Механизированные методы сварки и наплавки

Механизированная наплавка и сварка;

При производстве труб и строительных конструкций, при ремонте изношенных шеек коленчатых валов, шпоночных канавок, шлицов и шеек валов редукторов и коробок перемены передач строительно-дорожных машин, деталей ходовой части гусеничных машин и других деталей широко применяется механизированная наплавка и сварка. Наиболее распространены следующие способы наплавки: под
слоем флюса, в средах углекислого газа, аргона и смеси
защитных газов, электрошлаковая, электроконтактная, плазменная, вибродуговая, порошковая, приварка ленты.

Наплавка под слоем флюса (рис. 2.27) хорошо защищает расплавленный металл от вредного воздействия воздуха,
по сравнению с ручной электродуговой сваркой облегчаются условия и повышается производительность труда. Кроме того, есть возможность улучшить качество наплавленного металла за счет легирования флюса.

Электрическая дуга горит под слоем гранулированного флюса в газовом пузыре, избыточное давление в котором надежно предохраняет металл от отрицательных воздействий воздуха (давление в газовом пузыре чуть выше атмосферного, за счет этого образуется свод расплавленного флюса и воздух не попадает к сварочной ванне). Кроме того, флюсовая оболочка защищает металл от разбрызгивания
и позволяет лучше использовать тепло.

Процесс наплавки под слоем флюса очень производителен по двум причинам:

1. Сварочный ток (150–200 А/мм 2 ) из-за небольшого
вылета электрода в 7–8 раз превышает значения тока при ручной электродуговой сварке.

2. Коэффициент наплавки в 1,5–2 раза выше, чем при ручной электродуговой сварке, т. к. флюс и расплавленный шлак снижают потери тепла и металла на разбрызгивание
и угар (потери не превышают 2 % от массы расплавленной проволоки).

В качестве электрода используют голую сварочную проволоку диаметром от 1 до 6 мм. Подачу проволоки (100–300 м/час) регулируют с помощью специального устройства.

По способу приготовления флюсы делятся на плавленые и неплавленые или керамические.

Плавленые флюсы получают сплавлением силикатов в печах
и размельчением, они имеют стеклообразный вид. Эти флюсы сами
не участвуют в формировании химического состава расплавленного металла, а только предохраняют его от воздуха. Наиболее распространен и дает хорошие результаты флюс АН-348А. Однако при использовании обычной сварочной проволоки типа Св-08, Св-10 получается малоуглеродистый слой наплавленного металла, имеющий низкую прочность и износостойкость. Введением в этот флюс графита (1 %) или феррохрома можно получить достаточно износостойкий слой.

Неплавленые флюсы (АНК-18, АНК-40, ЖСН-5…) аналогично
обмазке электродов представляют собой механическую смесь легирующих, газо- и шлакообразующих, связывающих и раскисляющих компонентов, влияющих на протекание металлургического процесса. Эти флюсы дают очень высокое качество наплавки, но их стоимость выше.

При наплавке под слоем флюса чаще всего используют обратную полярность: через медный мундштук плюс от источника тока подводится к проволоке, а минус через станину и токосъемник — к детали. Для увеличения производительности наплавки применяют многоэлектродную наплавку или наплавку ленточным электродом. В первом случае подаются через специальный мундштук или двумя полуавтоматами две проволоки. Ленточным электродом можно наплавлять слой металла шириной до 100 мм.

В качестве защитных газов при сварке используются аргон, углекислый газ, смеси газов и водяной пар. Из-за высокой стоимости аргона наибольшее распространение
на заводах сварных строительных и машиностроительных конструкций получила наплавка в среде углекислого газа (рис. 2.28). Восстановление деталей сваркой и наплавкой
в среде углекислого газа используется в основном для
ремонта тонкостенных деталей кабин, кузовов и оперения.

Углекислый газ, подаваемый в зону сварки, оттесняет воздух и, тем самым, защищает сварной шов от азота и кис­лорода. Однако углекислый газ при высокой температуре электрической дуги (до 6000° С) разлагается на окись углерода и кислород, поэтому выгорают углерод и легирующие элементы в наплавляемом металле. Негативные последствия этого устраняются применением специальной сварочной проволоки Св-08ГС, Св-10ГС и др. диаметром 0,8–1,2 мм, содержащей легирующие добавки марганца, кремния и титана.

В качестве недостатков можно назвать довольно большое разбрызгивание металла и относительно низкие механические свойства сварного шва.

Достоинствами наплавки в среде углекислого газа являются:

1) плотный, ровный и красивый сварной шов, нет шлаковой корки и не требуется последующая механическая обработка, металл шва менее чувствителен к коррозии;

2) высокая производительность труда (в 1,5–2,5 раза выше, чем при ручной электродуговой сварке);

3) хорошие условия для визуального наблюдения сварщиком за процессом сварки;

4) небольшое коробление детали из-за хорошего охлаждения ее газом и использования обратной полярности тока.

Для сварки (рис. 2.29) пользуются углекислотой, поставляемой в баллонах объемом 40 литров. Этого количества газа достаточно на 15–20 часов работы. Чтобы влага, содержащаяся в углекислоте, не вызывала разбрызгивания
металла при сварке, предусмотрен осушитель газа (медный купорос). В качестве редуктора используется обыкновенный кислородный редуктор. Сварка производится током обратной полярности. Расход углекислого газа 400–500 л/мин.
В результате сварки получается узкий и глубокий шов
и малая зона термического влияния.

В настоящее время для защиты сварочной дуги от вредного воздействия воздуха все шире начинают использовать защитные (рис. 2.30) газовые смеси, состоящие из углекислого газа СО₂ и аргона Аr. Из-за снижения потерь металла до 70–80 % на разбрызгивание, по сравнению с традиционной сваркой (в защитной среде СО₂), производительность этой сварки существенно (до 2 раз) возрастает, и на 10–15 % уменьшаются расходы электроэнергии и материалов. Готовые смеси поставляются (завод «Уралтехгаз», г. Екатеринбург) в 40-литровых баллонах.

Электрошлаковая наплавка (рис. 2.31) используется для ремонта деталей, имеющих большой износ (катки и гусеницы трактора и др.), дает наибольшую из всех видов сварки плавлением производительность (K_н = 25–30 г/А·ч по сравнению с 7–12 г/А·ч ручной электродуговой сварки) и позволяет получить наплавленный металл высокого качества.

Сначала флюс расплавляется электрической дугой и далее служит электрическим проводником, нагревающимся при прохождении через него электрического тока, вследствие этого расплавляется металл электрода и детали, образуется металлическая ванна. При движении кристаллизатора вверх со скоростью, соответствующей скорости расплавления электрода, которая, в свою очередь, определяется размером электрода и силой тока, происходит перемещение металлической ванны с флюсом кверху с остыванием нижних слоев металла. Флюс полностью предохраняет ванну от воздействия воздуха, позволяет вводить легирующие элементы, концентрирует тепло на расплавление металла.

Вибродуговая наплавка выполняется электродом, колеблющимся
с частотой 50–100 Гц и с амплитудой 1–3 мм. Колебания электрода оказывают существенное влияние на протекание процесса наплавки, состоящего из чередования циклов горения дуги, холостого хода
и короткого замыкания.

Важной особенностью процесса является то, что вследствие наличия индуктивности в цепи при сравнительно низком напряжении источника тока (12–20 В) дуговой разряд протекает при напряжении устойчивого горения дуги (30–35 В). В период дугового разряда выделяется 80–90 % всего тепла (при коротком замыкании всего 10–20 %).

Вибродуговую наплавку выполняют на постоянном токе обратной полярности в среде охлаждающей жидкости. Для этого используется 4–5-процентный раствор кальцинированной соды или 10-процентный раствор технического глицерина в воде. Раствор подается на расстоянии 20–40 мм от электрода. Вода переходит в пар; пары ее и продукты разложения (кислород и водород) защищают металл от азота. Подача охлаждающей воды, как и прерывистый характер процесса, способствуют уменьшению термического влияния. При разложении соды образующийся при этом кальций способствует стабилизации горения дуги, а глицерин — уменьшению трещин при наплавке высокоуглеродистой проволокой.

Несмотря на ряд преимуществ (маленькая зона термического влияния, снижение выгорания легирующих элементов, возможность получения тонких и прочных покрытий), при вибродуговой наплавке имеется существенный недостаток: снижение усталостной прочности деталей из-за неоднородности структуры и наличия пор. Поэтому этот способ в настоящее время используется редко, в частности, он не рекомендуется для наплавки деталей, работающих при знакопеременных нагрузках.

Сварка трением (рис. 2.32) используется при изготовлении деталей, имеющих форму тел вращения, и в крупносерийном ремонтном производстве. Этим способом восстанавливаются шаровые пальцы, тяги. Широко применяется сварка трением при изготовлении и ремонте режущего инструмента (сверл, метчиков, фрез, разверток). Этим способом свариваются круглые стержни и трубы, выполняется их приварка к поверхностям деталей.

При вращении, прижатые усилием Р торцевые поверхности детали нагреваются до 900–1300° С; вращение прекращается, а усилие прижима увеличивается в 2–3 раза,
и происходит сварка деталей давлением.

Сварка трением выполняется относительно быстро, имеет высокий КПД и высокую производительность. Так, для сравнения, электроконтактная сварка деталей поперечного сечения 750 мм 2 выполняется за 12 секунд при потребляемой мощности 110 кВт, а при сварке трением такой же детали время сварки почти такое же — 10 секунд, но достаточно всего 5,4 кВт мощности. Недостатки этого способа: ограниченная область применения (только для тел вращения)
и сравнительно небольшие размеры деталей.

Электронно-лучевая сварка (рис. 2.33) из-за технологической сложности не получила широкого распространения, но является перспективной вследствие высокой производительности, малой зоны термического влияния и хорошего качества сварного шва.

Сварка проводится в вакуумной камере, где и помещается деталь, перемещающаяся со скоростью сварки. Переменный ток низкого напряжения нагревает вольфрамовый катод, который испускает электроны, электрическим или магнитным полем фокусирующиеся в электронный луч. Для усиления эмиссии к детали и катоду подводится выпрямленный ток высокого напряжения. В результате получается узкий
и глубокий шов и малая зона термического влияния.

Механизированные способы сварки и наплавки

Основные недостатки ручной сварки и наплавки заклю­чаются в том, что эти процессы характеризуются низкой производительностью, высокой трудоемкостью, тяжелыми услови­ями труда. Качество восстановления деталей во многом за­висит от квалификации рабочего. Все это вызвало потреб­ность в разработке механизированных способов сварки и наплавки. В зависимости от степени механизации их делят на автоматические и полуавтоматические способы. При ав­томатической сварке (наплавке) все процессы, связанные с формированием шва или наплавленного слоя, механизированы (подача электрода в зону сварки, перемещения электрода или детали, поддержание стабильности горения дуги и др.). При полуавтоматической сварке (наплавке) механизированы по­дача электрода и защитной среды. Механизированные спо­собы характеризуются высокой производительностью, качеством и культурой труда.

На ремонтных предприятиях получили широкое распространение механизированные способы наплавки и сварки под слоем флюса, в среде защитных газов, вибродуговая, плазменная, электрошлаковая наплавка и другие способы.

Наплавка деталей под слоем флюса. Способ наплавки заключается в том, что в зону горения дуги между электро­дом и деталью подается сыпучий зернистый материал, назы­ваемый флюсом. Под действием тепла дуги флюс плавится и дуга горит под жидким слоем расплавленного флюса, который надежно защищает расплавленный металл от окружающего воздуха. Жидкий слой флюса уменьшает разбрызгивание металла, улучшает формирование шва и ис­пользование теплоты дуги. При перемещении детали относи­тельно дуги ванна расплавленного металла остывает. Шла­ковая корка, образующаяся при застывании, замедляет ох­лаждение расплавленного металла, способствует его очищению от неметаллических включений и лучшему формированию. Применение флюса улучшает стабильность горения дуги и дает возможность в широких пределах изменять свойства наплав­ляемого металла, легируя его через флюс. Электродный мате­риал в виде проволоки или ленты непрерывно подается в зону сварки специальным механизмом. Небольшой вылет электро­да (расстояние от мундштука до детали) дает возможность увеличить плотность сварочного тока до 150 — 200 А/мм 2 . Благодаря применению больших значений силы тока и не­значительным потерям металла на разбрызгивание и угар (не более 4%) производительность наплавки под слоем флюса в 6—10 раз выше, чем ручной. Наплавку под слоем флюса применяют на специализированных ремонтных предприятиях для восстановления боль­шой номенклатуры крупногабаритных деталей, имеющих зна­чительный износ (опорные катки, направляющие колеса, под­держивающие ролики гусеничных машин, коленчатые валы, ножи бульдозеров и грейдеров и т.д.).

Флюсы. Для сварки и наплавки применяют флюсы двух видов (в зависимости от способа их получения) — плавле­ные и наплавленные (керамические)- Плавленые флюсы по­лучают сплавлением всех необходимых компонентов (газо-, шлакообразующих, легирующих, раскисляющих, связующих и др.) в специальных печах при температуре 1200°С с пос­ледующим измельчением до зерен размером 1—4 мм. При восстановлении деталей применяют плавленые флюсы АН-348А, АН-348М, ОСЦ-45; для наплавки легированных сталей – АН-22, АН-20, АН-60.

Керамические флюсы по своему составу во многом сход­ны с качественными (толстыми) покрытиями электродов. Для . приготовления керамических флюсов механическую смесь всех необходимых компонентов тщательно перемешивают и добав­ляют 17—18% жидкого стекла, измельчают протиранием че­рез сито, сушат при температуре 200°С, просеивают, а затем прокаливают при температуре 300— 400°С. Наибольшее при менение для наплавки деталей получили флюсы АНК-18, АНК-19, АНК-30, ЖСН-1 и др. Эти флюсы по сравнению с плавлеными содержат до 50% неокисленных элементов, что дает возможность активно влиять на металлургические Процессы, происходящие при наплавке, управлять Ими. Они позволяют в широком диапазоне легировать наплавленный металл при использовании дешевой малоуглеродистой проволоки.

Используют при наплавке также флюсы — смеси, кото­рые приготавливают из плавленых и керамических флюсов в различных соотношениях в зависимости от требуемых свойств наплавленного металла.

Преимуществом сварки и наплавки под слоем флюса яв­ляется: высокая производительность и стабильность процес­са, хорошее качество наплавленного слоя (плотность, одно­родность), прочное сцепление наплавленного слоя с основ­ным металлом, возможность получения слоев значительной толщины и с заданными свойствами. Недостатки способа быстрый и глубокий нагрев деформирует детали малого ди­аметра, трудность в отделении шлаковой корки при перегреве детали, невозможность наплавлять детали малого диаметра (менее 40 Мм) из-за трудности удержания флюса и сварочной у” ванны, невозможно получить толщину слоя менее 2 мм.

Механизированные методы сварки и наплавки

Автоматическая наплавка под слоем флюса — один из прогрессивных и широко применяемых способов восстановления деталей на ремонтных предприятиях. Впервые он был разработан Киевским институтом электросварки им. Е. О. Патона.

Сущность этого способа заключается в следующем. К дуге, образующейся между электродом 6 и поверхностью вращающейся детали, через мундштук специальным устройством (автоматом) непрерывно подается электродная проволока, а из бункера слоем 50…60 мм насыпается гранулированный флюс. Дуга, утопленная в массе флюса, горит под жидким слоем расплавленного флюса в газовом пространстве. Жидкий слой флюса надежно предохраняет расплавленный металл от окружающего воздуха, в большой степени уменьшает разбрызгивание металла, улучшает формирование шва, использование теплоты дуги и материала электродной проволоки. Шлаковая корка, образующаяся при остывании, замедляет охлаждение расплавленного металла и улучшает условия формирования его структурных превращений. Небольшой вылет электрода (расстояние от мундштука до детали) дает возможность увеличить плотность применяемых сварочных токов до 150…200 А/мм2. Значительно улучшаются условия труда сварщика. Потери на угар и разбрызгивание металла при наплавке под слоем флюса не превышают 2% от массы расплавленного металла. Коэффициент наплавки составляет 14…16 г/А-ч, то есть в 1,5…2 раза выше, чем при ручной сварке.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 1. Схема автоматической наплавки под слоем флюса:
1 — деталь; 2 — слой флюса; 3 — газовое пространство; 4 — бункер с флюсом; 5 — мундштук; 6 — электрод; 7 — электрическая дуга; 8 — шлаковая корка; 9 — наплавленный слой (шов).

При наплавке под слоем флюса оба сомножителя в этой формуле значительно больше, чем при ручной сварке, поэтому производительность возрастает в 6… 10 раз.

Недостатки сварки под слоем флюса — невидимость дуги и значительные расход и стоимость флюса. Невидимость места сварки требует повышенной точности подготовки изделия к процессу и сборке, а кроме того, затрудняет сварку при сложной конфигурации шва.

Автоматическую наплавку под флюсом применяют для восстановления плоских и цилиндрических деталей. Изношенные тракторные и автомобильные детали наплавляют на специальных токарных станках, которые оборудуют редуктором, позволяющим получать частоту вращения шпинделя в пределах от 0,2 до 5 мин“1.

Сварочную головку устанавливают на суппорте станка. Для подвода тока к детали на шпинделе устанавливают токосъемник. Деталь, подготовленную к наплавке, зажимают в токарном патроне или в центрах. Наплавка деталей диаметром менее 80 мм затруднительна, а диаметром менее 40 мм совсем невозможна. Это следует отнести к недостаткам данного способа. Чтобы получить шов хорошего качества на поверхности детали, электрод смещают от зенита в направлении против вращения детали на размер а. Смещение зависит от диаметра детали, силы сварочного тока, длины и напряжения дуги, частоты вращения. При наплавке деталей диаметром 80…300 мм смещение электрода колеблется от 5 до 30 мм, с уменьшением диаметра смещение увеличивается. В каждом конкретном случае смещение электрода определяют опытным путем по качеству шва.

Хорошее качество наплавки во многом зависит от применяемого флюса. При автоматической наплавке используются плавленые и неплавленые керамические флюсы, а также флюсы-смеси.

Плавленые флюсы представляют собой сравнительно сложные силикаты, по своим свойствам близкие к стеклу. Температура их плавления не более 1200 °С. По размеру зерен (0,1…5 мм) оНи стандартизированы на четыре группы. В состав плавленых флюсов не входят ферросплавы, свободные металлы, углеродистые вещества. Эти флюсы, как правило, слабые раскислители. В ремонтной практике наибольшее применение получили плавленые флюсы ДН-348А, ОСЦ -45 и АН-15, содержащие в своем составе 35…43% закиси марганца. Такие флюсы позволяют получить наибольшую устойчивость дуги, меньше выделяют вредных примесей и в сочетании с углеродистыми и низколегированными проволоками способствуют высокому качеству наплавки.

Керамические флюсы по своему составу и способу приготовления во многом сходны с качественными (толстыми) покрытиями электродов. Эти флюсы наряду с защитными содержат легирующие и модифицирующие элементы. В отличие от плавленых флюсов керамические позволяют в широком диапазоне легировать наплавленный слой и при использовании даже дешевой низкоуглеродистой проволоки получать качественные износостойкие покрытия. Размер зерен выпускаемых керамических флюсов 1..3 мм. Наибольшее применение для наплавки деталей получили флюсы АНК -3, АНК -30, АНК -18, АНК -19 и ЖСН -1.

Флюсы- смеси приготавливают преимущественно из плавленых и керамических в различных соотношениях в зависимости от того, какие свойства важно получить в наплавленном металле. При смешивании необходимо, чтобы размер зерен и их плотность были близкими. Иногда в плавленые флюсы добавляют до 40% чугунной стружки, которая повышает коэффициент наплавки и твердость наплавленного слоя за счет его науглероживания.

Электродная проволока для наплавки изношенных деталей под слоем флюса выбирается принципиально так же, как и при ручной наплавке. Кроме сварочной проволоки типа Св, широко используют специальную наплавочную проволоку типа Нп (Нп-30, Нп-50Г, Нп-30Х5, Нп-45Х4ВЗФ и др.).

Все большее распространение при восстановлении деталей получают порошковые проволоки. Они представляют собой непрерывный электрод диаметром 2,5…5,0 мм, состоящий из металлической оболочки, заполненной порошком. В качестве наполнителя применяют смесь металлических порошков, ферросплавов, шлако-и газообразующих и других элементов, подобных используемым для электродных покрытий. Изменение состава наполнительных порошков позволяет с достаточно большой точностью получать необходимое качество наплавленного слоя без дополнительной защиты зоны наплавки флюсом или другим способом.

Порошковые проволоки марок ПП-АН1, ПП-1ДСК и другие при сварке или наплавке низко- и среднеуглеродистых сталей позволяют получать хорошее качество шва без дополнительной защиты. Самозащитные проволоки марок ПП-ЗХ13-0, ПП-ЗХ4ВЗФ-0 и другие дают поверхность повышенной износостойкости с твердостью до HRC 56 без термической обработки.

Повышение производительности при восстановлении сильно изношенных деталей (опорных катков, поддерживающих роликов, направляющих колес гусеничных тракторов и др.) достигают применением двух и многоэлектродной наплавки, а также наплавки стальным или порошковым ленточным электродом.

Автоматической наплавкой под слоем флюса восстанавливают шейки коленчатых валов и другие ответственные детали, поверхности которых находятся в условиях повышенного изнашивания.

Автоматическая наплавка в среде защитных газов. Во многих случаях, когда затруднительно, невозможно или слишком дорого применять сварку под слоем флюса, используют другие защитные среды: аргон, углекислый газ, пар и т. п. Наибольшее применение в ремонте машин получил углекислый газ.

Сущность процесса наплавки в среде углекислого газа заключается в следующем. Газ подается в зону сварки из специальных горелок, монтируемых на автоматических сварочных головках, а также с помощью специальных аппаратов, предназначенных для сварки в среде углекислого газа. Из баллона по трубке углекислый газ поступает в сопло горелки, прикрепленной к мундштуку. Омывая наконечник и электродную проволоку, углекислый газ оттесняет воздух и защищает зону сварки от воздействия азота и кислорода.

Преимущества этого способа: видимость места сварки, отсутствие шлаковой корки, дешевизна углекислого газа по сравнению с флюсом и возможность наложения неудобных и сложной конфигурации швов вплоть до потолочных.

Применение тонкой электродной проволоки толщиной 0,5…1,2 мм на малых токах в сочетании с видимостью процесса дало возможность широко использовать этот способ при ремонте кузовов, кабин и оперения тракторов и автомобилей.

Недостаток наплавки в среде углекислого газа — повышенная податливость наплавленного слоя к образованию трещин, а также к выгоранию легирующих элементов. Этому способствует разложение углекислого газа при высоких температурах на оксид углерода и атомарный кислород. Вредное явление предупреждают, применяя электродную проволоку с повышенным содержанием марганца, кремния, хрома, титана и других раскислителей.

Иногда вместо углекислого газа для защиты зоны сварки применяют пар. В этом случае изготавливают новое сопло горелки, которое отличается тем, что во внутренней части сделана кольцевая полость для сбора конденсата. Пар значительно дешевле флюса и углекислого газа, но наплавляемый шов может получаться с порами и трещинами. Поэтому пар применяют для наплавки неответственных деталей: опорных катков, поддерживающих роликов, направляющих колес и др.

Рис. 2. Схема автоматической наплавки в среде углекислого газа:
1 — мундштук; 2 — трубка для углекислого газа; 3 — сопло; 4 — наконечник; 5 — электродная проволока.

Оборудование для автоматической наплавки состоит из источника питания током, сварочной головки и станка для наплавки или переоборудованного токарного станка.

Источники питания током. Обычно используют постоянный ток, потому что при переменном токе сложнее добиться устойчивого горения дуги. В качестве источника тока используют сварочные преобразователи типа ПСО -300, ПД-501, ГД-502 или универсальные сварочные выпрямители типов ВДУ -305, ВДУ -504, ВДУ -1201 и ВДУ -1601. Кроме того, для автоматической сварки и наплавки промышленность выпускает специальные выпрямители типа ВДГ -601.

Сварочная головка — основной элемент автоматической наплавочной установки. Она состоит из подающего механизма с электродвигателем и редуктором, позволяющим изменять скорость подачи проволоки в широком диапазоне; кассеты для электродной проволоки; бункера для флюса и аппаратного ящика или щита управления. На ремонтных предприятиях применяют головки марок А-580М, А-874М, А-874С, А-384МК, ОКС -5523 ГОСНИТИ и др.

Наряду с автоматами для сварки и наплавки широко применяют полуавтоматы. В них механизирована только подача прго-волоки и флюса, а сварочную дугу перемещают вручную. Поэтому токопроводящий мундштук отделен от механизма подачи проволоки и выполнен в виде держателя для удобства пользования. Механизм подачи проволоки соединен с держателем гибким шлангом, внутри которого проходит электродная проволока. Это дает возможность большой маневренности. Таким полуавтоматом можно сваривать швы любой конфигурации даже в труднодоступных местах.

Деление сварочных аппаратов на автоматы и полуавтоматы можно считать условным. Достаточно закрепить держатель полуавтомата на суппорте токарного станка, а свариваемой детали сообщить постоянную скорость движения в направлении свариваемого шва, как полуавтомат превращается в автомат. Поэтому полуавтоматы на ремонтных предприятиях используют более широко, чем автоматы. По своему назначению полуавтоматы условно разделяют на полуавтоматы для сварки под слоем флюса, в защитных газах, универсальные и специальные.

г Для сварки под слоем флюса используют полуавтоматы ПШ-54, ПДШМ -500 и ПДШР -500, но в ремонтной практике они не получили большого применения из-за невидимости дуги при сварке и низкой маневренности. В ремонте более широко используют полуавтоматы марок А-547У, А-547Р, ПДПГ -500, А-929С и другие для сварки в защитных газах и универсальные полуавтоматы марок А-715, А-765, А-1197 и др. Универсальные полуавтоматы снабжены сменным унифицированным оборудованием, позволяющим использовать их для сварки и наплавки под слоем флюсов, в защитных газах, а также сплошной и порошковой проволоками.

Специальные полуавтоматы выпускают для выполнения сварки в монтажных или полевых условиях и, кроме того, для сварки цветных металлов.

Переносные полуавтоматы А-1114 и ранцевого типа ПДГ -304 предназначены для сварки в монтажных и полевых условиях на постоянном токе проволокой диаметрами от 0,8 до 2 мм. Полуавтомат ПШП -10 предназначен для сварки алюминия и его сплавов в защитных газах.

Станки для наплавки. В качестве устройства для перемещения наплавляемой детали, автоматической и сварочной головки на ремонтных предприятиях часто используют токарный станок, оборудованный специальным редуктором, понижающим частоту вращения шпинделя. Наплавляемую деталь крепят в шпинделе или в центрах станка, а сварочную головку — на суппорте. Но уже разработаны универсальные (У-651, У-652 и др.) и специализированные (У-425, У-427 и др.) наплавочные станки.

Вибродуговая наплавка — разновидность автоматической наплавки под слоем флюса и в защитных газах. Она отличается тем, что сварку ведут проволочным электродом с частотой 50…110 колебаний в секунду. Амплитуда колебаний электрода относительно наплавляемой детали обычно составляет 1…3 мм. Вибрация электрода существенно влияет на качество наплавки и на весь ход процесса и дает ряд преимуществ по сравнению с обычной электродуговой наплавкой.

В связи с разрывом дуги при вибродуговой наплавке происходит мелкокапельный переход металла с электрода на деталь; образуется минимально возможная сварочная ванна, способствующая достаточно хорошему сплавлению электродного металла с основным, небольшому нагреву детали и созданию малой по глубине зоны термического влияния. Кроме того, уменьшается выгорание легирующих элементов электродной проволоки по сравнению с обычной дуговой наплавкой. Вибродуговой наплавкой можно получить сравнительно тонкие и весьма прочные покрытия толщиной 0,8…2,5 мм на круглых деталях диаметром от 15 мм и больше.

Часто при вибродуговой наплавке используют охлаждающую жидкость (3…5%-ный водный раствор кальцинированной соды), которую подают н,а деталь в виде струи на 15…20 мм выше зоны горения дуги.

Наряду с преимуществами вибродуговая наплавка имеет и целый ряд недостатков. Наплавленный слой часто получается пористым и неоднородным по твердости и структуре металла. В результате усталостная прочность деталей снижается почти в 2 раза. В связи с этим применение вибродуговой наплавки для восстановления ответственных деталей, подвергающихся большим знакопеременным и циклическим нагрузкам (цапфы, коленчатые валы и др.), весьма ограниченно. Производительность вибродуговой наплавки ниже обычной автоматической, а потери на разбрызгивание и угар выше и достигают 6…8%.

Вибродуговую наплавку ведут преимущественно на постоянном токе обратной полярности при напряжении 12…20 В и плотности тока 50…70 А/мм2.

Для получения износостойких слоев применяют высокоуглеродистые наплавочные проволоки Нп-65, Нп-80, Нп-65Г, пружинную и др- Качество наплавки повышают, защищая зону сварки углекислым или другими газами.

В качестве источников питания используют такие же преобразователи и выпрямители, как при обычной автоматической наплавке.

Сварочные головки принципиально устроены так же, как и автоматические сварочные головки, но в отличие от последних не имеют бункера для флюса и снабжены вибратором. На ремонтных предприятиях в основном применяют наплавочные головки с механическим вибратором ОКС -1252, ОКС -6569, ВГ-4, ВГ-5 и ВГ-8М. Последняя предназначена для вибродуговой наплавки в среде углекислого газа.

Источники:

http://studopedia.su/13_148974_mehanizirovannaya-naplavka-i-svarka.html
http://studopedia.ru/1_77309_mehanizirovannie-sposobi-svarki-i-naplavki.html
http://stroy-technics.ru/article/mekhanizirovannye-sposoby-elektrodugovoi-svarki-i-naplavki