ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.04.2024
Просмотров: 99
Скачиваний: 0
дых сплавов и шлифованием. Коэффициент наплавки составляет 13—15 г/а-ч. Относительный расход про волоки на 1 кг наплавленного металла равен 1,30— 1,35 кг.
ЭЛЕКТРОШЛАКОВАЯ НАПЛАВКА
Для изготовления биметаллических деталей и на плавки износостойких поверхностей на детали возмож но применение также электрошлаковой наплавки.
Сварочные флюсы и расплавленном состоянии яв ляются проводником электрического тока. Электриче
ское сопротивление их зависит от |
химического состава |
и температуры и обычно больше, |
чем сопротивление |
стали. Электрический ток, проходя через расплавлен ный шлак, нагревает его до температуры более 2000 °С. Это и является источником тепла для плавления ос новного и присадочного металла.
Этот способ позволяет достичь наибольшей произво дительности по сравнению со всеми известными спосо бами наплавки. Коэффициент наплавки составляет
18—30 |
г/а ■ч. |
Процесс выполняется за |
один |
проход, |
|
следовательно, |
отпадает |
необходимость |
в |
зачистке |
|
швов, |
которая |
необходима |
при многослойной наплавке, |
||
иисключаются шлаковые включения.
Электрошлаковым способом можно получить на
плавленный слой любого заданного химического соста ва на плоских деталях, а также па телах вращения. Характерной особенностью электрошлаковой наплавки является гладкая ровная поверхность, позволяющая использовать детали без последующей механической обработки.
Электрошлаковая наплавка чаще всего выполняется при вертикальном положении детали с принудительным формированием поверхности различными водоохлаж даемыми формами, например медными, керамическими, графитовыми, охватывающими всю наплавляемую по верхность или перемещающимися вдоль детали по ме рс наплавки (ползуны).
На фиг. 22 показаны схемы наплавки плоской, ци линдрической и конической поверхностей детали. На наплавляемую деталь 1 устанавливают форму-кокиль 3. 'Зазор между деталью и подвижной частью кокиля определяет толщину наплавляемого слоя 2. Перед началом наплавки в зазор насыпают слой флюса и че рез мундштук 5 в зону наплавки подают электродную проволоку 4 необходимого состава.
Ю7
Начинают наплавку, а также заканчивают на спе циальных технологических планках, которые затем уда ляют с детали. Вначале, пока процесс еще не устано вился, наплавленный слон может быть недостаточного
Фиг. 22. Схема электрошлаковой наплавки: |
|
|||
а — плоской, |
б — цилиндрической, в — конической |
по |
||
верхности: |
/ — наплавляемая деталь, |
2 — наплавленный |
||
слой, 3 — форма-кокиль, |
4 — электрод. |
5 — токоподводя |
||
|
щий |
мундштук. |
|
|
качества, эта часть шва и остается на начальной план ке, в конце шва планка применяется для выведения усадочной раковины.
В первый момент между электродной проволокой и начальной планкой возбуждается дуга, которая рас плавляет засыпанный в зазор флюс. Как только обра
зуется шлаковая |
ванна, дуга |
гаснет |
и |
ток начинает |
|
протекать через |
расплавленный шлак. |
Расход флюса |
|||
в 15—20 раз |
меньше, чем при электродуговой наплавке |
||||
под флюсом. |
Подача флюса |
необходима |
только для |
||
компенсации расхода его на образование шлаковой корки. А эта корка при электрошлаковом процессе имеет толщину всего 1—1,5 мм.
Подача электродной проволоки и медных ползунов осуществляется специальным сварочным аппаратом. По мере заполнения зазора наплавленным металлом аппарат перемещается вверх по детали. В результате теплоотвода в деталь и медные ползуны сварочная ванна охлаждается и затвердевает, образуя наплав
ленный |
слой. |
объеме шлаковой ванны возможно |
При |
небольшом |
|
ее закипание. При |
этом снижается электропроводность^ |
|
уменьшается ток, в результате чего возможно несплавленме электродного металла с основным. Поэтому при электрошлаковой наплавке глубина шлаковой ванны должна быть не меньше 20—30 мм.
Институтом электросварки им. Е. О. Патона раз работано несколько аппаратов для электрошлаковой сварки и наплавки, например, перемещающиеся по рельсам аппараты А-372, А-535, А-433М и непосред ственно по детали А-306, А-350.
Техническая |
характеристика |
аппарата типа А372Р для электро- |
||||||||
|
|
|
|
шлаковой |
сварки |
и наплавки |
|
|||
Тип |
а п п а р а т а ......................................................... |
|
|
|
|
|
Рельсовый |
|||
Род |
тока |
электродной.............................................................................проволоки |
в |
|
Переменный |
|||||
Диаметр |
« ч , и . . . |
3 |
||||||||
Количество |
электродных проволок |
........................... |
До |
До 3 |
||||||
Сварочный ток на электроде в а |
........................... |
|
1000 |
|||||||
Напряжение на электродах в в |
........................... |
|
|
4 0—56 |
||||||
Скорость |
подачи |
электродов |
в |
м \ ч .................. |
|
100—500 |
||||
Скорость возвратно-поступательного движения |
|
|||||||||
электродов в м , ' ч .......................................... |
|
|
|
|
21—60 |
|||||
Скорость |
сварки (наплавки)— вертикальное пе |
|
||||||||
ремещение в м ' н .......................................... |
|
|
|
|
36—50 |
|||||
Емкость одной кассеты для проволоки |
в кг. . |
135 |
||||||||
Расход воды на |
охлаждение |
ползунов |
в л}мин |
25—30 |
||||||
Ход электродов при возвратно-поступательном |
0—250 |
|||||||||
движении |
в м м ............................................................ |
. |
|
|
|
|
||||
Источник |
питания |
|
|
.....................Трансформатор |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТШС-1000-3 |
|
Отсутствие |
электрической |
дуги, |
наличие |
активного |
||||||
сопротивления, |
шунтирующего |
промежуток, |
опреде |
|||||||
ляет несколько иные требования к источникам питания электрошлакового процесса. Отличительной особен ностью электрошлакового процесса является его вы сокая устойчивость при очень низкой плотности тока от 0,1 а!мм2.
Применение постоянного тока для питания электро шлакового процесса практически нецелесообразно. Наи лучшие условия могут быть получены при питании от трансформаторов с жесткими характеристиками. Такие трансформаторы к тому же обладают меньшим весом при более высоком к. п. д. В Институте электросварки им. Е. О. Патона созданы специальные трехфазные трансформаторы— ТШС-1000-3 и др.
'При электрошлаковой наплавке в качестве приса дочного материала возможно применение сварочных проволок (одной или нескольких), которые, кроме по дачи их в ванну, могут получать возвратно-поступа- тгдьное движение, а также электродные ленты, пластн-
109
ны или стержни большого сечения. Размеры электро дов, их форма и количество выбирают, исходя из раз меров и формы наплавляемой поверхности. Преиму щество электродов большого сечения заключается в упрощении техники наплавки, а также аппаратуры подачи.
Для износостойкой наплавки применяют, как пра вило, высоколегированные проволоки. Легирование наплавленного металла возможно также осуществлять с помощью порошковых проволок. При электрошлаковой наплавке металлургические реакции между расплавлен ным шлаком и металлом протекают интенсивно ввиду высокой температуры и большого количества легирую щих элементов в сварочной ванне. Поэтому при выборе марки флюса для наплавки высоколегированных ста лей необходимо учитывать его окислительные способ ности. В табл. 57 приведены марки и состав флюсов, применяемых при электрошлаковых процессах. Для электрошлаковой наплавки износостойких сталей с ма лой величиной зазора наиболее пригоден флюс АН-22.
57. |
Состав флюсов для электрошлаковой |
наплавки |
|||||
|
|
|
Химический состав в |
% |
|
||
Марка |
|
|
|
Закись |
Окись |
Окись |
|
флюсоо |
Кремний |
Глииозем |
|||||
|
марганца |
кальция |
магния |
||||
АН-8 |
33—36 |
I I — 15 |
21—26 |
4 - 7 |
5—7 |
||
АН-22 |
18—21.5 |
19—23 |
7—9 |
12—15 |
1 1.5— 15 |
||
АНФ-1 |
До 5.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение |
|
|
|
Химический состав в % |
|
||||
Марка |
Окись |
Закись |
Плавико |
|
|
|
|
флюсов |
Сера |
Фосфор |
|||||
|
натрия и |
железа |
вый шпат |
||||
|
калия |
|
|
|
|
|
|
АН-8 |
1.3—1.7 |
До |
1.5 |
I 3—19 |
ДоО.15 |
До 0.15 |
|
АН-22 |
> |
1.0 |
20—24 |
* |
0.05 |
* 0.05 |
|
АН-1 |
|
» |
1.5 |
Не менее |
> |
0.10 |
|
|
|
|
|
92.0 |
|
|
|
Наплавку тел вращения выполнить сложнее. Однако возможна наплавка как наружных, так внутренних ци линдрических поверхностей. При наплавке снаружи цилиндр помещают внутрь медного кокидр с зазором,
НО
