Наварка

Индукционная наварка.

Наварку, при которой расплавление основного и присадочного металлов (сплавов) производят за счет теплового действия индуктируемого тока, называют индукционной, или наваркой токами высокой частоты. Сущность ее состоит в том, что на предварительно очищенную поверхность детали помещают необходимое количество порошка наплавляемого сплава и легко­плавкого флюса. В результате индукционного нагрева основной металл, порошок и флюс расплавляются - образуется общая сварочная ванна, на поверхность которой поднимается жидкий флюс, обеспечивающий надежную защиту. По мере затвердевания ванны формируется наваренный металл.

Внутренние поверхности цилиндрических деталей, например, гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания, восстанавливают центробежной индукционной наваркой. Во внутреннюю полость вращающейся вокруг горизонтальной оси детали помещают наплавочную шихту и с помощью индукционного нагрева наплав­ляют слой толщиной 0,5-4 мм.

Индукционную наварку жидким присадочным металлом применяют в промышленности для упрочнения катков тракторов. На заранее нагретую и офлюсованную заготовку подают жидкий присадочный металл. Предварительный нагрев детали осуществляют либо индукционным способом, либо в шлаковой ванне. Жидкий присадочный металл получают в индукционных печах.

Для восстановления деталей можно использовать и специальные установки, например, автомат 01.03-172 «Ремдеталь» для восстановления и упрочнения фасок клапанов автотракторных двигателей всех типоразмеров порошковыми самофлюсующимися материалами с применением токов высокой частоты.

Печная наварка

В последнее время начала развиваться и получила распространение наварка композиционных сплавов, выполняемая с помощью высокотемпературной печной сварки. Суть ее заключается в том, что поверхность навариваемой детали обрабатывают механическим путем с нанесением грубых канавок. На деталь с определенным зазором (обычно 5-15 мм) устанавливают контр деталь, в образовавшуюся полость засыпают наполнитель, в качестве которого обычно используют карбиды вольфрама или лом твердых сплавов типов ВК и ТК.

После наполнения полости тугоплавкими зернами ее герметизируют. В верхней части контр детали устанавливают специальный бункер, в него помещают куски металла-связки (медь, латунь, медно-никелевые сплавы). Полости бункера и детали сообщаются между собой. К бункеру приваривают газоотводную трубку, которую заваривают при определенной температуре вне зоны печи. По окончании подготовительных работ деталь помещают в печь и нагревают в необходимом термическом режиме. При этом металл-связка расплавляется и заполняет полость между деталью и контр деталью, образуя наваренный слой. Обычно применяют электрические печи, обеспечивающие нагрев на 150-200°С выше точки плавления сплава-связки. Применение разработанной технологии наварки позволяет получать износостойкие слои практически любой толщины (от 0,3 мм и более).

Этот способ наварки пригоден для нанесения покрытий на наружные и внутренние поверхности цилиндрических, конических и плоских деталей. Он обеспечивает высокое качество покрытия и его износостойкость. Например, внедрение технологии наварки композитного сплава, содержащего 70-85 % зернистого карбида вольфрама и 30-15 % сплава-связки, которым служит сплав на медно-никелево-марганцевой основе, позволило увеличить изно­состойкость детали из стали 3 в 20-40 раз, вязкость сплава примерно в 3 раза выше, чем у сормайта. Наваренный слой не имеет трещин, пор и других дефектов.

Технология наварки успешно применяется при восстановлении и упрочнении уплотнительных втулок бурового насоса, а также по­чвообрабатывающих машин.

Наварка взрывом

Сущность способа состоит в следующем. Деталь закрепляют неподвижно на жесткой опоре, под углом на заданном расстоянии располагается метаемая пластина. На нее укладывают заряд взрывчатого вещества. В вершине угла устанавливают детонатор. После инициирования взрыва детонация распространяется во все стороны. Развиваемое в зоне давление газообразных продуктов детонации сообщает метаемой пластине скорость, дости­гающую 1000 м/с. Соударение метаемой пластины и основания со­провождается значительной пластической деформацией, вызывающей местный нагрев поверхностных слоев металла. В результате деформации нагрева происходит сварка между поверхностями детали и пластиной образуется наваренный слой. Этим способом можно восстанавливать внутренние и наружные поверхности цилиндрических (трубчатых) деталей.

Способ наварки взрывом находится в начале развития. Однако уже сейчас его применяют для изготовления заготовок для проката биметаллических деталей, при упрочнении поверхностей конструкционных сталей металлами и сплавами с особыми физическими и химическими свойствами.

Диффузионная наварка в вакууме.

Основана на одной из важнейших особенностей физически чистых поверхностей - способности к «сцеплению» с такими же поверхностями за счет открытых атомных связей. Применение вакуума позволяет повысить прочность таких соединений. Для получения соединения двух идеальных поверхностей металлов необходимо сблизить их на расстояние, достаточное для установления металлической связи. Диффузионная наварка в вакууме применяется при изготовлении биметаллических деталей относительно небольших размеров, а также в том случае, когда существующие способы наплавки и на­варки затруднительны.

Наварка слоя прокаткой.

Состоит в следующем. Деталь (основной металл) и присадочный металл собирают в пакет и нагревают до температуры 1450-1550 К. Затем собранный и нагретый пакет пропускают через прокатные валки. В результате обжатия происходит сварка основного и присадочного металла. Способ находит применение при изготовлении лемехов плугов, деталей для оборудования нефтяной и химической промышленности, биметаллических листов (пластин, плоских деталей).

Наварка трением используется для восстановления и упроч­нения плоских и цилиндрических поверхностей. Наварку ведут по двум схемам: с вращением присадочного металла; с вибрацией присадочного металла.

При наварке по первой схеме присадочный материал (пруток) вращают и приводят в соприкосновение с деталью под углом 90° при осевом давлении. В процессе трения пруток и деталь разогреваются в месте контакта, происходят их пластическая деформация и схватывание. При приварке цилиндрических деталей их вращают с частотой 0,2-0,3 мин^-1. Однако эта схема наварки не очень удобна из-за невозможности применять длинные прутки и трудностей, связанных с непрерывной подачей их к месту наплавки через вращающийся шпиндель. При этом процесс ведут с частыми перерывами, что отражается на качестве наваренного слоя.

Более технологичной является вторая схема, по которой присадочная проволока подается роликами из бухты и прижимается к детали с некоторым усилием. Торец проволоки совершает вибрационное движение поперек направления наварки. Эта схема пригодна в основном для плоских деталей.

Наварка трением позволяет наносить слой толщиной 0,1-0,5 мм. В качестве присадочного материала можно применять прутки из сормайта марки ПР-С1.

Проведенные исследования показали, что покрытия имеют хорошую сцепляемость с основой. Наварку трением можно использовать для восстановления шеек валов под неподвижные посадки, упрочнения режущих элементов лесохозяйственной техники.

Дата добавления: 2014-01-07