Сучасні методи наплавлення

1. Вступ

2. Значення та розповсюдження способів наплавлення

3. Деякі приклади застосування наплавлення для відновлення деталей

4. Виробництво біметалічного інструменту

5. Висновок

У будь-якої машини, незалежно від того працює вона, простоює чи транспортується, змінюються фізико-механічні параметри деталей. В результаті цього знижуються усі технічні показники машини чи агрегату в цілому. І настає момент, коли подальша експлуатація конструкції стає неможливою, тому виникає потреба її ремонту, тобто ремонту чи заміни певних деталей механізмів. Та досить часто заміна деталі виявляється в декілька разів дорожчою за її відновлення. Тому і постає проблема відновлення настільки актуальною.

Технологічні способи відновлення деталей можна об’єднати у дві групи: способи нарощування та способи обробки. Безумовно, що наплавлення на ряду з напиленням, зварюванням, паянням, металізацією відноситься до першої групи; тоді як до способів обробки віднесено технологічні способи: обробка тиском, слюсарно-механічна обробка, тощо.

Отже, ремонт деталей наплавленням полягає в тому, що на спрацьовані поверхні деталей наплавляють метал, після чого їх піддають механічній обробці. Крім того, цей спосіб застосовують, коли треба усунути на деталях механічні пошкодження (тріщини, пробоїни).

Сьогодні наплавлення – це один з найважливіших методів ремонту автотранспортної, сільгосподарської, будівельно-шляхової техніки, металургійного та гірничого обладнання. На зварювання та наплавлення припадає від 40 до 80% усіх відновлених деталей. Таке широке поширення цих способів обумовлено: простотою технологічного процесу і застосовуваного устаткування; можливістю відновлення деталей з різноманітних сплавів; високою продуктивністю і низькою собівартістю; одержанням на робочих поверхнях деталей нарощуваних шарів практично будь-якої товщини і хімічного складу (антифрикційні, кислотостійкі, жароміцні і т. д.)

Не менш важливе значення використання наплавлення при виготовленні нових деталей і виробів. У цілому ряді виробництв вона перетворилася в обов’язковий технічний процес. Корпуса атомних реакторів, нафтохімічна та енергетична трубопровідна арматура, конуси та чани доменних печей, буровий інструмент, лемехи плугів, клапани внуррішнього згоряння та інші деталі сучасного машинобудування не виготовляються без наплавки їх антикорозійними, зносостійкими та іншими сталями і сплавами з особливими інструментальними властивостями.

Найбільше розповсюдження має наплавлення під шаром флюсу. рідкий шар флюсу надійно охороняє розплавлений метал від повітря,

- значно зменшує розбризкування металу,

- поліпшує формування шару,

- шлакова шкірка, що утворюється при остиганні, сповільнює охолодження металу і поліпшує умови формування структури, найбільш висока якість наплавленого металу.

Хоча з-за ряду зауважень, пов’язаних з забезпеченням формування наплавленого металу, видалення шлакової шкоринки, з часом буде замінюватись наплавкою відкритою дугою і в захистних газах:

- наплавлення у будь-якому просторовому положенні, накладання швів складної конфігурації, стельових

- відсутність трудомісткої операції видалення шлакової кірки,

- вища продуктивність

- видимість місця зварювання,

- нижча вартість вуглекислого газу порівняно з флюсом.

Наплавка у захисних середовищах не знайшла широкого використання, як зварювання.

Простота і універсальність способу, застосовують в ремонтному виробництві головним чином при зварюванні швів невеликої довжини і при наплавленні поверхонь невеликих розмірів, коли застосування механізованих способів нераціональне.

З недугових способів наплавки треба виділити індукційне наплавлення, яке використовується для лезвійних деталей сільськогосподарських машин, автомобільних та тракторних компонентів. Суть: присадний метал у вигляді суміші порошків наносять на поверхню деталі і нагрівають СВЧ.

Інші способи (електрошлакова, плазмова) хоча і вирішують важливі технічні задачі, але по обсягу виробнитва займають скромне місце.

Розглянемо для прикладу застосування електрошлакового наплавлення у сучасному ремонтному виробництві.

Електрошлакове наплавлення використовується для об’ємного зміцнення зубів ексковатора, дробилок, а також для отримання біметалу.

Приклади:

I. Робочий шар горизонтальних валів прокатувальних станів повинен бути не тільки зносостійким, але і мати високу розгаростійкість, крім того забезпечувати рівномірний, без пробуксовок захват прокотуємого металу, що дозволяє виключити перенавантаження обладнання і поломки обладнання головної лінії стана. Вказаним вимогам відповідає конструкція прокатного вала, робочий шар якого складається з чергуючихся в шаховому порядку дільниць матеріалів з різним рівнем твердості, міцності, пластичності, зносостійкості. У процесі експлуатації такого вала – дільниці з меншою зносостійкістю зношуються скоріше, за рахунок чого оголюються дільниці з більшою зносостійкістю, які сприймають на себе робоче навантаження, що призводить до стабілізації глибини лунок на визначеному рівні, яка регулюється кутом ά, а також різницею у зносостійкості дільниць робочого шару. Наплавлення валка ведуть по гвинтовій лінії двома електродними дротами різного хімічного складу під шаром керамічного флюсу. Змінюючи співвідношення швидкості подачі дротів, але тримають постійним рівень продуктивності наплавки, керують легуванням наплавленого металу. Кут ά отримують змінюючи моменти швидкості подачі дроту при переході.