Файл: Лукьяненко, В. М. Промышленные центрифуги.pdf

дующие — диаметром 5 мм. Для заварки раковин используют элек трод диаметром 5 мм. Режимы сварки приведены в табл. 10.

применять комбинированный метод. Он заключается в том, что кромки и дно разделки наплавляются в два слоя электродами из монель-металла или электродами на железоникелевой основе. За­ тем большая часть оставшегося объема заваривается электродами на медностальной основе, описанными ниже, и наконец последние три — четыре слоя вновь выполняются монелевым или железонике­ левым электродом. Этот способ не только экономичнее, но и обес­ печивает большую прочность сварного соединения.

При заварке дефектов, не требующих механической обработки после сварки, используются электроды на медностальной основе — медный стержень с жестяной оплеткой или спаренные стальной и медный прутки. В этом случае требуется медный стержень из меди марок Ml, М2, М3, стальной стержень — из проволоки Св. 08 или Св.08А. Применяются также электроды из медной проволоки с по­ крытием УОНИ 13/45 и добавлением в обмазку 15—20% желез­ ного порошка. Этот способ дает более прочные и плотные швы, но из-за высокой твердости линии справления и наплавленного ме­ талла сварное соединение можно обрабатывать только шлифова­ нием.

Сварка, как и в предыдущем случае, выполняется на постоян­ ном токе, нахолодно. Аналогично ранее описанному выбирается и диаметр электродов. Применение проковки обязательно, но закан­

359

односторонней выработке цилиндров толкателей и поршней сварку рекомендуется применять лишь при условии, что выработка не превышает 1/4 длины окружности. В этом случае можно использо­ вать только электроды из монель-металла. Кольцевой износ в паре поршень — цилиндр рекомендуется исправлять не сваркой, а гильзованием.

Особенно трудно ремонтировать детали из так называемого «промасленного» чугуна, т. е. из чугуна, длительное время сопри­ касавшегося с маслами. Трудность заключается в том, что во время сварки из пор основного металла выделяются пары масел, что приводит к пористости и потере плотности шва (например, тре­ щины в масляных ваннах автоматических горизонтальных центри­ фуг). Достаточно надежных рекомендаций по сварке «промаслен­ ного» чугуна в настоящее время не существует. Рекомендуют про­ изводить перед сваркой выжигание масла окислительным пламенем газовой горелки, однако этот способ малоэффективен.

Несколько лучшие результаты дает так называемая сварка по измельченной присадке. Для ее выполнения в разделку засыпают железный порошок, мелко нарубленную (диаметром 2 мм, высота цилиндра — 2 мм) сварочную проволоку из стали Св.08 или меди Ml, М2, либо стальную дробь. Засыпка производится тонким слоем (не более 1,5—3 мм). Затем выполняется сварка. На дне разделки засыпку делают перед каждым из трех — четырех пер­ вых проходов. У кромок разделки засыпку ведут до полного за­ вершения сварки.

В заключение следует назвать еще два способа ремонта де­ фектов в чугунных деталях — горячей сваркой и сваркой-пайкой. Оба эти способа применяются при небольших размерах деталей и отсутствии на них посадочных мест с классом точности выше 4-го.

Горячая сварка чугуна производится с подогревом детали до температуры 450—600 °С в горне, печи или с помощью газовых горелок. Кроме перечисленных присадочных материалов можно

дефектах типа «сыпи» — электроды для малоуглеродистой стали марки УОНИ 13/45. В этом случае сварка ведется без перерывов и без проковки, желательно с сопутствующим подогревом.

Сварка-пайка чугуна выполняется ацетилено-кислородным пла­ менем с использованием в качестве присадки латунной проволоки марки ЛМц58-2 или ЛЖМц59-1-1. Сварка ведется слегка окисли­ тельным пламенем практически без расплавления чугуна. Однако с увеличением массы деталей прогрев их газовой горелкой до тем­ ператур сварки-пайки (1100 °С) затрудняется и для деталей весом более 30—50 кгс этот способ неприемлем.

Сварка деталей из конструкционных сталей. Ремонт деталей из конструкционных сталей затрудняют два обстоятельства:

1) склонность таких деталей к закалке и подкалке вблизи сварных швов и к высокому отпуску ранее термообработанных де-

360

талей в некотором отдалении от мест сварки, т. е. к потере исход­

ных механических свойств; 2) нарушение размеров и формы деталей в результате местных

нагревов, что очень нежелательно, так как из конструкционных сталей обычно изготовляют детали центрифуг, имеющие допуски

ипосадки по высоким классам точности.

Сучетом этих обстоятельств обычную сварку плавлением при ремонте деталей центрифуг из конструкционных сталей применяют редко. При этом сварка деталей из углеродистой стали, содержа­ щей до 0,3% углерода, ведут электродами типа Э50А марки УОНИ 13/55. Легированные конструкционные стали и углеродистые

стали с большим содержанием углерода рекомендуется сваривать аустенитными электродами типа ЭА-2. При электродуговой на­ плавке тел вращения необходимо накладывать валики по окруж­ ности с обязательным вращением деталей на центрах или призмах. Наиболее предпочтительна пайка латунью с применением посадоч­ ной проволоки ЛК-62-0,5, слегка окислительного пламени и плавле­ ной буры в качестве флюса. Ремонт дефектов типа излома должен обязательно сопровождаться расчетом прочности сварного или спаянного соединения.

Наиболее часто встречаются такие дефекты деталей центрифуг из конструкционных сталей, как износ шеек валов в подшипниках скольжения и потеря посадочных размеров под подшипники каче­ ния либо на конусе под посадку ротора на веретено или вал. Для исправления этих дефектов используют специфические виды сва­ рочных работ.

Если 'невозможно заменить втулку или вкладыши подшипника, рекомендуется ремонтировать изношенные поверхности трения ме­ тодом вибродуговой наплавки. По этому методу на быстровращаю­ щуюся деталь наплавляют тонкую голую проволоку, которая виб­ рирует с амплитудой 0,75—1 мм. Обычно применяют проволоку диаметром от 1,2 до 2 мм марок св. 10Г2, св. 08Г2С, св. 08ХН2М (ГОСТ 2246—70). Наплавка ведется в струе эмульсии, состоящей из 50—60 г кальцинированной соды и 10—15 г технического мыла на 1 л кипяченой воды. Частота колебаний, обеспечиваемых элек­ тромагнитным или механическим вибратором, меняется в пределах 25—100 Гц. Наплавку ведут при низких напряжениях (порядка 20 В) и силе тока 65—90 А на 1 мм диаметра электрода. Режим наплавки в каждом конкретном случае нужно уточнять экспери­ ментально. Вибродуговой способ обеспечивает минимальные по­ водки деталей, высокую твердость (до HRC = 40) наплавки и ее весьма удовлетворительную износостойкость.

При потере посадочных размеров под подшипники качения или посадку ротора на вал вследствие частых или неправильно выпол­ ненных операций разборки и сборки рекомендуются следующие методы восстановления.

Г Подпайка или облудка шейки мягкими припоями — от ПОС-40 до ПОС-100. Пайка производится с помощью обычных паяльных ламп. Для валов из углеродистой, низко- и среднелеги­

361

рованной сталей следует применять паяльную кислоту. Несколько сложнее выполнить напайку деталей из хромоникелевых аусте­ нитных сталей. В этом случае высокое качество пайки обеспечи­ вает применение специальных флюсов, например флюса состава: 36% хлористого цинка, 3% хлористого аммония, 3% хлористого олова, 1% соляной кислоты и 57% воды.

2. Металлизация изношенных мест с помощью электрических или газовых металлизаторов. Последние значительно удобнее в работе и обеспечивают большую стабильность процесса. Особое внимание при металлизации следует обратить на подготовку по­ верхности, так как в основном от нее зависит прочность сцепле­ ния наносимого металла с основным. Наиболее прочное сцепление получается при нарезке мелкой рваной резьбы. Рекомендуется также обработка грубым напильником для придания поверхности шероховатости. С той же целью применяют дробеметные аппараты.

В качестве напыляемого материала можно использовать сталь­ ную или латунную проволоку. Первая обеспечивает более высокую твердость и прочность напыленного слоя, вторая — лучшее сцепле­ ние. Марка проволоки не оказывает существенного влияния на процесс металлизации.

Сварка деталей из цветных металлов и сплавов. Из-за кон­ структивных особенностей деталей центрифуг из цветных метал­ лов и сплавов для их восстановления очень редко применяют сварку. Исключение составляют лишь отдельные детали из латуни, сварка которых рассмотрена ниже. Особо рассматриваются также сварка титана и ремонт твердосплавных наплавов и напаек.

Сварка латуни. Наиболее приемлемой в ремонтных Условиях является ацетилено-кислородная сварка латуни. Основная труд­ ность при этом способе — предотвращение выгорания цинка. Свар­ ку ведут окислительным пламенем с соотношением кислорода к ацетилену 1,3—1,4.

Перед сваркой детали с окисленной поверхностью необходимо протравить 10%-ной серной кислотой. Сварку ведут обычно левым способом с максимально возможной скоростью. Не рекомендуются многослойные и двухсторонние швы, а также подварки. В каче­ стве присадки следует применять проволоку ЛК-62-0,5.

После сварки необходимо произвести проковку, а после нее, если возможно, — отжиг сварного шва при температуре 600—650 °С. В качестве флюса применяют смесь плавленой буры и борной кис­ лоты в соотношении 1:1. Ввиду высокой токсичности окиси цинка и паров цинка, обильно выделяющихся при сварке латуни, сва­ рочные работы нужно выполнять в респираторах или противогазах.

Сварка титана. Для ремонта деталей из титана применяется только аргоно-дуговая сварка неплавящимся электродом с исполь­ зованием аргона группы А. Сварку следует вести на минимальных токовых режимах при постоянном токе прямой полярности. В ка­ честве присадки разрешается применять только дегазированную присадочную проволоку. Место сварки необходимо зашабрить до металлического блеска на расстоянии не менее 20 мм от кромок.

362

Оно должно быть тщательным образом очищено от загрязнений и обезжирено спиртом. Присадочная проволока также должна быть вымыта спиртом. Сварку следует производить в чистых матерча­ тых перчатках. Прикосновение к проволоке после промывки и раз­ делка голыми руками не допускаются. Работать нужно в специаль­ но подготовленном помещении без сквозняков с тщательно вымы­ тыми полами и стенами.

При сварке необходимо защищать сварочную ванну, прилегаю­ щие к ней участки, а также обратную сторону шва от контакта

с атмосферой. В противном случае титан немедленно вступит в реакцию с кислородом, азотом и водородом воздуха, покроется тонким слоем окислов нитридов и гидридов, приобретет хрупкость и способность растрескиваться при самых незначительных ударах или деформациях. Во избежание этого необходимо обдувать на­ гретый титан инертным газом, например аргоном. Горелку для сварки титана оснащают насадкой (рис. Х-З), в которую подается аргон для защиты шва и прилегающего металла. Обратная сторона шва (в случае угловых швов — обе стороны) защищается также поддувом аргона с помощью специальных устройств (рис. Х-4).

Сварку титана ведут без поперечных колебаний горелки по не­ подвижной присадочной проволоке, что улучшает газовую защиту. Примерные режимы сварки приведены в табл. 11.

363

Таблица 11. Примерные режимы сварки титана

Ремонт твердосплавных наплавок и напаек. С ремонтными ра­ ботами такого рода чаще всего приходится сталкиваться при вос­ становлении шнеков и ножей, а также выгрузочных окон. Основ­ ные трудности при их выполнении заключаются в растрескивании ранее выполненной твердосплавной наплавки и выпаивании сосед­ них пластин из твердого сплава.

Ремонт наплавленных мест рекомендуется производить сле­ дующим образом. Если на наплавленной поверхности допустимы прослойки основного металла, дефектный участок после удаления прежней наплавки обкладывают тонкими пластинами или проволо­ кой из того же материала, что и наплавляемая деталь, С одной стороны их плотно подгоняют к оставшейся наплавке, а с другой прихватывают к основному металлу. Затем производят наплавку. Наиболее желательно применять аргоно-дуговой способ при режи­ мах, рекомендованных ранее для сварки нержавеющей стали. В качестве наплавочных материалов обычно применяют стеллит марки ВЗК или сормайт. Наплавку ведут таким образом, чтобы дуга не касалась ранее наплавленного металла. Если необходимо восстановить всю наплавленную поверхность или же если в на­ плавке недопустимы мягкие прослойки, прежнюю наплавку нужно удалить полностью. Наплавку рекомендуется выполнять не более чем в три слоя; при нанесении первого слоя нужно обеспечить по возможности минимальное расплавление основного металла.

При напайке твердосплавных пластин из вольфрамо-кобальто­ вых и титано-кобальтовых сплавов рекомендуется выпаять преж­ ние пластины и напаивать все новые пластины одновременно. Наи­ лучшие результаты дает нагрев под пайку в индукторе установки ТВЧ. Допустима и газовая пайка. В обоих случаях пластины укла­ дывают на прокладки из припоя и засыпают бурой. В качестве припоя применяют латунь марки ЛК-62-0,5 или ЛК-62. Однако га-, зовая пайка не гарантирует высокого качества, а для титано­ кобальтовых пластин вообще непригодна.

Сварка деталей из нержавеющих хромоникелевых сталей. Наи­ более широко применяется при ремонте деталей из нержавеющих сталей электродуговая и аргоно-дуговая сварка. Последняя пред­ почтительнее, так как обеспечивает меньшее тепловое воздействие

364