Ручная сварка и наплавка

Наиболее часто применяются дуговая и газовая сварка и наплавка. При дуговой сварке диаметр электрода и силу тока выбирают в зависимости от толщины свариваемых деталей (табл. 4.23).

Электроды для ручной дуговой сварки и наплавки обозначаются буквами и цифрами; для сварки – "Э", наплавки – "ЭН" (табл. 4.24). Цифры в обозначении типа электродов для сварки указывают на прочность шва на разрыв, а у электродов для наплавки – твердость наплавленного слоя.

Таблица 4.23

Зависимость диаметра электрода и силы тока от толщины свариваемых деталей

Таблица 4.24

Электроды для ручной дуговой сварки и наплавки

При сварке на постоянном токе применяют выпрямители, а на переменном – трансформаторы, характеристики которых приведены в табл. 4.25 и 4.26.

Таблица 4.25

Техническая характеристика выпрямителей для ручной сварки и наплавки

Таблица 4.26

Техническая характеристика трансформатора для ручной сварки и наплавки

Газовую сварку выполняют, как правило, ацетилено-кислородным нейтральным пламенем с помощью горелок. Характеристики некоторых из них представлены в табл. 4.27 и 4.28.

Таблица 4.27

Техническая характеристика горелки "Малютка"

Таблица 4.28

Техническая характеристика горелки "Звезда"

Мощность пламени зависит от расхода ацетилена, который определяют по формуле

где А – расход ацетилена, м³/ч;

S – толщина детали, мм;

R – удельный расход ацетилена на 1 мм толщины детали, м³/чмм (для стали- 0,1..0,12, чугуна— 0,11...0,14, алюминия- 0,06...0,1).

Расход кислорода на 10...20% больше, чем ацетилена, при нормальном пламени, на 30...40% – при окислительном и меньше на 10% – при восстановительном. Стальные детали сваривают сарочной проволокой. Наилучшие результаты дают проволоки марок Св-08ГА, Св-10Г2, Св-08ГС, Св-08Г2С. Среднеуглеродистые, высокоуглеродистые и легированные стали сваривают слегка науглероживающим пламенем с предварительным подогревом до 250...300°С. Диаметр присадочной проволоки при толщине свариваемых деталей до 15 мм равен примерно половине этой толщины, более 15 мм — 6...8 мм.

Особые трудности возникают при сварке чугунных и алюминиевых деталей. Сварку чугунных деталей различают горячую и холодную.

При горячей сварке деталь подогревают до 650...680°С, сварку заканчивают при температуре ее не менее 500^СС. Качество сварки высокое, но требуется специальное термическое оборудование, расходуется много энергии.

При холодной сварке во избежание отбела чугуна и образования вторичных трещин применяют специальные технологические приемы или специальные присадочные материалы. К технологическим приемам относятся пайка-сварка, сварка косвенной дугой, сварка методом "отжигающих" валиков. В последнем случае трещину предварительно разделывают (рис. 4.12а), наносят короткими участками (40...50 мм) в разброс (рис. 4.126) вначале на одну кромку подготовительные (1, 2 3) и отжигающие (4, 5) валики (рис. 4.12в), а затем ни другую - соответственно валики (6, 7, 8 и 9, 10), не соединяя их кромки. Концы трещин заваривают двумя слоями. После наложения этих валиков по всей длине трещины деталь охлаждают до 70...80°С, а затем заваривают также в разброс промежутки соединительными валиками.

Рис. 4.12. Заварка трещин методом "отжигающих" валиков: а − разделка трещины; б − последовательность участков заварки; в − последовательность наложения валиков; I−V − номера участков; 1, 3, 2, 10, 8, и 9 – подготовительные валики; 5,4, 6 и 7 − отжигающие валики; 14, 13, 12 и 11 − соединительные валики

Хорошие результаты дает холодная дуговая сварка чугунных деталей электродами на основе никеля (ЦЧ-3, ЦЧ-ЗА, ОЗЧ-З, ОЗЧ-4), меди (ОЗЧ-1, ОЗЧ-2 и др.), меди и никеля (МНЧ-1, МНЧ-2).

В последние годы широко применяют механизированную холодную сварку чугуна проволокой МНЖКТ5-1-02-02 (на медной основе) в среде аргона или самозащитные порошковые проволоки Св-15ГСТЮЦА (стальная) или ПАНЧ-11 и ПАНЧ-12 (на никелевой основе). Режимы сварки:

Основная трудность сварки деталей из алюминиевых сплавов – образование тугоплавкой оксидной пленки Al₂O₃, а также резкое снижение прочности алюминия при температуре 400...450°С. Перед сваркой детали обезжиривают ацетоном и подогревают до 250...300°С.

Применяют дуговую или газовую сварку с использованием флюса АФ-4А, АН-4А и т.д., содержащего хлористые и фтористые соли лития, натрия, калия и бария (флюс растворяет оксидную пленку) или специальные электроды, обмазка которых состоит из флюса АФ-4А.

Хорошие результаты дает аргонно-дуговая сварка алюминия вольфрамовым электродом на установках УДГ-301,' УДГ-501 и др. Режим сварки при толщине детали 4...6 мм: диаметр присадочной проволоки 3...4 мм, сила тока 150. .270 А, напряжение 18...20В, расход аргона 7...8 л/мин. Марка присадочной проволоки зависит от марки свариваемого металла (табл. 4.29).

Таблица 4.29

Марки проволоки для аргонно-дуговой сварки алюминиевых сплавов