Восстановление деталей сваркой, наплавкой и пайкой
Широкое применение в ремонтном производстве нашли сварка, наплавка и пайка.
Сваркой называют процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, при пластическом деформировании или совместном действии того и другого.
При ремонте деталей машин распространена газовая аце - тильно-кислородная и электрическая сварка, наплавка.
Механические свойства сварного, наплавленного соединения зависят от процесса плавления металла, последующего охлаждения и от структурных изменений основного металла в зонах термического влияния.
Зоной термического влияния называют участок основного металла, прилегающий к сварному или наплавленному шву и изменяющий от действия тепла сварки, наплавки свою структуру или механические свойства. Для электросварки зона термического влияния составляет 10-12 мм, а для газосварки 25-30 мм. Степень воздействия зоны термического влияния зависит, от вида и состава металла. Для углеродистых и легированных сталей она значительно усложняет производство сварочных и наплавочных работ при ремонте. Поэтому сварку и наплавку ответственных деталей рекомендуется производить с предварительным подогревом и при последующем медленном охлаждении.
Для получения доброкачественного сварного соединения или заданного качества наплавленного слоя при восстановлении деталей электросваркой первостепенное значение имеют правильный выбор электрода и соблюдение технологии сварки. Выбор электрода зависит от характера устраняемого дефекта, марки стали, из которой изготовлена деталь, и требований к наплавленному слою.
Электроды, применяемые для сварки, указаны в ГОСТ 9466-75, ГОСТ 9467-75. Согласно этим ГОСТам электроды имеют 12-но - мерное условное обозначение:
Е - 7 -8910
Цифры здесь означают:
1 - тип электрода. Например, Э-46 с пределом прочности на разрыв 460 Н/мм2;
2 - марка покрытия. Например, УОНИ-13/45, ЦЛ-9, ЦЛ-20;
3 - диаметр электрода;
4 - назначение электрода; У - углеродистые и низколегированные стали с ав < 600 Н/мм2; JI - легированные ав > 60 Н/мм2; Т - теплостойкие; В - высоколегированные; Н - наплавочные с особыми свойствами;
5 - толщина покрытия. При отношении наружного диаметра d (электрода с покрытием к диаметру стержня do без покрытия, равном 1,2 - покрытие тонкое (обозн. М) D/Do — 1,2 + 1,45 - среднее (С), D/D0 =1,45 + 1,8 - толстое (Д) и D!D0 = 1,8 - особо толстое (Г);
6 - группа электрода по содержанию фосфора и серы (всего три группы);
7 - минимальный предел прочности и ударная вязкость сварного шва (обозначается трехзначным числом, в котором первые две цифры указывают предел прочности, третья - ударную вязкость при температуре испытания);
8 - вид покрытия: А - кислые, Б - основные, Р - рутиловые, П - прочие;
9 - допустимое пространственное положение. Принято 4 индекса: 1 - в любом положении, 2 - в любом, кроме вертикального сверху, 3 - вертикальное вниз и 4 - горизонтальное на вертикальной плоскости;
10 — полярность (прямая и обратная) и род тока (постоянный или - переменный);
11-12-ГОСТы.
Пример обозначения: Э-46- УОНИ-13/45-3,0- УД2 _ ^
Е-432-Б10
Числитель такой записи показывает на то, что электрод имеет стержень Э-46 с пределом прочности на разрыв 460 Н/мм2, с обмазкой УОНИ-13/45, диаметром 3 мм, для сварки углеродистой и низколегированной стали, обмазка толстая, группа по содержанию фосфора и серы вторая.
Знаменатель: предел прочности сварного шва 430 Н/мм2, ударная вязкость 2 кГм/см2, химический состав покрытия имеет основной характер, сварку можно осуществить в любом положении постоянными токами обратной полярности.
В технических документах электроды обозначаются следующим образом: электроды УОНИ - 13/45 - 3,0 - 2 - ГОСТ 9466-75.
При восстановлении изношенных деталей электродуговой наплавкой выбор электродов зависит от марки стали наплавляемой детали, необходимой твердости покрытия и износостойкости наплавленного слоя. Наплавку изношенных поверхностей деталей, изготовленных из малоуглеродистой стали и не подвергавшихся термической или химико-термической обработке, можно проводить сварочными электродами. При наплавке деталей из среднеуглеродистых и легированных сталей (например, сталей марок 30, 35, 45), закаленных, а также из малоуглеродистых сталей, но с цементированной поверхностью должны применять специальные наплавочные электроды или твердые сплавы. ГОСТ устанавливает ряд типов наплавочных электродов, различаемых по химическому составу наплавленного слоя.
Сварка, наплавка деталей из чугуна и цветных металлов связана с рядом трудностей, которые преодолевают специальной термической обработкой, применением присадочных материалов и использованием инертной газовой среды, например аргона.
Паянием называют процесс, состоящий в том, что металлические части соединяют друг с другом в подогретом состоянии при помощи расплавленных металлов или сплавов (припоев), служащих связующими веществами.
В отличие от сварки при паянии основной металл не доводят до пластичного состояния и не расплавляют. Температура плавления припоя значительно ниже температуры плавления основного металла.