Електродні матеріали позначають по ГОСТ 9467-75, ГОСТ 10051-75, по типу, марці, його діаметру, виду покриття. Наприклад, ЄН-14Г2Х30: ЄН – електрод для наплавлення. У наплавленому шарі міститься:

14 – 0,14% С;

2 – 2% марганцю;

1% - хрому;

30 - 30 НRC.

Застосування дроту і стрічки. Найбільше поширення одержали холоднотянуті зварювальні дроти і наплавні дроти. Згідно із стандартами випускаються такі дроти:

а) вуглецеві (до 2% легованих елементів);

б) леговані (до 8% легованих елементів);

в) високолеговані (більше 8% легованих елементів).

Порошкові дроти. Широко застосовують дроти суцільного перерізу. Вони складаються з мякої литої оболонки + поршкоподібна шихта (феросплави,карбіди, метали і т.д.). У шихту можна вводити розкиснювачі, шлакоутворюючі, та стабілізуючі компоненти.

Самозахістний дріт застосовується без флюсу і захисних газів, у його шихті утримуються шлакоутворюючі речовини.

Існує три типа порошкоподібних дротів:

1) для наплавлення під флюсом;

2) для наплавлення в сернедовищі захистних газів;

3) для наплавленн відкритою дугою.

При наплавленні катків, коліс, валів використовують дроти ПП-АН120, ПП-АН104, ПП-АН-121, -!22, -125, -170 і т.д. Робочі органи машин наплавляють дротом ПЛ-У30Х30Г3ТЮ (НRC~46…62). При наплавленні ПП АН-170 стрічки одержують високу твердість – HRC 60. При наплавленні Св-08А+АН348А отримують НВ187-200.

Стрічка для наплавлення (ГОСТ22366-77)

Стрічки застосовуються холоднокатані товщиною 0,4...0,6 мм, шириною 30...100 мм. Для наплавлення ножів бульдозера застосовують стрічку ПЛ АН-101; ПЛ АН-102 (4х20), флюс АН-15М. Продуктивність висока.

Лита стрічка виготовляється беззлитковою прокаткою рідкого металу товщиною 0,8...1,0 мм, який поставляють в рулонах.

Чавунна стрічка лита ЛЛ-У30ГС (У – вуглець в десятих долях %).

Сталева стрічка ПЛ-4Х13 (опорні котки, натяжні колеса гусениць).

Металокерамічна електродна стрічка (завод порошкової металургії: м. Київ, Бровари) виготовляється прокаткою шихти між двома валиками і зпіканням. Коротка характеристика: спікається в захисному середовищі; товщина стрічки 1,00,2 мм, ширина 20...80 мм, гнучка, звертається в рулон. ЛМ-70х3МН – стрічка металокерамічна для ножів, бульдозерів, лемехів, гальмівних шківів.

Автоматичне наплавлення деталей під шаром флюсу здійснюється на постійному струмі, при зворотній полярності на станках У-651, У-653, У-652 (для колінчастих валів) або наплавними апаратами А-580М, ПАУ-1 і т.д.

Для живлення наплавних установок струмом зстосовуються перетворювачі постійного струму ПСО-500, ПСГ-500-1 або ПСУ-500 (укомплектований ПАУ-1). Апарат А-580М і ПАУ-1 встановлюють на супорті будь-якого токарного верстата (К-162), який задовольняє габаритам і обладнаний редуктором для пониження частоти обертання деталі. Повздовжне переміщення головки відбувається за допомогою супорта верстата. Інститутом електрозварки ім. Е.О. Патона розроблені спеціальні наплавочні верстати У-456, -427.

Обладнання для наплавлення. Для автоматичного дугового наплавлення (АДН) застосовують наплавні установки, які складаються з трьох частин: обертач деталі (токарний верстат); наплавне обладнання; джерело струму.

Токарний верстат буває різноманітних модіфікацій, переобладнаний:

- підняті центри;

- зменшена швидкість обертання деталі;

- крок наплавнення 4...5 мм на оберт.

Наплавне обладнання включає зварювальну головку, подавальний механізм.

Джерело живлення: зварювальний перетворювач ПСО-500, ПСГ-500-1; зварювальний випрямляч.

Технологічний процес наплавлення. Технологічний процес наплавлення складається із трьох основних операцій: підготовчих; металопокриття; завершальних.

Підготовчі операції включають: підготовку деталі; підготовку матеріалу; підготовку наплавної установки.

Підготовка деталі: очистка від бруду, іржі, масла; закріплення деталі на токарному верстаті наплавного устаткування.

Підготовка матеріалу: флюс пропекти в печі при температурі 200...4000С протягом двох годин; проволоку розконсервувати (очистити до металу).

Підготовка наплавної установки: заповнення бункера флюсом; встановлення параметрів наплавлення.

Процес наплавлення автоматичний – управління кнопкове; наплавлення та відділення шлакової кірки в прцесі наплавки.

Завершальні операції: термічна обробка (при необхідності); механічна обробка (шліфування, токарна обробка).

Механічну обробку наплавлення металу можна вести на максимальних режимах. Попередня термічна обробка після наплавлення застосовується при підвищеній твердості металу основи, якщо HRC > 60.

 

Дата публикации:2014-01-23

Просмотров:579

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







 

2012-2018 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.