Автоматическая сварка и наплавка под слоем флюса

Суть способа состоит в том, что сварочная дуга горит под слоем сухого зернистого вещества, называемого флюсом. Под воздействием высокой температуры флюс плавится, образуя вокруг дуги плотную оболочку, которая надежно защищает расплавленный металл от атмосферного воздух способствует сохранению тепла дуги и препятствует разбрызгиванию жидкого металла. Поэтому в наплавленном под флюсом металле отсутствуют поры. На рисунок 90 и 91 показаны схемы наплавки под слоем флюса плоской и круглой поверхностей. Аналогично можно наплавлять конические и фасонные поверхности в один или несколько слоев, причем, толщина наплавляемого слоя практически неограниченна. После того, как дуга переместилась, жидкий металл твердеет вместе с флюсом, образуя на наплавленной поверхности детали шлаковую корку, легко устраняемую.

Рисунок 90 - Схема наплавки плоской поверхности под слоем флюса

 

Наплавочные работы производятся с помощью сварочных автоматов, полуавтоматов или специальных головок типа А-580, ОКС-1031Б, ОКС-1252М, устанавливаемых на токарных станках. Для питания дуги обычно используется постоянный ток обратной полярности. В качестве источников питания дуги применяют преобразователи ПСГ-500, выпрямители ВС-300, ВДУ-504, ВС-600, ВДГ-301.

 

Рисунок 91 - Схема наплавки цилиндрической поверхности под слоем флюса.

 

Методом механизированной наплавки под слоем флюса можно достичь легирования наплавленного металла, причем, разными способами:

— легированной электродной проволокой с обычным флюсом;

— специальной проволокой, внутри которой находятся легирующие элементы в виде порошка, при обычном флюсе;

— применением флюса, содержащего легирующие элементы, при наплавке обычной проволо­кой или лентой;

— обычной электродной проволокой при обычном флюсе с предварительным покрытием наплавляемой поверхности легирующим порошком, обмазкой ее пастой или укладкой на ней тегированного присадочного прутка.

При правильном осуществлении наплавки и последующей термообработке можно повысить эксплуатационные свойства деталей в 2-5 и более раз. Поверхностная закалка позволяет увеличить тонкость наплавленного металла еще в 2 раза.

Для сварки и наплавки низкоуглеродистых и низколегированных сталей используют проволоку из низкоуглеродистых (Св-08, Св-08А), марганцовистых (Св-08Г, Св-08ГА) и кремниймарганцовистых (Св-08ГС, Св-08Г2С, Св-12ГС) сталей, а также из стали Св-18ХГС. Стали с большим содержанием углерода наплавляют проволокой Нп-65Г, Нп-80, Нп-ЗОХГСА, Нп-40Х13. Для наплавки применяют также проволоку Нп-30, Нп-40, Нп-50, Нп-60, Нп-40Х2Г2М, Нп-50ХФА, Нп-Х20Н80Т.

Флюсы подразделяются на плавленые, керамические и флюсы-смеси. Плавленые высококрем-пемарганцовистые флюсы ОСЦ-45А, АН-60, ОСУ-45, АН-20, АН-28 содержат стабилизирующие и шлакообразующие элементы, имеют малую склонность к образованию пор и трещин в сварном шве. Однако, в состав этих флюсов не входят легирующие добавки, что не способствует повышению прочности и износостойкости наплавленного металла. Керамические флюсы АНК-18, АНК-19, ЖСН-1, кроме стабилизирующих и шлакообразующих элементов, содержат легирующие добавки (ферросплавы), которые при наплавке малоуглеродистой проволокой обеспечивают высокую твердость и износостойкость наплавленного металла. Флюсы-смеси состоят из флюса АН-348А с добавлением феррохрома, ферромарганца и графита.

Наплавка порошковой проволокой

Хорошие результаты дает использование порошковой проволоки, в состав которой входят феррохром, ферротитан, ферромарганец, графитовый и железный порошки. Использование порошковой проволоки позволяет снизить расход сварочной проволоки. Наплавку выполняют под слоем флюса в среде защитных газов, а также без какой-либо защиты.

Рекомендуется применять постоянный ток обратной полярности низкого напряжения (20-21В). Источниками питания являются преобразователь ПСГ-500, выпрямители ВДУ-504, ВДУ-301,1 ВДУ-1001, ВС-600, ВДМ-1001.

Для наплавки деталей порошковой проволокой используют токарные станки с головками I А-580М, ОКС-1252М, А-765, А1197, а также специальные станки УД-139, УД-140, УД143, УД-244,1 УД-209, УД-233, У-651, У-653, ОКС-11200, ОК-11236, ОКС-11238, ОКС-14408

Сварка и наплавка в среде защитных газов

При этом способе в зону горения дуги непрерывно подается газ, который вытесняет воздух и изолирует расплавляемый металл от вредного воздействия кислорода и азота. В качестве защитных газов используют углекислый газ и аргон. Сварка может быть ручной, полуавтоматической и автоматической.

По сравнению с ручной дуговой и автоматической под слоем флюса сварка в защитных газах имеет ряд преимуществ: высокую степень защиты расплавленного металла от воздействия воздуха; отсутствие на поверхности шва оксидов и шлаковых включений (при применении аргона); возможность проведения процесса во всех пространственных положениях обрабатываемой конструкции; возможность визуального наблюдения за процессом формирования сварного шва; высокую производительность; относительно невысокую стоимость процесса. Преимущества способа проявляются особенно тогда, когда невозможна или затруднительная подача флюса и удаление шлаковой корки, например, при наплавке мелких деталей, внутренних поверхностей деталей и деталей сложной формы. Недостатки способа — окислительная способность углекислого газа и сложность работы на открытом воздухе вследствие срыва струи газа. Сварку в углекислом газе выполняют только плавящимся электродом на постоянном токе при обратной полярности. Сварка применяется для углеродистых и низколегированных сталей (газо- и нефтепроводы, аппаратура). Аргонодуговая сварка позволяет использовать плавящиеся и неплавящиеся электроды. В первом случае сварку на постоянном токе обратной полярности, во втором на переменном токе. Аргонодуговая применяется для деталей из легированных и высоколегированных сталей, цветных металлов иплавких металлов и их сплавов.

Наплавку выполняют на постоянном токе обратной полярности. Схема наплавки в среде ,углекислого газа показана на рисунок 92.

Рисунок 92 - Схема наплавки в среде углекислого газа.

 

При наплавке используют электродную проволоку Св-12ГС, Св-0,8ГС,

Св-0,8Г2С, Св-12Х13, Св-06X19H9T, Св-18ХМА, Нп-30ХГСА, порошковую проволоку ПП-Р18Т, ПП-Р19Т, ПП-4Х28Г II Др.