Способы восстановления деталей наплавкой или сваркой

Восстановление деталей наплавкой и сваркой

Восстановление деталей наплавкой и сваркой – это технологический процесс устранения путем сварки и наплавки недопустимых дефектов образовавшихся в процессе эксплуатации оборудования. Ремонтную сварку можно выделить в самостоятельный производственный процесс, проводимый с целью восстановления конструкций, узлов, деталей, поврежденных под действием эксплуатационных нагрузок и факторов или по иным причинам.

Решение о возможности и целесообразности выполнения ремонтных работ с помощью сварки и наплавки принимается с учетом всех требований, указанных в документации на проектирование, изготовление и эксплуатации ремонтируемой конструкции.

Способы восстановления деталей наплавкой и сваркой

Восстановление эксплуатационных повреждений можно выполнить различными способами сварки:

• автоматическая сварка под флюсом сплошной или порошковой проволокой
• механизированная электродуговая сварка в среде защитных газов сплошной или порошковой проволокой
• аргонодуговая автоматическая и механизированная сварка с присадочной проволокой
• плазменная сварка и плазменное напыление
• ручная электродуговая сварка покрытым электродом.

ООО «Сервис Тяжелых Машин» выполняет следующие варианты наплавки в г. Тюмень

• механизированная электродуговая сварка в среде защитных газов сплошной или порошковой проволокой
• аргонодуговая автоматическая и механизированная сварка с присадочной проволокой
• ручная электродуговая сварка покрытым электродом.

ООО «Сервис Тяжелых Машин» производим наплавку специальными сплавами и восстановительный ремонт деталей общепромышленного назначения:

• все существующие размеры колёс крановых и колёсных пар
• валки правильных машин и прокатных станов,
• оси, валы, пальцы дорожно-строительных машин

Производим ремонт любых тел вращения, наружных и внутренних поверхностей, отверстий, а также восстановление деталей произвольной и плоской формы,

ООО «Сервис Тяжелых Машин» внедрило в производство — инновационный высокопроизводительный процесс TIG COLD WIRE, основанный на традиционной технологии аргонодуговой сварки неплавящимся электродом в защитном газе (TIG) с автоматизированной подачей присадочной проволоки.

Процесс сварки основан на принципе сварки неплавящимся электродом в среде защитного газа, именуемого коротко — TIG. В этом процессе дуга горит между неплавящимся вольфрамовым электродом и металлической заготовкой в бескислородной и безреагентной газовой атмосфере. Поток тока нагревает электрод, в результате чего происходит поток электронов. Это уменьшает комплексное сопротивление, создавая мягкую широкую дугу. Инертный защитный газовый экран означает, что в жидкой сварочной ванне нет химических реакций. Это позволяет пользователям получать идеальный внешний вид сварного шва без цветов побежалости и без брызг, а также качество наружной поверхности с равномерным формированием геометрии сварного шва. Сварка TIG подходит для различных сплавов и применений, включая сложные металлы, такие как титан.

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ МЕТОДА СВАРКИ TIG

• Высокая универсальность метода
• Может использоваться для самых различных материалов
• Может использоваться для выполнения сварочных швов во всех положениях
• Мощная, устойчивая дуга
• Высокое качество наплавки
• Гладкие и ровные сварные швы
• Отсутствие разбрызгивания металла
• Отсутствие шлака
• В некоторых случаях не требуется присадочного металла
• Высокая скорость сварки при работе с материалами с толщиной до 3 – 4 мм (механизированная сварка горячей проволокой)

ИМПУЛЬС TIG

Так как предустановленная сила тока не всегда идеально соответствует условиям работы в течение всего процесса сварки, часто используется пульсирующий сварочный ток. Например, при сварке труб в стесненных условиях необходимо частое изменение силы тока. Если достигается слишком высокая температура, появляется опасность вытекания жидкого металла из сварочной ванны. При слишком низкой температуре не происходит достаточного расплавления материала детали.

Относительно низкий сварочный ток (базовый ток I_G) увеличивается по круто восходящей линии до значительно большей величины (величины тока импульса I₁) и снова падает по истечении предустановленного периода (рабочего цикла) до величины базового тока I_G. Этот процесс повторяется снова и снова.

Во время сварки небольшие участки в зоне сварки быстро расплавляются и затвердевают. При использовании этого метода значительно легче управлять процессом наплавления сварного шва.

Этот метод также используется при сварке тонколистового металла. Каждая точка расплавления перекрывает следующую, таким образом, формируется аккуратный и ровный шов.

Когда используется импульсный метод TIG при ручной сварке, сварочный пруток прилагается на каждом пике силы тока (это возможно только в диапазоне самой низкой частоте 0,25 – 5 Гц). Более высокая частота импульсов используется обычно при автоматической сварке и служит, в основном, для стабилизации сварочной дуги.

Источник

Восстановление деталей способом сварки и наплавки

Качество сварного соединения определяется свариваемостью металлов.

Свариваемость — способность металлов образовывать сварное соединение, свойства которого близки к свойствам основного металла. Условно стали подразделяют на хорошо свариваемые, удовлетворительно, ограниченно и плохо свариваемые.

Свариваемость конструкционных сталей определяется содержанием в них углерода и легирующих элементов. Стали с содержанием углерода до 0,3% свариваются хорошо, от 0,3 до 0,4% — удовлетворительно, больше 0,4% — плохо.

В авторемонтном производстве для сварки конструкционных сталей получила распространение электродуговая сварка. Газовая сварка находит применение только при ремонте деталей из тонколистового материала.

Подготовка деталей к сварке и наплавке

В большинстве случаев детали, поступающие в ремонт, бывают сильно загрязнены, замаслены, покрыты ржавчиной или краской.

Наплавка по плохо подготовленной поверхности приводит к непроварам в сварном соединении, образованию пор, раковин и загрязнению его различными неметаллическими включениями. Для предотвращения образования дефектов в сварном соединении и получения качественного сварного шва детали должны быть тщательно очищены и вымыты.

К основным дефектам деталей из конструкционных сталей относится износ цилиндрических и плоских поверхностей и износ резьбовых соединений. Подготовка цилиндрических и плоских поверхностей сводится к зачистке их до металлического блеска, а резьбовых поверхностей к полному удалению резьбы.

Имеющиеся на восстанавливаемых поверхностях пазы, канавки и отверстия, которые необходимо сохранить, заделывают графитовыми или медными вставками.

Технология наплавки

Наплавка малоуглеродистых и низколегированных (суммарное содержание легирующих элементов не превышает 4-5%) сталей.

Эти стали относятся к группе хорошо сваривающихся сталей. Во время наплавки электрод наклоняют под углом 15-20 град. к вертикали. Характер перемещения электрода поперек наплавляемого валика определяется шириной этого валика. Лучшее качество наплавки получается при ширине валика, равной 2,5 диаметра электрода. Для этого амплитуда поперечного колебательного перемещения электрода должна быть равна 1,5-2 диаметрам электрода. Валики следует накладывать так, чтобы каждый последующий перекрывал предыдущий на 1/2- 1/3 своей ширины.

По высоте наплавленного металла устанавливается из расчета, чтобы припуск на механическую обработку составлял 2-3 мм. Между толщиной слоя наплавленного металла, диаметра электрода, числом слоев наплавки и силой тока рекомендуется выдерживать следующие соотношения:

Толщина наплавляемого слоя, мм.

Диаметр электрода, мм

Сила сварочного тока, А

Непровары и кратеры в наплавленном металле не допускаются, их следует выводить за пределы рабочей наплавляемой поверхности, используя для этой цели приставные планки, втулки и др., или заделывать на наплавленном металле. После окончания сварки с наплавленного металла зачисткой удаляют шлак, брызги металла. Переход от наплавленного металла к основному после механической обработки должен быть плавным и ровным, что увеличивает прочность восстанавливаемой детали.

Способы наплавки и порядок наложения валиков

Валы и оси, имеющие цилиндрическую или коническую форму, наплавляются двумя способами:

первый способ — валики накладываются вдоль оси (продольная наплавка);

второй способ — валики накладываются по окружности (круговая наплавка).

Шейки валов малых диаметров и значительной длины рекомендуется наплавлять по первому способу. На очищенную поверхность шейки наплавляется валик. После этого деталь поворачивают на 180° и на противоположной стороне наплавляется второй валик. Далее, повернув деталь на 90°, наплавляется третий валик, а через 180° четвертый валик.

Затем наплавляется пятый валик, перекрывающий первый, причем перед наложением последующих валиков предыдущие должны быть тщательно очищены от шлака.

При наплавке по окружности деталь должна поворачиваться вокруг своей оси в течение всего процесса наплавки. Для наплавки по этому способу обычно требуется применение приспособлений.

Сварка и наплавка деталей из чугуна

Чугун — широко применяемый конструкционный материал, отличающийся дешевизной, хорошими литейными свойствами и обрабатываемостью. Но пониженная прочность и высокая хрупкость чугуна приводят к выходу из строя изготовленных из него деталей в процессе их эксплуатации. Для устранения дефектов применяют газовую и электродуговую сварку. При правильном выборе способов сварки и их тщательном выполнении, качество восстановленных деталей, как правило, отвечает требованиям эксплуатации.

По физическим свойствам, химическому составу и структуре чугун относится к ограниченно свариваемым сплавам, что обусловлено его низкой пластичностью и склонностью к отбеливанию.

Наиболее радикальным средством предупреждения появления трещин и отбеливания служит подогрев детали перед сваркой и медленное охлаждение ее после сварки. Однако в связи с большой трудоемкостью этого процесса (особенно для крупногабаритных деталей) рекомендуется пользоваться им лишь при невозможности применения холодной сварки.

К технологическим мерам, направленным против появления трещин и отбеливания при холодной сварке, относятся:

• предупреждение чрезмерного перегрева металла при сварке, достигаемого применением электродов малого диаметра, сваркой на пониженных режимах (малым током) и сваркой вразброс;
• правильный выбор электрода и метода сварки.

Особенности сварки чугунных деталей

Для получения хорошего качества сварки и наплавки должны быть учтены особенности чугуна:

• при сварке необходимо предохранять деталь от быстрого охлаждения шва;
• сварку можно вести только в нижнем положении (т.к. при напеве чугун быстро переходит из твердого состояния в жидкое);
• окислы чугуна плавятся при 1350-1400°С, а чугун — при 1200-1250°С;
• в качестве присадочного материала при газовой сварке применяют прутки марки «А» или части деталей изготовленных из серого нелегированного чугуна;
• сварочное пламя должно быть нормальным или с небольшим избытком ацетилена;

Заварку трещин и приварку заплат ведут по особой методике – “холодный способ”. Сущность которого в том, что деталь подвергается минимальному необходимому нагреву. Для этого сварка ведется током обратной полярности, предельно короткой дугой, электродами 3мм и короткими участками (10-12мм), электродами марки ОЗЧ-1 или МН-4-2.

Подготовка трещин под заварку

Замасленные детали должны быть предварительно промыты или выварены в моечном растворе, затем промыты теплой водой и высушены.

При толщине стенки до 4 мм трещину не разделывают, в этом случае на концах трещины сверлят отверстия 3-4 мм и зачищают поверхность под сварку шириной 15-20мм на сторону.

У разветвленных трещин зачищают все ответвления, трещины не разделывают. В местах крутых изгибов трещин сверлят отверстия диаметром 3-4мм во избежание растрескивания детали.

При толщине стенок более 5мм на концах трещины сверлят отверстия диаметром 4-6мм и трещину разделывают шлифовальным кругом с углом раскрытия, близким к 90°, притупление 2-3 мм.

При толщине стенки более 12мм на концах трещины надо сверлить отверстия диаметром 6мм и по возможности сделать Х-образный скос кромок и двустороннюю разделку.

Разделка сквозной трещины может быть одно- и двусторонней в зависимости от толщины стенок свариваемого участка; несквозную трещину следует разделывать до “здорового” металла Разделывать трещину можно концевой фрезой или шлифовальным кругом.

Порядок наложения сварных швов

Сварку тонкостенных деталей выполнять предельно короткой дугой участками 30-40 мм от середины трещины к концам с проваром корня шва обратноступенчатым методом.

При сварке не допускать местных перегревов. В случае перегрева детали необходимо прервать сварку и дать остыть детали без принудительного охлаждения (рука не должна ощущать ожога). При окончании сварки кратер вывести на шов и проковать шов.

Электроды для сварки и наплавки и режимы

Электроды ОЗЧ-2 представляют собой медную проволоку со специальным покрытием, содержащим железный порошок, и предназначаются для холодной заварки трещин, мест течи, приварки обломанных частей, вставок и других сварочных работ преимущественно на необработанных поверхностях. Электроды ОЗЧ-2 пригодны для сварки в нижнем, вертикальном и полупотолочном положениях на постоянном токе обратной полярности.

Электроды МНЧ-2 представляют собой проволоку из сплава НМЖМЦ (монель) с покрытием специального состава. Они предназначены для сварки и наплавки чугуна без подогрева. Электроды МНЧ-2 пригодны для сварки в нижнем, вертикальном и полупотолочном положениях на постоянном токе обратной полярности.

Газовая сварка металлов

При газовой сварке металл нагревается и расплавляется за счет сгорания газов (водорода, ацетилена) в струе кислорода.

Наибольшее распространение получила ацетилено-кислородная сварка.

Основные фаторы, определяющие режим газовой сварки, это:

• выбор флюса;
• выбор материала присадочного прутка;
• вид пламени;
• угол наклона горелки.

Флюсы служат для защиты свариваемой детали от насыщения газами и перевода окислов в легко плавкие соединения. Для черных металлов флюсом служат бура или борная кислота.

Б) Выбор материала присадочного прутка.

Материал присадочного прутка при газовой сварке по своим химическим и физико-механическим свойствам должен быть таким же, что и металл детали. Для стальных деталей применяют проволоку СВ-08 или СВ-08 СГ.

В) Выбор способа сварки .

Различают правый и левый способы ведения газовой сварки. При правом способе горелка помещается впереди присадочного прутка. Сварочное пламя направлено на шов, чем обеспечивается защита расплавленного металла от действия окружающего воздуха. Этот способ применяется при сварке деталей толщиной более 5мм.

При левом способе горелка помещается между деталью и присадочным прутком, который помещается впереди горелки. Этот способ не вызывает подогрева шва и применяется для сварки деталей толщиной менее 3мм.

Различают три вида пламени: нормальное, науглероживающее и окислительное.

• Нормальное пламя — применяется при сварке углеродистой и легированной сталей.
• Науглероживающее — при сварке чугуна.
• Окислительное — только при сварке латуни.

Д) угол наклона горелки.

Рассчитывается по зависимости: на каждый миллиметр толщины свариваемой детали -10°.

Оборудование для газовой сварки

При войсковом ремонте армейской автомобильной техники применяется оборудование:

Источник