Ручная дуговая сварка и наплавка стальных деталей

 

Она применяется в войсковых ремонтных мастерских и на ремонтных предприятиях для устранения повреждений деталей, когда нерационально или невозможно применение механизированных способов сварки.

Большинство автомобильных деталей изготавливают из среднеуглеродистых сталей. При сварке и наплавке поврежденных деталей из этих сталей возникают определенные трудности, связанные с нарушением термообработки, окислением металла и выгоранием легирующих элементов. Поэтому очень важен правильный выбор электродов и режима сварки.

В качестве электродов при ручной сварке применяют стальные стержни с покрытием. Марку электрода выбирают по справочной литературе в зависимости от материала восстанавливаемой детали. Стержень электрода изготавливают из проволоки Cв-08, Cв-08Г2С, Cв-18ХГСА и др., а для наплавки используют проволоку марки Нп-65, Нп-65Г, Нп-30ХГСА.

Электродные покрытия подразделяют на тонкие и толстые. Тонкие покрытия, состоящие из смеси мела (80…85 %) и жидкого стекла (15…20 %), стабилизируют электрическую дугу и содержат ионизирующие вещества.

При необходимости получения в металле высоких физико-механических свойств используют электроды с толстым покрытием, которые кроме ионизирующих веществ содержат также шлакообразующие, раскисляющие и легирующие вещества. В качестве шлакообразующих веществ применяют порошки полевого шпата, кварцевого песка, мрамора, которые при сварке плавятся и образуют шлаковые корочки, надежно защищающие расплавленный металл от окисления. В качестве раскисляющих веществ в электродные покрытия вводят порошки алюминия, ферромарганца, ферросилиция, которые активно соединяются с кислородом окислов и восстанавливают наплавленный металл. Легирующие вещества – феррохром, ферроникель и другие – при плавлении электрода насыщают металл легирующими элементами и улучшают его свойства.

Для сварки используют электроды, обозначаемые буквой «Э» с двузначной цифрой через дефис, например Э-42. Цифра показывает прочность сварочного шва на разрыв. Наплавочные электроды обозначают двумя буквами «ЭН» и цифрами, которые показывают гарантированную твердость наплавленного данным электродом слоя.

Каждому типу электрода соответствует несколько марок составов обмазок. По входящим в них веществам все электродные покрытия разделяют на следующие группы: рудно-кислое – Р; рутиловое – Т; фтористо-кальциевое – Ф; органическое – О и др. Наиболее распространены рудно-кислое (ОММ-5, ЦМ-7, ЦМ-8 и др.), рутиловое (АНО-1, АНО-3, АНО-4, АНО-12, ОЗС-3, ОЗС-4, ОЗС-6 и др.) и фтористо-кальциевое покрытия (УОНИ-13/45, УОНИ-13/55, ЦЛ-9, ОЗС-2, АНО-7 и др.).

Качество ручной сварки и наплавки плавящимися электродами (рис. 5.21) зависит от режима, который устанавливают в соответствии с размерами и материалом восстанавливаемой детали. Основными параметрами режимов сварки и наплавки являются диаметр электрода и сила сварочного тока, а при применении постоянного тока еще и полярность. Для получения минимальной глубины проплавления основного металла и уменьшения нагрева детали электрод наклоняют в сторону, обратную направлению наплавки, а также применяют обратную полярность (- на деталь, + на электрод).

 

 

Рис. 5.21. Схема ручной электродуговой наплавки:

1 – основной металл; 2 – наплавленный валик; 3 – шлаковая корка;

4 – электродный стержень; 5 – покрытие электродного стержня;

6 – газошлаковая защита; 7 – сварочная ванна

Сила тока зависит от толщины материала ремонтируемого изделия и определяется по формуле:

I = k,

где k – коэффициент, зависящий от толщины материала свариваемого изделия (табл. 5.4);

- толщина материала, мм.

Напряжение дуги составляет 22…40 В. Диаметр электрода (d_эл) выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла изделия (табл. 5.4) или определяют по формуле:

d_эл = 0,5 + (1…2)

Длина сварочной дуги не должна превышать диаметра электрода.

 

Таблица 5.4

Зависимость коэффициента k и диаметра электрода d_эл

от толщины материала изделия

 

, мм	1…2	3…4	5…6
k	25…30	30…45	45…60
dэл	2…3	3…4	4…5

 

Особую трудность представляет электродуговая сварка стали толщиной менее 2 мм. Листы такой толщины сваривают без зазора в стыке или чаще всего с отбортовкой кромок, при этом используются сварочные преобразователи ПСО-120, ПД-101 и др.

В подвижных ремонтных мастерских войскового звена ПАРМ-М1и ПАРМ-3М1 для сварки деталей применяется установка УДЗ-103У2 (сварочный преобразователь постоянного тока типа ПД-1601У2) в МРС-АТ-М1 и электросварочный агрегат на одноосном прицепе, состоящий из сварочного генератора типа ГД-303У2, спаренного с бензиновым, четырехтактным двигателем внутреннего сгорания.