Ручная дуговая сварка

Наплавочная головка

Наплавочная головка закрепляется на суппорте. С такой же частотой включается и выключается цепь сварочного тока. Дроссель / стабилизирует протекание процесса. Насосом 10 подается из отстойника 12 через канал 3 в мундштук 8 охлаждающая жидкость, состоящая из 5 % — ного водного раствора кальцинированной соды или 15 % — ного водного раствора технического глицерина. Возникающий пар защищает металл от кислорода и азота воздуха.
 

Наплавочная головка может быть снабжена механизмом, совершающим поперечные движения при перемещении электрода в направлении наплавки.
 

Наплавочная головка позволяет изменять угол наклона электрода без смещения его с оси наплавляемого валика.
 

Наплавочная головка А-580: 1 — подающий механизм ПШ-54 с пониженными скоростями; — j — мундштук для наплавки шеек коленчатых валов; з — поддон для флюса.
 

Наплавочная головка А-384 предназначена для наплавки проволокой диаметром 2 — 5 мм. Изменение скорости подачи элек-тродной проволоки головкой производится с помощью сменных шестерен в пределах 0 48 — 3 65 м / мин. С целью предотвращения дополнительных изгибов проволоки, образования петель и пере-путывания мотков на головке вместо обычной кассеты установлена фигурка, позволяющая максимально приблизить точку разматывания мотка к подающим роликам. Подающий ролик выполнен разъемным с насечкой; это устраняет его пробуксовку и при умеренном поджиме прижимного ролика не деформирует порошковую проволоку. Точное направление проволоки и надежный подвод тока обеспечиваются трубчатым мундштуком.
 

Наплавочную головку 1 и бункер с флюсом 2 устанавливают на суппорте, имеющем продольную подачу. Нерасплавившийся флюс собирается во флюсосборнике 6, откуда он пневмотранспортом поступает в бункер.
 

При наплавке наплавочная головка неподвижна, а изделие имеет вращательно-поступа-тельное движение. Ось вращателя может устанавливаться под углом к горизонтали, что дает возможность производить наплавку конических поверхностей, буртов и реборд в наиболее удобном положении.
 

Основными частями наплавочной головки являются корпус головки, электромагнитный вибратор с мундштуком, регулятор и подающий механизм.
 

Аппарат А-513 представляет собой наплавочную головку подвесного типа и, следовательно, не имеет сварочного самохода.
 

Процесс наплавки осуществляется наплавочной головкой ( ОКС-6569 или ОКС-1252), закрепляемой на суппорте токарного станка.
 

При наплавке плоской поверхности наплавочная головка или деталь совершает поступательное движение со смещением электродной проволоки на 3 — 5 мм поперек движения после наложения шва заданной длины. Наплавку шлицев производят в продольном направлении путем заплавки впадин, устанавливая конец электродной проволоки на середине впадины между шлицами.
 

На рис. 37 приведена схема наплавочной головки. Две металлические ленты из бухт поступают в систему формующих роликов. Верхняя лепта, проходя через пару формующих роликов, приобретает П — образную форму, а нижняя, проходя через другую пару роликов, — гофрированную ячейкообразную форму с одновременной отбортовкой кромок. После выхода из формующих роликов нижняя лента заполняется из бункера порошкообразной смесью. Количество поступающей на ленту смеси регулируется дозирующей заслонкой. Затем верхняя и нижняя ленты проходят через пару вальцующих роликов, соединяясь вместе и завальцовываясь. При этом происходит опрессовка порошкообразной смеси.
 

Современный вариант

На различных предприятиях используются производственные установки, укомплектованные металлическими деталями, которые в условиях значительных нагрузок изнашиваются, страдают от коррозии. Для увеличения сроков износостойкости и прочности механизмов их поверхность полностью или частично покрывают слоем расплавленного металла. Полученный таким способом наплыв прочно соединяется с материалом поверхности, образуя единый конгломерат.

Для восстановления работоспособности старой детали наплавляют аналогичный вид металла, что позволяет вернуть изделию форму и целостность. Если необходимо улучшить качество верхнего слоя, его покрывают другим материалом, наделяющим механизм новыми свойствами.

Принцип технологии

Лазерная наплавка (технология лазерного осаждения металлов) относится к наиболее эффективным методам восстановления покрытий, обладающих повышенной износостойкостью. В процессе участвуют лазерные системы современного типа, оснащенные мощными диодами и специализированными соплами. Что происходит:

• На поверхности выбранного участка применением лазера создается подобие плавильной ванны. Емкость наполняется металлическим порошком, поступающим через отверстие сопла.
• Во время обработки лазером происходит кратковременное расплавление материала основы. Все этапы осуществляются при автоматическом регулировании параметров зоны плавления.

Принцип лазерной наплавки тот же, что и при электродуговой и порошковой плазменной присадке, соединяющейся с металлом. Недостаток традиционных видов наплавки в подплавлении основы при значительном термическом воздействии на нее. Обработка порошкового материала локально направленным лучом мощного лазера исключает разогрев оплавляющейся поверхности при высокой скорости наплава.

Преимущества

• Возможность задействовать разные порошки для создания многослойных структур собственных сплавов;
• простоту замены расходных материалов, которая выполняется без остановки рабочего процесса;
• способность к созданию трехмерных структур на неровных поверхностях с измененной геометрией;
• контроль степени проплавления при высокопрочном сцеплении порошковой смеси с верхним слоем основы;
• минимизацию влияния термической обработки на зону локального воздействия с исключением вероятности деформации;
• высокую скорость создания грубых и очень тонких структур, что недоступно другим видам плавки;
• возможность доступа к любым участкам крупногабаритных изделий при быстром нагреве и охлаждении рабочей зоны.

Лазерная наплавка поверхности металла не лишена некоторых недостатков, главный из которых – необходимость использования сложного и затратного оборудования. К недостаткам плавки также нужно отнести низкую производительность при невысоком КПД.

Основные моменты по наплавке электродами

Принцип действия метода наплавки основан на плавлении электрода под воздействием сварочной дуги, на создании одного или нескольких слоев

Сколько их будет, нужно определить, обратив внимание на свойства детали, в зависимости от предъявляемых требований.. Хорошие качественные характеристики создаваемого сварщиком слоя достигаются в зависимости от глубины проплавления металла

Этот показатель должен быть минимальным

Это важно учесть, нужно достичь насколько возможно меньшего перемешивание наплавляемой стали с основной. Сварщик должен стараться получить минимальное остаточное напряжение и избегать деформации обрабатываемой им детали

Это требование можно выполнить, только соблюдая два предшествующих, правильно выбрав электрод и минимальным провариванием.

Хорошие качественные характеристики создаваемого сварщиком слоя достигаются в зависимости от глубины проплавления металла. Этот показатель должен быть минимальным

Это важно учесть, нужно достичь насколько возможно меньшего перемешивание наплавляемой стали с основной. Сварщик должен стараться получить минимальное остаточное напряжение и избегать деформации обрабатываемой им детали

Это требование можно выполнить, только соблюдая два предшествующих, правильно выбрав электрод и минимальным провариванием.

Важно снизить до установленных нормой значения припуска, допустимые при последующей после сварки обработки деталей, не превышать их.

Чтобы исключить коробление, наплавление лучше всего производить отдельными участками, а укладку каждого последующего валика советуется начинать с противоположной стороны по отношению к предыдущему.

Только благодаря соблюдению этих простых правил достигается защита наплавляемого металла от разрушающего воздействия газов. Получается плотный, не имеющий пор, любых видов трещин и посторонних включений слой

Важно учесть и то, что поверхность ремонтируемой детали перед началом выполнения работ по наплавке необходимо тщательно очистить от масла, следов коррозии, ржавчины и любых других видов загрязнений.

Виды работ по созданию покрытий

Технологию лазерной наплавки реализуют путем нанесения на поверхность изношенного механизма слоя металла, в результате чего присадка сваривается с основой. С учетом минимального подплавления основы, можно утверждать, что свойства наплавки зависят от материала, используемого в качестве присадки. На современном производстве подачу затратного материала выполняют одним из трех основных способов.

Оплавление лазерным лучом

Поверхность детали предварительно покрывают порошковой пастой, подбирая состав обмазки, удовлетворяющий определенным требованиям. Оплавление лучом лазера реализуют последовательно, чтобы охватить всю намеченную зону. Если нужно создать многослойное покрытие, после каждого сканирования лазером наносят следующий слой пасты, для каждого слоя отдельный пласт обмазки.

Преимущества – простая по технологии выполнения наплавка не утяжеляет конструкцию агрегата. К недостаткам относят трудоемкий процесс осаждения, неравномерность наплавленной поверхности по причине натяжения поверхностной пленки расплавившегося металла.

Боковая подача газопорошкового микса

Лазерной наплавкой этого типа до недавнего времени пользовались наиболее часто. Подача порошка внутрь плавильной ванны осуществляется методом впрыскивания сбоку от лазерного луча либо навстречу ему. Во время наплавления формируются валики с различным типом геометрии.

Преимущества – благодаря газопорошковой технологии создается более качественный плакирующий слой. Наплыв характеризуется равномерной толщиной и химическим составом, открывается возможность использования композитных материалов при сохранении фазы упрочнения. Недостаток методики обусловлен несимметричной доставкой порошка по отношению к линии движения лазерного луча. Даже при его сканировании в плоской проекции.

Коаксиальный способ наплавления

Подача обогащенного газом порошка осуществляется через сопло непосредственно в зону работы лазера сплошным потоком конусообразной формы. Методика признана самым универсальным способом формирования покрытий однородного либо композитного типа для плоских, а также трехмерных деталей.

Преимущества – гарантирование симметричности по отношению к направлению плавки, равномерное сцепления валиков сваркой. Наплавку лазерного типа характеризует высокая производительность использования присадки для сложно обрабатываемых поверхностей. Характерная особенность, а также недостаток создания наплава, в сложности обеспечения подачи с равномерной симметрией.

Основной параметр качества лазерного напыления напрямую связан с расходом порошка. Для регулирования толщины осаждаемого пласта металла, его разжижения и твердости необходимо подобрать соответствующий диаметр лучевого потока в сочетании с мощностью установки, а также скоростью процесса.

Особенности технологического процесса

Кроме порошковых материалов и проволоки для наплавки используют металлические ленты и прутки, спецшнуры с порошковым металлом в составе. Нагрев и расплавление присадки обеспечивает плазменная дуга, ее получение зависит от типа компоновки.

1. Закрытую струю плазмы используют для металлизации (напыление) и закалки металла. В качестве анода выбирают сопло или горелку, которые формируют широкий поток небольшой интенсивности. К недостаткам компоновки можно отнести высокую теплоотдачу с медленным прогреванием основы.
2. Для получения открытого плазменного потока анодом служит само изделие либо проволока. Открытую струю применяют для создания защитного слоя или резки металлических изделий. Этот тип компоновки вызывает сильный и быстрый разогрев поверхности детали с расположенным над ней температурным пиком.
3. При комбинированном способе выполняют плазменно-порошковое напыление. Плазменная наплавка реализуется одновременным разжиганием двух дуг – открытой (зона подачи порошка) и закрытой (зона жесткой присадки).

Плазменная наплавка выполняется по двум технологиям. При первом способе поток ионизированного газа захватывает порошковую смесь, чтобы доставить ее к зоне наплавления. При втором способе присадочный материал в виде ленты, проволоки, прутка вводят внутрь плазменного потока.

Для образования плазмы применяют подачу воздуха или пара, кислорода, водорода, гелия, азота, аргона. Выбор гелия и аргона в качестве газообразующей основы для плазмотрона улучшают сваривание основы с присадкой.

Этапы

Примерная схема технологического процесса:

• проверка и зачистка поверхности, на которую будет наплавлен усиливающий слой;
• подбор и установка требуемых параметров автоматического оборудования;
• включение подачи воды, охлаждающей плазменную головку (без возбуждения дуги);
• включение и установка параметров подачи защитной газовой смеси;
• установление необходимых величин тока для дуг (вспомогательная и основная);
• включение источника питания (сварочного генератора);
• возбуждение дуги неплавящегося электрода по направлению к каналу сопла;
• после регулирования устойчивости горения дуги подается проволока присадки;
• автоматическое возбуждение второй дуги между проволокой и электродом.

В результате этих манипуляций стартует процесс плавления присадочного материала, подаваемого затем на поверхность детали для создания наплавочных слоев по месту образования сварочной ванны. Выключение наплавки происходит путем остановки автомата либо прекращения перемещения изделия при одновременном выключении механизма, подающего проволоку. Подбирая присадочный материал, нужно учитывать, что он должен обладать ничтожным сопротивлением по отношению к потоку плазмы.

Особенности плазменной наплавки металла

Прочные практически неразрывные под любой силой давления узлы производятся при помощи плазменной наплавки. При помощи подобной обработки каждое из прошедших процедуру изделий приобретает необходимые диэлектрические, тепловые, физические и другие свойства. Другими словами, изделия закаляются в процессе наплавки. Резка металла, а также его обработка совершается при использовании специального резака с раскаленным плазменным потоком.

Изделия, изготовленные при помощи наплавки плазменной дугой, отличаются износостойкостью, жаростойкостью, кислотоупорностью и т.д.

По сравнению с наплавкой при помощи электрода плазменная наплавка обладает рядом преимуществ, но может применяться только в условиях производства. Монтировать специальную установку и закупать оборудование для работы с такими агрегатами дома как минимум дорогостоящее удовольствие. Потому еще раз подумайте, есть ли необходимость в приобретении инструмента для редкого использования в домашних условиях или есть место применению старого доброго электрода, что окажется более выгодным в финансовом плане, но никак не худшим вариантом.

Особенности и терминология: основное о понятии «наплавка»

В чем кроется секрет такой технологии, какими особенностями она обладает и как реализовать ее в быту, постараемся понять вместе. Промышленными технологиями читатель вряд ли интересуется, тем более с использованием роботизированных машин. Потому дальше разберемся с особенностями наплавки металла вручную, то есть при помощи электродов для сварки.

В повседневной жизни под понятием металл человек может иметь ввиду и сплав, к примеру, сталь. Если словесно эти названия можно обобщить, то в работе использование технологий для конкретного металла/сплава и рабочие детали отличаются.

Рассмотреть тему подробно просто нереально из-за объема предлагаемого материала, потому приступая к ознакомлению с таким процессом, сначала уточните детали, касающиеся работы с металлом выбранного типа. Все, что мы вам предлагаем в статье, — рекомендации при проведении наплавки.

В целом наплавка металла имеет схожие черты со сваркой, не помешает ознакомиться с последними технологиями, применяемыми к обработке сплавов и металлов: меди, алюминия, чугуна, нержавейки и других в плане специфики предполагаемых работ.

Под наплавкой подразумевают соединение металлов разнородного характера посредством нанесения одного расплавленного металла на поверхность другого. Присадочным материалом зовется тот, который наносится, основным – подвергающийся поверхностной обработке по методике наплавки металла.

Технологические особенности проведения процедуры

Взаимопроникновение раскаленных металлов друг в друга происходит на уровне молекул.

Для этого поверхностный слой основный разогревают до степени расплавления на небольшую глубину, а присадку до жидкого состояния.

К преимуществам сварки металла наплавкой относят возможность регулирования толщины слоя и нанесение присадки на образец независимо от его формы.

Название сплава с английского происходит от слова смешивание и в терминологии употребляется как гомогенное соединение. К основным характеристикам сплава относят повышенную надежность, поскольку при помощи механического воздействия поддать металлы разъединению к исходному состоянию невозможно.

Электродуговая сварка и наплавка

Это самая распространенная технология восстановления в промышленности и на дому. Она легко выполняется на обычном сварочном оборудовании. Работу выполняют плавящимися покрытыми электродами и неплавящимися с присадочной проволокой.

Качество конечного результата определяется параметрами электродов. Для ремонта сваркой площадь поперечного сечения стержней выбирают в зависимости от размера повреждения, толщины металла. Для создания слоя с заданными параметрами выбирают марки электродов с легирующими присадками. Они могут содержаться в металле и обмазке стержней.

Наплавку на детали из низкоуглеродистых сталей, которые не подвергались термической обработке, проводят сварочными электродами. Форму изделий из закаленной легированной, высокоуглеродистой стали восстанавливают наплавочными электродами с присадками или стержнями из твердых сплавов. Ими же наносят слои на режущие кромки инструмента для обработки металла.

После окончания работы проводят отпуск для снятия внутренних напряжений в сварочных швах. Для низкоуглеродистой, низколегированной стали предварительный нагрев не требуется.