Автомобили

Ремонт легковых автомобилей

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Наплавкой наваривают дополнительный металл на поверхность детали. Обычно при этом применяют расплавляющиеся электроды. Непдавящимися  электродами  наплавляют твердые  сплавы.

Наплавленные поверхности очищают до металлического блеска, обезжиривают и просушивают. Если овальность шеек или

отверстий превышает 0,5 мм, то восстанавливают их правильную геометрическую конфигурацию. С малоизношенных поверхностей снимают слой металла глубиной до 1 мм, чтобы переходная зона с худшими свойствами после последующей обработки под размер осталась под наружным слоем. Наплавляемые резьбы предварительно обтачивают, так как между нитками резьбы может быть грязь или ржавчина, которые при наплавке образуют газы, создающие в шве поры. Отверстия и пазы на наплавляемых поверхностях закрывают пробками из меди, графита, асбеста или огнеупорной глины.

Ручная дуговая наплавка. Электроды выбирают в зависимости от материала детали и необходимой твердости и износостойкости наплавляемого слоя.

Малоуглеродистые стали, которые в дальнейшем термически не обрабатываются, наплавляют сварочными электродами. Среднеуглеродистые или низколегированные стали (30, 35, 45, ЗОХ, 40Х) и малоуглеродистые цементированные стали наплавляют специальными наплавочными электродами ОЗН-250, ОЗН-300, ОЗН-350 и ОЗН-400. Число выражает твердость наплавленного слоя по шкале Бринеля (НВ). Хорошие результаты дает наплавка порошковой проволокой. Оболочкой этого электрода является тонкостенная трубочка из малоуглеродистой стали. Назначение порошка то же самое, что и толстое покрытие электрода. При ремонте деталей автомобиля наплавкой рекомендуется применять порошковую проволоку ПП-АН122. Твердость наплавленного слоя в этом случае достигает HRC 50...56.

При наплавке применяют постоянный ток обратной полярности («минус» на изделии) напряжением 18...28 В. Во избежание выгорания легирующих элементов и возникновения пористости наплавляют возможно короткой дугой. Диаметр электродной проволоки выбирают в зависимости от толщины наплавляемого слоя. Сила тока зависит от толщины электрода и равна приближенно силе тока при сварке. При наплавке перекрывают соседний валик на 30...50 %. Электрод держат наклонно под углом 15... 20° к направлению движения. Конец электрода колеблется поперек направления наплавки так, чтобы возник наплавленный слой шириной в 2,5 раза больше диаметра электрода. Толщина слоя составляет примерно 70 % от диаметра электрода. Оборудование для наплавки то же самое, что и при сварке.

Производительность ручной наплавки мала и качество зависит от умения и добросовестности сварщика. Большую производительность и высокое качество обеспечивают механизированные способы наплавки. В этом случае механизированы как подача электродной проволоки, так и перемещение детали и проволоки друг относительно друга.

Наплавка под флюсом ( 126). На токарный станок устанавливают редуктор или уменьшают частоту вращения шпинделя станка до 0,25...2 об/мин заменой шкивов. Наплавочная головка крепится на суппорте вместо резцедержателя. Электрод плавится под слоем расплавленного флюса, что препятствует разбрызгиванию металла и значительно уменьшает потери на излучение. Качество наплавленного металла высокое, так как кислород и азот воздуха не имеют доступа к расплавленному металлу и металл затвердевает под коркой шлака так медленно, что газы и шлак успевают выходить из сварочной ванны.

Производительность способа высока. В зависимости от режима толщина наплавляемого слоя достигает 0,5...5 мм. Режимы для наплавки см. Справочник технолога авторемонтного производства. Под ред. Г. А. Малышева. М., Транспорт, 1977.

Свойства наплавляемого металла зависят главным образом от электродной проволоки и флюса. Малоуглеродистые стали наплавляют проволоками Св-08, Св-08С и другими, а среднеуглеро-дистые и низколегированные стали — проволоками Нп-50, Нп-65, Нп-ЗОХГСА и др.

Флюсы бывают плавленые и керамические.

Плавленый флюс изготовляют из кварцевого песка, плавикового шпата, магнезита, марганцевой руды и других компонентов расплавлением в электропечи. Полученный расплав льют в воду, где возникают гранулы флюса диаметром 3...4 мм. Применяют флюсы марок АН-348А, АН-60, АН-30, АН-20 и ОСЦ-45. Плавленые флюсы стабилизируют горение электрической дуги, уменьшают опасность возникновения горячих трещин в металле и хорошо защищают расплавленный металл от воздействия воздуха.

Если наплавляемый слой требует легирования, то применяют керамические флюсы. Эти флюсы состоят из тех же компонентов, что и плавленые флюсы, но к ним добавляют ферросплавы, например, ферромарганец, ферросилиций, феррохром. Чаще применяют флюсы АНК-18, АНК-19 и ЖСН-1.

Для получения легированного слоя используют четыре способа.

1.         При    легировании    электродной    проволокой    применяют высокоуглеродистую  или легированную проволоку  и  плавленый флюс. Несмотря на высокую стоимость и дефицитность легированной     проволоки,     этот     способ     довольно     распространен. Преимуществом способа является точный и равномерный химический состав слоя и его малая зависимость от режима наплавки.

2.         При   легировании   флюсом   применяют   малоуглеродистую проволоку Св-08 и керамический легированный флюс. Наплавленный этим способом слой имеет неоднородный состав. Очень точно надо   выдерживать   режим   наплавки.   Несмотря   на   дешевизну способ применяется сравнительно редко, так как нельзя получить гарантированное качество наплавляемого слоя.

3.- При легировании порошковой проволокой получают слой с равномерным химическим составом. Порошковой проволокой является стальная трубочка, наполненная порошком железа, графита и ферросплавов. Применяют плавленые флюсы. Порошковая проволока дефицитна.

4. При комбинированном легировании применяют как легированную электродную проволоку, так и легированный флюс. Такой способ применяется чаще всего. Например, при наплавке изношенных шеек коленчатого вала этим способом достигается необходимая твердость поверхности шеек HRG 52...62 без последующей термообработки.

На свойства наплавляемого слоя оказывает влияние и режим наплавки. Его параметры:

при наплавке деталей автомобиля диаметр электродной проволоки 1,6...2,0 мм;

от силы сварочного тока зависит производительность процесса, толщина и ширина наплавляемого слоя. Детали автомобиля обычно наплавляют постоянным током обратной полярности силой 150...190 А;

скорость наплавки 0,2...0,7 м/мин. При большей скорости уменьшается ширина наплавляемого слоя;

скорость подачи электродной проволоки зависит от ее диаметра и силы тока. Например, при диаметре проволоки 1,6 мм и силе тока 180 А скорость подачи 2 м/мин;

вылет электрода зависит от силы тока и принимается в пределах 10...25 мм;

шаг наплавки выбирается в зависимости от силы тока, напряжения и толщины наплавляемого слоя в пределах 3... 4,5 мм/об;

Для наплавки под флюсом пользуются аппаратами А-384МК, А-409, А-580М, А-874Н, АБС, А-929, А-1030, ОКС, А-1031Б и ПАУ-1. Источниками тока могут быть преобразователи ПС-300 ПСУ-300, ПСГ-500 и ПСУ-500, а также выпрямители ВСУ-300, ВСУ-500, ВСС-300, ИПП-300, ВДГ-1001; ВДУ-1001 и др.

Наплавка   под  флюсом   имеет  существенные   преимущества:

процесс является экономичным, так как потери от излучения и разбрызгивания малы;

применяя легирующие компоненты, можно получить слой с нужными свойствами;

наплавляемый слой получается довольно ровным и припуск на обработку может быть небольшим;

по сравнению с ручной наплавкой производительность увеличивается до 10 раз;

не требуется особых навыков от работника;

условия труда более благоприятны, так как отсутствует ультрафиолетовое излучение.

Недостатками способа являются:

сильный нагрев детали;

дефицит легирующих материалов;

необходимость отбивать! !сразу же шлаковую корку до наплавки следующего валика;: I

детали диаметром до 40. мм невозможно наплавлять, так как

металл не успевает затвердевать и стекает.

Вибродуговая наплавка ( 127). Наплавляемая деталь устанавливается в токарном станке, обороты шпинделя которого уменьшены редуктором или заменой шкивов до 0,5 об/мин. Наплавочная головка закрепляется на суппорте. Электродная проволока 9 направляется из кассеты 5 при помощи роликов 4 в вибрирующий мундштук 8. Вибратор б и пружины 7 заставляют колебаться-мундштук: с частотой 50...100 Гц. С такой же частотой включается и выключается цепь сварочного тока. Источник^ постоянного тока 2 .подключается, к детали, обратной полярностью* («минус» '.на, детали). Дроссель 1 стабилизирует протекание процесса1...Насосом /0 подается из отстойника /2 через канал 3 в мундштук 8. охлаждающая жидкость, состоящая из 5%;-н6!гр. водного раствора кальцинированной соды или 15%-ного'водн'рго раствора технического, глицерина. Возникающий пар защищает 'металл от кислорода и .азота воздуха.

Используя различные электродные проволоки и наплавочные режимы, можно получить наплавленные слои с различными свойствами. Если охлаждающую жидкость направить непосредственно в зону наплавки, то слой закаливается. Так как следующим валиком происходит отпуск предыдущего закаленного валика, то наплавленный слой получается с неравномерной твердостью. Возникающие вследствие этого внутренние напряжения снижают усталостную прочность детали до 50 %. Следовательно, наплавлять шейки коленчатого вала двигателя таким способом нельзя. Для сохранения усталостной прочности струю охлаждающей жидкости направляют в сторону от зоны наплавки. Твердость поверхности в этом случае, естественно, будет меньшей. Электродными проволоками Нп-65 и Нп-80 достигается твердость HRC 50...55, проволокой Нп-ЗОХГСА — HRC 35...40 и проволокой Св-08 — НВ 180...240.

На детали, работающие при знакопеременных нагрузках, можно наплавлять вышеприведенными электродами без охлаждающей жидкости, но твердость наплавленного слоя при этом не превышает НВ 450. Толщина слоя может достигнуть за один проход до 3 мм, равняясь примерно диаметру электродной проволоки. Источник тока соединяется с деталью обратной полярностью, напряжение 12...20 В, сила тока 100...200 А, частота вращения детали 3...6 об/мин, скорость подачи электродной проволоки 13...23 мм/с, шаг наплавки 2,5...3,5 мм/об, амплитуда вибрации проволоки 1,2...1,3 диаметра проволоки, вылет проволоки из мундштука 5...20 мм.

Преимущества вибродуговой наплавки:

простое оборудование;

доступность материалов;

возможность восстанавливать детали, начиная с диаметра 8 мм;

малый нагрев детали, а вследствие этого и малая деформация ее;

возможность получения достаточно твердой поверхности без ее термообработки;

большая производительность;

не требуется особой квалификации от работника.

Недостатком является то, что при применении охлаждающей жидкости возникает наплавленный слой с одинаковой твердостью и структурой, что существенно снижает усталостную прочность детали. Зачастую в наплавленном слое возникают поры.

Электроконтактная наплавка ( 129). Деталь 2 устанавливают в токарном станке, наплавочное устройство крепят в суппорте станка. Оно состоит из контактного / и наплавочного 4 роликов-и нажимного механизма, создающего силу 1500 Н (150 кгс). Механизм  может быть гидравлический, пневматический или механический. Ролики подключены ко вторичной обмотке 5 трансформатора. В цепь первичной обмотки 6 подключен прерыватель 7, который превращает ток в пульсирующий. Наплавочный ролик прижимает проволоку 3 к детали.

В ходе наплавки проволока навивается на деталь и приваривается к поверхности детали под действием импульсов тока, достигающих 10 000 А. Толщина, слоя зависит от давления и диаметра проволоки. Так покрываются детали диаметром 20... 150 мм толщиной слоя 0,2...1,5 мм. Для получения необходимых свойств поверхностного слоя применяют проволоки Нп-50, Вп-60, Нп-80, Нп-бОГ, Нп-ЗОХГСА и др. Чтобы деталь не перегрелась, наплавленную поверхность охлаждают водой.

Электроконтактная наплавка является перспективным методом. Она характеризуется большой производительностью, узкой зоной температурного влияния и малым уменьшением усталостной прочности деталей. В зависимости от электродной проволоки можно получить слои с различными свойствами. Расход материала минимальный, условия работы благоприятные и от работника не требуется высокой квалификации.

При электросварке опасны ток, излучение сварочной дуги и горячие брызги металла и флюса.

Во избежание поражения током все оборудование, находящееся под напряжением, должно быть надежно заземлено. Под ногами сварщика должен находиться резиновый коврик или деревянный щит.

Световые лучи ослепляют глаза. Невидимое излучение вызывает ожоги и повреждает зрение. Поэтому надо надевать защитные маски со светофильтрами. Светофильтры выбирают в зависимости от силы сварочного тока. Для защиты от металлических брызг перед светофильтром устанавливают обычное стекло. Станки с наплавочными головками оборудованы защитными экранами со светофильтрами. Кабины сварщиков занавешивают несгораемыми занавесами. Место сварки в открытом месте ограждается   переносными   несгораемыми   щитами.   Вентиляция должна быть хорошей. Сварщик должен быть в рабочей одежде из плотного материала и в рукавицах.