Электроконтактное напекание металлических порошков. Электроконтактная приварка ленты. Сущность, подготовка, требования к режиму. Преимущества, недостатки

Электроконтактная приварка металлического слоя. Сущность процесса заключается в точечной приварке к наружной поверхности детали металлического порошка, проволоки или ленты в результате воздействия мощных импульсов тока с приложением давления Р (рис. 1).

Металл детали и слоя расплавляется в результате прохождения тока не по всей толщине покрытия, а только в точках контакта материала. Способ реализуют на установках путем совместного деформирования наносимого металла и поверхностного слоя детали, нагретых в очагах пластического деформирования короткими (0,02...0,16 с) импульсами тока 7...30 кА

Схема электроконтактной приварки стальной ленты:

1 — центр; 2 — восстанавливаемая деталь; 3—лента; 4— ролик; 5— трансформатор; 6—прерыватель тока

Деформирующее усилие составляет 1000... 1600 Н. Слой приваривают ко всей поверхности детали перекрывающимися точками, которые располагают по винтовой линии. Сварные точки перекрываются как вдоль рядов, так и между ними. Перекрытия точек достигают частотой импульсов тока, пропорциональной частоте вращения детали и скорости продольного перемещения сварочной головки. Такое расположение сварных точек обеспечивает высококачественную приварку. При электроконтактной приварке материал детали прогревается на малую глубину, что обеспечивает неизменность его химического состава и исключает применение флюсов и защитных газов. Для уменьшения нагрева детали и улучшения условий закалки приваренного слоя в зону приварки подают охлаждающую жидкость.

Способ применяют для восстановления шеек и резьбовых участков валов, наружных цилиндрических поверхностей других деталей, а также отверстий в чугунных и стальных деталях (гильзах и блоках цилиндров).

В качестве основных материалов при наплавке порошков используют сплавы: ПГ-Х20Н80, СНГН, ПГ-СР2, ПГ-ХН80СР2, ПГ-10Н-01, ПГ-10Н-04, ПГ-УС25, ПГ-С27, механические смеси КБХ и ФБХ-6-2, а также различные композиции.

При восстановлении шеек валов применяют проволоку сплошного сечения (Нп-35, Нп-40, Вс- 08Г2С, Нп-ЗОХГСА, ПК-2) и порошковую (например, ПП-АН-10) диаметром 1,6...2,5 мм, а также толщиной 0,5...0,6 мм из углеродистых 10, 20, 40, 50, У7, У8, 65Г и легированных сталей 40Х и 50ХФА.

Приварка проволоки обеспечивает высшую износостойкость покрытий, но отрицательно влияет на усталостную прочность восстановленных элементов. Приварка проволок Св-08ГС и 65Г снижает усталостную прочность на 10...25 % по сравнению с этими показателями у нормализованной стали 45 и чугуна ВЧ-50. Длительность импульса составляем 0,02...0,04 с, а паузы — 0,06...0,08 с. Скорость приварки 1,6...2,0 м/мин.

Среди способов приварки широкое распространение получила электроконтактная приварка ленты.

Ленту приваривают в сварной точке, полученной от действия импульса тока, в которой расплавляются металлы ленты и детали. Металл ленты расплавляется не по всей ее толщине, а лишь в тонком поверхностном слое, в месте контакта ее с деталью. Полностью лента не расплавляется. Сплошная приварка слоя происходит в результате воздействия сварочных импульсов, образующих сварочные точки, которые располагаются по винтовой линии, частично перекрывая друг друга как вдоль рядов, так и между ними. Это достигается вращением детали со скоростью, пропорциональной частоте импульса, и продольным перемещением сварочных электродов. Чтобы исключить нагрев детали и закалить приваренный слой, в зону сварки подают охлаждающую жидкость.

Твердость, износостойкость и прочность сцепления ленты с деталью зависят от марки стали ленты. Высокую твердость обеспечивают ленты из хромистых и марганцевых сталей. Толщину ленты берут в пределах 0,3...1,5 мм. Усилие прижатия роликов при приварке ленты — 3 6 Н

Ролики электрода изготавливают из специальных медных сплавов, бронзы (БрНЮТ, ХКд-0,5-0,3, БрХ, БрХЦр-0,6-0,05), сплава Мц-4, меди М-1.

Широкими технологическими возможностями, позволяющими повысить послеремонтную наработку восстановленных деталей, обладает электроконтактная приварка порошковых материалов.

Сущность процесса заключается в том, что между движущимися деталью и электродом помещают металлический порошок, через них пропускают электрический ток под давлением

Один из электродов переменного тока — вращающаяся или неподвижная деталь, второй — медный вращающийся или неподвижный электрод. В зазор между этими двумя электродами из бункера подают порошковый материал, который к восстанавливаемой поверхности детали прижимают под давлением 30...60 МПа вторым электродом. Через электроды и материал пропускают электрический ток силой 5...30 кА, плотностью 1...5 А/см2, напряжением 6...12 В и импульсами длительностью 0,04...0,14 с. Скорость приварки — 0,17...0,37 м/мин.

В результате на поверхности восстанавливаемой детали образуется слой, толщина которого определяется углом захвата порошка роликом. От состава порошков зависят требуемые свойства восстановительных покрытий.

Высокое качество восстановления обеспечивает композиция из самофлюсующегося порошка ПГ-ХН80СР2, порошков сормайта ПГ-Cl и железа ПЖ-ЗМ в равных объемных частях с добавкой к ним меди и свинца (1,5...5 %).

Для восстановления деталей применяют установки «Ремдеталь» 011-1-02 и ОКС-12296 ГОСНИТИ-для шеек валов; 011-1-05-для резьбовых участков валов малого диаметра и поверхностей деталей типа «вал»; 011-1-06 —для внутренних поверхностей гильз цилиндров; 011- 1-11 — коренных опор блоков цилиндров.

По сравнению с дуговыми способами наплавки электроконтактная приварка металлического слоя с охлаждением рабочей зоны позволяет: увеличить в 2...3 раза производительность труда;

сократить в 3...4 раза расход материала за счет сокращения потерь на разбрызгивание металла и создания минимально необходимого припуска на обработку; исключить нагрев и деформацию детали;

обеспечить закалку слоя непосредственно в процессе приварки;

достичь высокой прочности соединения покрытия с восстанавливаемой поверхностью (100...250 МПа);

наплавлять черные и цветные металлы на различные марки сталей и чугунов; исключить выгорание легирующих элементов; обеспечить различные сочетания присадочных материалов; создать благоприятные санитарно-производственные условия.

Недостатки способа: сложность установки сварочного оборудования; несоответствие конфигурации деталей; необходимость использования акустического контроля качества при точечной сварке; высококачественная подготовка поверхностей деталей под сварку.

Дата добавления: 2015-04-30