Наплавка меди и ее сплавов на стали и чугуны применя­ется для воссгановления изношенных и получения новых би­металлических деталей машин. По технологии наплавки де­тали делятся на пять групп: 1) с плоскими наплавляемыми поверхностями; 2) цилиндрической формы с наружными или внутренними наплавляемыми поверхностями; 3) формы диска с боковыми наплавляемыми поверхностями; 4) конусной фор­мы с наружными или внутренними наплавляемыми поверхно­стями; 5) типа сфер с внутренними или наружными наплавляе­мыми поверхностями.

Наплавка плоских деталей производится с перекрытием валиков на 1/8 их ширины. Для этого электрод перемещают по зоне перехода предыдущего наплавленного валика к основ­ному металлу.

Наплавка деталей цилиндрической формы, особенно малого диаметра, усложнена трудностью удержания металла ванны и формирования сварочного шва. При наплавке деталей формы дисков круговыми валиками, а сфер и конусов кольцевыми основной трудностью является регулирование скорости наплав­ки с изменением диаметра наплавляемых валиков.

При наплавке внутренней сферы и смещении электрода с нижней точки «на подъем» в сторону, обратную вращению, расплавленный металл стекает в хвостовую часть сварочной ванны. Эго приводит к значительному провару основного ме­талла и повышению его доли в наплавленном. В случае смеще­ния электрода в сторону вращения сферы наплавляемый ме­талл подтекает под дугу, что значительно уменьшает глубину провара.

Смещение электрода больше оптимального значения приво­дит к отсутствию проплавления основного металла и отделению от него наплавленного валика. Поэтому при наплавке сфериче­ских тел вращения медью и ее сплавами, обладающими высо­кой жидкотекучестью, качество наплавки определяется точ­ностью смещения электрода с зенита. Для определения зенита применяется уровень, который закрепляют на двуу опорах, расположенных в одной плоскости под углом 60°, а между ними находится фиксатор в виде стержня. Такая система устанавли­вается по уровню на сферу, а опускаемый вниз фиксатор ука­зывает зенит, от которого ведут отсчет смещения электрода.

При наплавке сферы от максимального радиуса к ее центру уменьшают смещение электрода с зенита. Этб, без из­менения остальных параметров режима, приводит к увели­чению глубины проплавления основного металла и повышению его доли в наплавленном. Для восстановления прежней глу­бины провара увеличивают угол наклона электрода вперед и повышают число оборотов наплавляемой детали. .Наплавку выполняют в среде защитных газов плавящимся электродом на постоянном токе обратной полярности стандартными свароч­ными автоматами, снабженными горелками типа ГУ. Наплав — камеди и ее сплавов может выполняться также и под флюсом.

Большей частью наплавка производится проволоками; МІ; МНЖКТ 5-1-0,2-0,2; БрХ0,7; БрКМцЗ-1; БрАМц9-2; БрХНТ; БрНЦр; БрОФ6,5-0,15 и др. При сварке в защитных ‘ средах газы, а также флюсы применяются такие же, как и для сварки меди. Смешивают газы в смесителе СМГИ-2 или в других, обеспечивающих точный состав смеси. Режим наплав­ки: /св = 400…450 А, DA = 30…34 В, осв = 18…22м/ч, ds = =3 мм, расстояние горелки от наплавляемой детали 25—30 мм, расход защитной смеси 25—30 л/мин.

Для наплавки алюминиевых бронз с регулируемым хи­мическим составом применяют две разнородные проволоки — медную сварочную и алюминиевую легирующую. Скорость подачи алюминиевой легирующей проволоки, определяется по следующей зависимости:

^подА = ^подм (CDt^/CMDx) 1,05,

где УподА и V подМ—скорости подачи алюминиевой легирующей и медной сварочной проволоки, м/ч; Са и См— содержание алюминия и меди в наплавленном металле, %; ЬА и Dm—диа­метры алюминиевой и медной проволоки, мм; 1,05 — коэф­фициент потерь.

При наплавке разнородными лентами вместо диаметра про­волоки в формуле ставится площадь сечения ленты (мм2).

image64

Рис. 6.3. Установка для наплавки цилиндрических деталей малого

диаметра

Наплавка производится в среде защитных газов на постоянном токе обратной полярности. Алюминиевая легирующая прово­лока может быть как обесточенная, так и одноименного потен­циала с наплавляемой деталью — Такой способ наплавки позво­ляет при необходимости изменять состав наплавляемой брон­зы и особенно пригоден при наплавке больших объемов металла.

Детали небольшого диаметра наплавляют на установке (рис. 6.3) под слоем керамического флюса КМ-1 расщеплен­ным плавящимся электродом. Установка состоит из станины /, электродвигателя 2 с редуктором и патроном для крепления наплавляемых деталей, направляющих 3, сварочного трактора 4, флюсосборника 5, задней бабки 6 для крепления наплавля­емой детали 8 н флюсоудержателя 7. Огневую часть трактора можно перестраивать для крепления сварочной горелки ГУ-3 и для наплавки расщепленным электродом под слоем флюса. Наплавка производится после механической обработки поверх­ности цилиндрических деталей диаметром от 40 до 100 мм, длиной от 500 до І500 мм по винтовой линии. —

Детали диаметром от 40 до 60 мм наплавляют в смеси ар­гона и азота с кислородом плавящимся электродом (проволока БрКМцЗ-1) диаметром 2 мм. При большем диаметре наплавля­емых деталей используется проволока диаметром 3 мм. Детали диаметром более 70 мм можно наплавлять также под керами­ческим флюсом КМ-1 или другими расщепленным электродом диаметром 2,5 мм.

Наплавку деталей диаметром 40—60 мм выполняют горел­кой ГУ-2,5. Диаметр сварочной проволоки 2 мм. Режим наплав­ки: /с,- 280…320 A, 24…26 В, i>«=12…]6 м/ч,

длина дуги /д= (0,8…1,2) d„ гдегі3—диаметр сварочной про­волоки, расход газа 20—25 л/мин. Детали диаметром более 60 мм наплавляют горелкой ГУ-3. Режим наплавки: /ев = =380…420 А, ил= 26…30 В, оСв= 12…16м/ч, ds = Змм, рас­ход газа 25—30 л/мин. Длина дуги должна находиться в та­ких же пределах, как и при наплавке электродной проволокой диаметром 2 мм. Наплавка производится на постоянном токе обратной полярности от выпрямителя ВДУ-504.

Под керамическим флюсом детали наплавляют на постоян­ном токе обратной полярности от выпрямителя ВДУ-1201 с балластными реостатами РБ-300 в цепи дуги. Режим наплав­ки: /св= 400…450 A, t/4 = 38…42 В, vCB = 16…18 м/ч.

В различных отраслях промышленности широко приме­няются изделия из чугуна с контактными поверхностями из меди и ее сплавов. Наиболее производительным способом получения таких поверхностей является — наплавка, однако при наплавке железо основного металла не смешивается с на­плавленной бронзой и концентрируется в верхних слоях метал­ла. Такие железные включения обладают твердостью цемен­тита и резко ухудшают качество наплавленного металла.

При содержании основного металла в наплавленном до 5 % его равномерное распределение достигается легированием наплавленного металла никелем или наплавкой под керамиче­ским флюсом, содержащим медную окалину и кремнезем. В этом случае происходит реакция

-* 4Fe + Fe2Si04.

удаляется в шлак

2Cu [Fe] + 2Cu + Si02

железо в составляющие меди и ее керамического сплавах. флюса

Комплексное соединение Fe2S? o4, удаляясь в шлак, осво­бождает наплавленный металл от железных включений.

В случае необходимости для уменьшения доли основного металла в наплавленном производится наплавка в кристалли­заторе, который может быть стационарным или движущимся вместе с огневой частью сварочного автомата. Кристаллизатор увеличивает скорость охлаждения металла и повышает отвод тепла из зоны дуги. Это снижает глубину провара основного металла и его содержание в наплавленной меди и ее сплавах.

Такой способ позволяет регулировать глубину провара, а следовательно, получать наплавленные на чугун медные сплавы с минимальными включениями железа основного ме-

талла. Наплавка в кристаллизаторе производится как под флюсом, так и в среде защитных газов плавящимся электродом. При необходимости наплавку можно выполнять неплавящим — ся электродом с подачей в кристаллизатор шихты в виде брон­зовой стружки и раекислителей, например, переплавленной буры. Качество наплавки контролируют внешним осмотром, а толщину наплавленной бронзы при необходимости проверяют за сверловкой.

НАПЛАВКА БАББИТА НА СТАЛИ

Наплавку баббита на стали осуществляют на предваритель­но механически обработанные поверхности с проточками в виде «ласточкина хвоста». Вначале наплавляемые поверхности по­догревают до температуры 300—350 °С и производят их лу­жение под флюсом состава (%): ZnCl2— 75…77, NH4C1 —

18.. .22, SnCl — 3…5. Далее, сохраняя начальную температу­ру изделия постоянной, луженную поверхность заливают пред­варительно расплавленным баббитом.