Сварка и наплавка деталей в среде защитного газа

Сварка и наплавка деталей в среде защитных газов. Ду­говая сварка и наплавка в среде защитных газов нашла широ­кое применение при ремонте машин благодаря ее техническим и экономическим преимуществам. Особенность этого вида свар­ки и наплавки заключается в том, что в зону горения дуги по­дается защитный газ, который вытесняет воздух и защищает расплавленный металл от воздействия кислорода и азота воз­духа. Технологическими преимуществами является простота процесса сварки (наплавки), возможность автоматической и полуавтоматической сварки швов, находящихся в различных пространственных положениях, и наблюдения за процессом свар­ки, отсутствие необходимости очищать от шлака наплавленный слой, что важно при многослойной наплавке, и др.

В качестве защитных газов используют аргон и гелий (для сварки всех металлов), азот (для сварки меди и ее сплавов), уг­лекислый газ (для сварки стали и чугуна). Наибольшее распро­странение при ремонте машин получили сварка и наплавка в уг­лекислом газе, как наиболее простой и экономичный способ.

Сварку в среде углекислого газа применяют при ремон­те деталей и конструкций из тонколистовой стали при завар­ке трещин, приварке заплат (ремонт кабин, кузовов, облицов­ка и т.д.). Сварка в углекислом газе осуществляется полу­автоматическим способом, при котором механизированы опе­рации подачи электродной проволоки и газа.

Наплавку в среде углекислого газа применяют при вос­становлении деталей цилиндрической формы диаметром бо­лее 10 мм, при устранении дефектов резьбы, заварке шпоноч­ных пазов, наплавке изношенных шлицевых валов и т.д.

Электродная проволока. При высокой температуре угле­кислый газ диссоциирует с образованием активных атомов кислорода и окиси углерода, обладающих высокими окисли­тельно-восстановительными свойствами. Присутствие атомов кислорода приводит к окислению (выгоранию) углерода и легирующих элементов, входящих в состав сварочной прово­локи и основного металла. Окисленный углерод (окись уг­лерода) при кристаллизации сварочной ванны стремится выделиться из нее. Однако процесс кристаллизации идет настолько быстро, что газы частично остаются в металле в виде пор.

Необходимая твердость наплавленного металла достига­ется за счет применения соответствующей наплавочной про­волоки. При наплавке деталей из сталей 30, 40, 45 проволо­кой Св-08Г2С, СвЮГС, Св-10ХГ2С твердость наплавленного металла находится в пределах НВ 200 — 250. Наплавка де­талей из тех же сталей проволокой Св-18ХГСА, Нп-ЗОХГСА обеспечивает твердость НВ 300 — 350, а после закалки — HRC₃ 42—45. При сварке и наплавке в среде углекислого газа при­меняют также порошковые проволоки ПП-AHtO, ПП-АН21, ПП-АН22, ПП-АН54 и др.

Оборудование. Для сварки в среде углекислого газа при­меняют полуавтоматы с подачей проволоки через шланг (шлан­говые полуавтоматы) А-825М, ПДГ-308УЗ, ПДГ-502УЗ и др. Полуавтомат (состоит из источника питания (сва­рочного выпрямителя) с пультом управления, механизма подачи проволоки, газоэлектрической горелки. В комп­лект входит баллон с углекислотой, подогреватель газа, осушитель, редуктор, расходомер газа и газоэлектричес­кий клапан.

Режимы сварки и наплавки. Наплавка в среде углекис­лого газа ведется на постоянном токе обратной полярности. Режимы наплавки приведены в табл. 5.4. Вылет электрода принимают в пределах 8—15 мм. Увеличение вылета приводит к ухудшению защиты расплавленного металла из-за уда­ления сопла от поверхности детали, что может привести к образованию пор. Уменьшение вылета ведет к забрызгива- нию сопла и подгоранию наконечника мундштука. Шаг на­плавки принимают (2—3)d_s. Расход углекислого газа уста­навливают в пределах 6 — 8 л/мин. С увеличением скорости наплавки и вылета электрода увеличивают расход газа.