Подгонка деталей выполняется на месте. Балансировка и подгонка деталей машин. Специальные приспособления и материалы

. Подгонка деталей изделий. Окончательная обработка изделий .

Цель: сформировать у учащихся понятие о процессе подгонки и окончательной обработки изделий из древесины, раз-вивать политехническое мышление; воспитывать культуру труда.

Ключевые понятия: Подгонка, допуски, красители, протравы, грунтовки, масляные лаки, масти-ки, шлифование и полирование.

Объекты практической деятельности учащихся: детали изделия проектной деятельности учащихся,

Оборудование: столярный верстак, заготовки из фанеры и ДВП, плакаты с изображением режущих частей инструментов, столярные ножовки.

Ожидаемые учебные результаты

1. Умение характеризовать процесс подгонки деталей.

2. Умение определять этапы и правила отделки изделий.

3. Умение выполнять пропитку воском, мас-тиками. Покрытие морилкой, олифой, лаком, красками.

4. Умение соблюдать правила охраны труда при окончательной обработке изделий.

План урока.

I. Организационный этап

II. Мотивация учебной деятельности учащихся. Актуализация опорных знаний учащихся

III. Объявление темы и ожидаемых учебных результатов

IV. Изучение нового учебного материала

1. Основной принцип технологического процесса подгонки деталей и их скле-ивание.

2. Ознакомление учащихся с технологией во время отделки изготовленных изделий.

3. Инструктаж по выполнению практической работы.

V. Практическая работа

"Отделка|украшение| изделий"

VI. Подведение итогов, оценивание результатов работы

VII. Домашнее задание

Какие виды клея Вы знаете.

Как приготовить древесный клей.

Какая рабочая температура клея.

ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

Склеивание и сушка изделий

Прочность склеивания зависит от обработки склеивае-мых поверхностей, влажности и температуры древесины, температуры в помещении, силы и продолжительности запрессовки, качества приготовленного клея и других факторов.

При склеивании на гладкую фугу или при фанерова-нии склеиваемым местам лучше всего придать шерохова-тость, обработав их цинубелем, что повышает прочность склеивания.

Во время работы температура костного клея должна быть 65—70°.

Для намазывания клея применяют кисточку-помазок, изготовленную из луба липовой или дубовой коры. Но-жом куску коры придают форму лопаточки, срезают твердую корку, опускают широкий конец в горячую воду, меняя ее по мере остывания, пока дуб хорошо не раз-мокнет. Размокший дуб разбивают молотком на длину 5-10 мм, удаляют крупные волокна, промывают и сушат.

Перед нанесением клея загрязненную поверхность обез-жиривают чистым бензином или ацетоном.

Клей наносят тонким слоем так, чтобы текстура дре-весины слегка просвечивала.

При склеивании досок или брусков намазанные клеевым раствором плоскости рекомендуется притереть, рас-тирая при этом возможные комочки, получая более тон-кий клеевой слой. Шипы и проушины намазывают клеем со всех сторон (обмакивать шипы в клеевой раствор не следует). Запрессовка должна производиться не ранее чем через 3 мин и не позднее 5 мин после нанесения клея. Это необходимо для того, чтобы клей впитался в поры дерева и произошла так называемая открытая пропитка. Если запрессовать детали раньше или позже, клей может выдавиться и произойдет "голодное" склеи-вание.

Запрессованные изделия выдерживают под давлением 3—5 ч, после этого их распрессовывают и сушат 24—72 ч при комнатной температуре.

При склеивании казеиновым клеем температура в по-мещении должна быть не ниже +12°, а с применением подогрева материала не ниже +8°.

Опиливания, зачистки и шабрения поверхностей зачастую бывает недостаточно, чтобы достигнуть достаточно плотного прилегания деталей друг к другу. Поэтому в процессе сборки механизмов слесари прибегают к притирке (доводке) поверхностей с использованием абразивных порошков и паст. В процессе притирки деталям сообщается наиболее точный размер за счет снятия очень малого припуска (около 0,05 мм). Притиркой можно достичь такого плотного прилегания поверхностей, что соединение будет гидронепроницаемым.

Притирку можно производить двумя способами: одной деталью о другую (так притирают в основном криволинейные прилегающие друг к другу поверхности – клапаны, пробки и пр.) или деталью о притир (так доводят фланцы, крышки и пр.). В качестве притиров используются плиты, бруски или другие детали, сделанные из более мягкого материала, чем сами притираемые элементы (например, для притирки стальных деталей используются чугунные притиры, для притирки деталей из цветных металлов – стеклянные притиры).

Притирка, подобно шабрению, осуществляется в два этапа: предварительная притирка (предназначенные для этого притиры имеют на своей поверхности канавки, куда собирается металлическая стружка) и окончательная – доводка (она производится притирами с гладкой поверхностью).

В качестве притирочных порошков используются: корундовый, карборундовый, наждачный порошки, окись железа, алюминия, хрома, толченое стекло.

Зернистость абразивных порошков – от М40 до М7.

В качестве смазки применяются олеиновая кислота, машинное масло, керосин, скипидар, техническое сало. При доводке вместо абразивных порошков используются пасты, в частности паста ГОИ.

Нанесение притирочных порошков на притиры (или на поверхности деталей, если притирка осуществляется одной деталью о другую) называется шаржированием и осуществляется двумя способами: во-первых, абразивный порошок можно вдавить в притир стальным закаленным валиком, после чего лишний порошок удалить, а поверхность притира смазать; во-вторых, притир можно смазать и уже поверх смазки насыпать абразивный порошок и вдавить его валиком. Притирочная паста наносится на поверхность притира тонким слоем без вдавливания. Перед шаржированием поверхность притира предварительно промывают керосином и начисто протирают.

По плоскому притиру с легким нажимом прокатывают стальной закаленный валик (рис. 37, в). Если шаржируется круглый притир, то притирочную массу наносят на две стальные закаленные плиты и притир прокатывают между ними (рис. 37, г). После шаржирования, когда абразивные зерна вдавлены в поверхность притира, избыточную притирочную массу убирают.

Рис. 37. Притиры и шаржирование притиров: а – плоский притир с канавками; б – плоский притир без канавок; в – шаржирование плоского притира; г – шаржирование круглого притира: 1 – нижняя стальная закаленная плита; 2 – притир; 3 – верхняя стальная закаленная плита.

Притирка плоских поверхностей происходит следующим образом: деталь обрабатываемой стороной накладывают на подготовленную плоскость притира (или другой притираемой детали) и производят 20–30 сложных кругообразных движений с сильным нажимом.

Внимание! Траектория движений должна быть действительно сложной (даже можно сказать – хаотичной), чтобы они не накладывались друг на друга. Скорость движений должна быть приблизительно 20 м/мин (рис. 38).

Рис. 38. Притирка плоских поверхностей: а – предварительная; б – окончательная.

Затем отработанную притирочную массу убирают с поверхности притира и детали и наносят новый слой (зернистость используемого порошка на этот раз должна быть меньше). Таким образом чередуют притирочные движения с заменой притирочного слоя до получения соответствующего вида изделия (при последних подходах абразивный порошок заменяют пастой: сначала грубой, затем средней и в последнюю очередь тонкой. Окончательную притирку (доводку) осуществляют без нанесения пасты, а лишь со смазыванием притира смесью керосина и машинного масла.

Если заготовка очень тонкая в сечении и ее неудобно двигать по притиру, то ее закрепляют на деревянном бруске и перемещают по плите вместе с ним.

Притирка узких граней деталей или мелких заготовок производится пакетом. Несколько заготовок с помощью струбцин соединяют в пакет и притирают как широкую поверхность. Для этой цели можно использовать стальные или чугунные направляющие бруски или призмы.

Притирка криволинейных поверхностей имеет свои особенности. Чаще всего криволинейные поверхности двух деталей взаимосоприкасаемы, при этом одна из поверхностей выпуклая, а другая вогнутая (например, пробка и гнездо под нее, вместе составляющие самоварный краник), поэтому притирку этих поверхностей производят одна об другую.

Пробку смазывают и присыпают абразивным порошком, вставляют в гнездо и вращают попеременно в разные стороны приблизительно на 1/4 оборота 5–6 раз, после чего делают полный оборот пробки вокруг ее оси. Чередование притирки с заменой притирающих материалов аналогично притиранию широких плоских поверхностей.

Проверку точности притирки можно осуществить с помощью грифельного карандаша: наносят линию на одну из притертых поверхностей и проводят ею по другой притертой поверхности. При удовлетворительном качестве притирки карандашная линия равномерно стирается или смазывается по всей длине.

В завершение операции притирки (доводки) детали при необходимости обрабатывают полировальниками – эластичными кругами из фетра или войлока. В качестве механического привода полировальника может выступать двигатель от бормашины или электрическая дрель. Полировку производят очень тонкими абразивными порошками со связкой из вазелина, говяжьего сала, воска или полировальными пастами.

Из книги: Коршевер Н. Г. Работы по металлу

Урок № _____________________

Тема . Подгонка деталей изделий. Окончательная обработка изделий .

Цель: сформировать у учащихся понятие о процессе подгонки и окончательной обработки изделий из древесины, раз­вивать политехническое мышление; воспитывать культуру труда.

Ключевые понятия: Подгонка, допуски, красители, протравы, грунтовки, масляные лаки, масти­ки, шлифование и полирование.

Объекты практической деятельности учащихся: детали изделия проектной деятельности учащихся,

Оборудование: столярный верстак, заготовки из фанеры и ДВП, плакаты с изображением режущих частей инструментов, столярные ножовки.

Ожидаемые учебные результаты

1. Умение характеризовать процесс подгонки деталей.

2. Умение определять этапы и правила отделки изделий.

3. Умение выполнять пропитку воском, мас­тиками. Покрытие морилкой, олифой, лаком, красками.

4. Умение соблюдать правила охраны труда при окончательной обработке изделий.

План урока.

I. Организационный этап

II. Мотивация учебной деятельности учащихся. Актуализация опорных знаний учащихся

III. Объявление темы и ожидаемых учебных результатов

IV.

1. Основной принцип технологического процесса подгонки деталей и их скле­ивание.

2. Ознакомление учащихся с технологией во время отделки изготовленных изделий.

3. Инструктаж по выполнению практической работы.

V. Практическая работа

«Отделка|украшение| изделий»

VI. Подведение итогов, оценивание результатов работы

VII. Домашнее задание

Какие виды клея Вы знаете.

Как приготовить древесный клей.

Какая рабочая температура клея.

ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

Склеивание и сушка изделий

Прочность склеивания зависит от обработки склеивае­мых поверхностей, влажности и температуры древесины, температуры в помещении, силы и продолжительности запрессовки, качества приготовленного клея и других факторов.

При склеивании на гладкую фугу или при фанерова­нии склеиваемым местам лучше всего придать шерохова­тость, обработав их цинубелем, что повышает прочность склеивания.

Во время работы температура костного клея должна быть 65-70°.

Для намазывания клея применяют кисточку-помазок, изготовленную из луба липовой или дубовой коры. Но­жом куску коры придают форму лопаточки, срезают твердую корку, опускают широкий конец в горячую воду, меняя ее по мере остывания, пока дуб хорошо не раз­мокнет. Размокший дуб разбивают молотком на длину 5-10 мм, удаляют крупные волокна, промывают и сушат.

Перед нанесением клея загрязненную поверхность обез­жиривают чистым бензином или ацетоном.

Клей наносят тонким слоем так, чтобы текстура дре­весины слегка просвечивала.

При склеивании досок или брусков намазанные клеевым раствором плоскости рекомендуется притереть, рас­тирая при этом возможные комочки, получая более тон­кий клеевой слой. Шипы и проушины намазывают клеем со всех сторон (обмакивать шипы в клеевой раствор не следует). Запрессовка должна производиться не ранее чем через 3 мин и не позднее 5 мин после нанесения клея. Это необходимо для того, чтобы клей впитался в поры дерева и произошла так называемая открытая пропитка. Если запрессовать детали раньше или позже, клей может выдавиться и произойдет «голодное» склеи­вание.

Запрессованные изделия выдерживают под давлением 3-5 ч, после этого их распрессовывают и сушат 24-72 ч при комнатной температуре.

При склеивании казеиновым клеем температура в по­мещении должна быть не ниже +12°, а с применением подогрева материала не ниже +8°.

При сжатии любых предметов с помощью клиньев необходимо следить за тем, чтобы боковые стенки выре­за в сжиме и косые грани клиньев были перпендикуляр­ны к поверхности выреза, иначе при сжатии щита, состоя­щего из нескольких делянок, он вспучится и разойдется в стыках. Угол скоса клиньев должен быть не более 5- 6°. Между зажимаемым изделием и стенкой сжима сле­дует всегда забивать два клина навстречу друг к другу. В этом случае сжатие происходит более надежно.

Собирая различные изделия, нельзя наносить удары молотком или киянкой непосредственно по детали, что приводит к образованию вмятин. На деталь следует обя­зательно положить кусок доски или бруска и по нему на­носить удары. При вгонке шипа одной детали в гнездо другой нужно положить брусок на заплечики противопо­ложного шипа и только по этому бруску наносить удары молотком.

После склеивания и сушки изделия необходимо снять и зачистить выступивший клей, а затем сделать шлифовку.

Чем обезжиривают поверхность древесины перед склеиванием.

При склеивании казеиновым клеем в по­мещении какая должна быть температура воздуха.

ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Пигменты - сухие краски, применяемые для подкра­шивания шпаклевок, грунтовок, окрасочных составов и других целей.

Олифа бывает натуральной и искусственной. Приме­няется для грунтовки, приготовления шпаклевок, разве­дения густотертых красок и т. д.

Масляные краски разных цветов получают путем пе­ретирания пигментов с олифой. Выпускаются густотер­тыми, требующими добавки олифы для их разведения, или готовыми к употреблению. Высыхают полностью за 48 ч. (Краску перетирают на специальных машинах.)

Эмалевые краски - это пигменты, перетертые с мас­ляными или другими лаками. Эмалевые покрытия обла­дают высоким глянцем. Эмали на масляном лаке высы­хают за 72 ч.

Растворители и разбавители применяют для разжи­жения лакокрасочных материалов и для ускорения их высыхания. К ним относятся: бензин, уайт-спирит, рас­творитель РДВ, растворитель № 646, керосин, скипидар, сиккативы. Добавлять их следует в таком количестве, которое рекомендуется в инструкциях, прилагаемых к каждому материалу.

Грунтовки - олифа в чистом виде или с добавлением краски. Применяют для грунтования деревянных и дру­гих поверхностей перед шпатлеванием или окрашивани­ем масляными и эмалевыми красками. Грунтовки хорошо впитываются в поры и частично закрывают их.

Шпаклевки - тестообразные вещества, применяемые! для исправления дефектов поверхности древесины. На­носят шпаклевку на грунтованную и просушенную по­верхность. Приготовляют на месте работ по разным ре­цептам. Масляная шпаклевка: мел сухой тонкосеяный - , 750 г, олифа - 270 г, клеевой раствор 10%-ной крепости - 50 г. Лаковая шпаклевка: мел сухой тонкосея­ный - 570 г, пигмент нужного цвета -180, вода-20, масляный подмазочный лак - 230 г. Клеевая шпаклевка: мел сухой тонкосеяный - 700-800 г, клеевой раствор 15-20%-ной крепости -300-200, олифа - 30-50 г.

Отдельные материалы, входящие в состав грунтовок или шпаклевок, тщательно перемешивают до получения однородной массы.

Лаки - это растворы смол в различных маслах или спиртах. В зависимости от растворителя и смолы они но­сят то или другое название. Масляные лаки высыхают за 48 ч, спиртовые - за 1-2 ч или раньше.

Лаки шпаклевочные разных номеров высыхают за 20-24 ч.

Политура - спиртовой лак с небольшим содержанием смолы. Она оставляет более тонкую пленку, чем лак. Бывают цветные политуры. Применяются для полировки дерева, высыхают за 1 ч, некоторые быстрее.

КРАСИТЕЛИ И ПРОТРАВЫ

Для окрашивания древесины и сохранения при этом структуры дерева применяют красители и протравы: про­травы изменяют оттенок древесины только тех пород, в которых имеются дубильные вещества.

Широко применяются морилки , или гуминовые краси­тели (бейцы). Можно применять обычные красители для окрашивания тканей. Эти красители делятся на прямые, кислотные, протравные, кубовые и др. Прямые красители непосредственно окрашивают древесину, не вступая с ней в химическую реакцию. Многие из таких красителей не­достаточно светостойки, поэтому лучше применять корич­невые цвета. Растворяют их в горячей воде.

Кислотные красители яркие, чистые, светостойкие, растворяют в воде с небольшой добавкой уксусной кисло­ты. Окрашивают так. Сперва обрабатывают древесину 0,5% -ным раствором хромпика или медного купороса, а затем водным 0,5-2% -ным раствором красителя. Воду лучше применять дождевую или добавлять 0,1% каль­цинированной соды. Чтобы краситель глубже прони­кал в дерево, в него добавляют до 5% нашатырного спирта.

Протравы - это растворы медного купороса, марган­цовокислого калия, железного купороса, двухромовокислого калия крепостью не более 1,5%. Если древесина богата дубильными веществами, то она окрашивается прямо этими протравами. Сосну, ель, липу, березу и дру­гие породы, не имеющие дубильных кислот, сначала обра­батывают 0,5-1,5%-ным раствором таннина, пирогалловой кислоты или пирокатехином, а затем наносят про­траву.

Домашнее задание : подго­товить информацию о современных способах отделки изделий из дерева, используя разные информационные ис­точники.

Эту операцию проводят для окончательной подгонки отверстий во втулках после их запрессовки, в результате которой уменьшается их внутренний диаметр.

Прогонка резьб - это ремонтная операция, позволяющая восстановить детали резьбовых соединений. Резьбу на гайках и в нарезанных отверстиях прогоняют метчиками, а на болтах и винтах – плашками.

Клепка конструкций. Поврежденные заклепки удаляют срубанием их головок и последующим выбиванием заклепок бородком и молоткам. Новые заклепки ставят обычным путем.

Склеивание . Применяют для восстановления работоспособности различных разрушенных деталей, накладки заплат, восстановления неподвижных посадок, замазки трещин.

Клеи позволяют соединить между собой в любом сочетании самые различные материалы: пластмассы, металлы, дерево, стекло, кожу, резину и др.

При склеивании сильно нагруженных соединений рекомендуется применять пропитанные эпоксидными смолами и отвердителями стеклотканями. Применяют клеи: карбипольные, эпоксидные, БФ, фенольно-формальдегидные.

Ремонт пайкой

Пайка – это процесс неразъемного соединения мет.деталей, находящихся в твердом состоянии путем заполнения пространства между ними расплавленным присадочным мет.сплавом, наз.припоем.
При помощи пайки можно заделывать небольшие трещины и мелкие пробоины. Ее применяют для ремонта трубопроводов, радиаторов, баков, электросоединений и др других деталей.

При соединении пайкой стальных деталей зазор между нами э.б.>0.04…0.1мм, а при пайке цветных металлов – 0.15мм. Перед пайкой поверхность деталей очищают до мет.блеска при помощи спец.средств, называемых флюсами. Пропой изготовляют из сплавов цветных металлов, обладающих высокой сплавляемостью и диффузией.

Припои бывают мягкие и твердые.

Мягкие припои представляют собой сплавы олова, свинца, сурьмы. Олово придает припоям прочность, свинец- эластичность, сурьма – жидкотекучесть.

Температура плавления мягких припоев около 400°С, прочность полученных соединений на разрыв составляет 1,0…1,1Мпа.

Их применяют для ремонта деталей, не требующих высокой прочности. Величина зазоров не должна превышать 25…75 мкм.

При пайке мягкими припоями используют следующие флюсы: при обработке стали и бронзы – хлористый цинк и фосфорную кислоту; чугуна – канифоль и соляную кислоту; цветных металлов – канифоль и нашатырь; свинца - стеарин.

Для нагрева деталей и пропоя применяют паяльники, паяльные лампы.

Твердые припои состоят из серебряных, медно-никелевых и медно-цинковых композиций с t плавления от 500 до 1000° С и прочностью полученных соединений на разрыв до 5 МПа.

Серебряные и медно-никелевые припои применяют для ремонта электрических систем, а медно – цинковые – для ремонта деталей подверженных ударным и знакопеременным нагрузкам, например, чугунных картеров, масляных и топливных трубопроводов.

Применение серебреных и медно- никелевых припоев при ремонте стр.машин ограничено вследствие их дороговизны.

Следует иметь в виду, что Аl и его сплавы плохо поддаются пайке, т.к. на его поверхности образуется тугоплавкая пленка окислов Аl, препядствующая соединению припоя с деталью. Удалять окисную пленку лучше всего скребками, ультразвуком или абразивным паяльников.

Преимущества ремонта пайкой.

1) Малая t нагрева соединения деталей, позволяющая сохранить структуру их материала, хим.состав и мех.свойства без изменений

2) Простота последующей обработки

3) Создание точных размеров и формы детали

4) Высокая прочность соединения

5) Большая производительность

6) Дешевизна процесса

Ремонт сваркой, наплавкой

Сваркой восстанавливаются около 50% неисправных деталей. Это один из наиболее распространенных методов ремонта.

Сварку применяют для заделки трещин, пробоин, отколов и др механических повреждений деталей, наплавку – для восстановления размеров изношенных поверхностей деталей и увеличение из износостойкости.

В ремонтной практике основное распространение получила предложенная русскими учеными Н.Г. Славяновым и Н.Н. Бернадосом электросварка, являющаяся наиболее простой и требующая более низкой квалификации рабочих, чем другие виды сварки.

Электросварку можно проводить как на постоянном, так и на переменном токе.
при сварке на постоянном токе сварку ведут с прямой и обратной полярностью
В первом случае (+) – деталь, а (-) – электрод; во втором – наоборот. Следует иметь в виду, что при сварке с обратной полярностью деталь меньше нагревается, а следовательно и меньше деформируется, однако производительность при этом падает.

К достоинствам ремонта эл.сваркой относятся

Широкая номенклатура восстанавливаемых деталей

Надежность сварных соединений и швов

Простота организации, дешевизна и простота оборудования

Высокая производительность и универсальность, обеспечивающая возможность восстановления самых разных дефектов.

К недостаткам относятся :

Изменение структуры металла в зоне термического влияния, приводящие к снижению усталостной прочности и разрушению первоначальной темрообработки.

Возникновение местных напряжения в сварном шве и, как следствие, появление трещин и коробление

Трудность соединения высоколегированных и высокоуглеродистых сталей

Выгорание легирующих составляющих стали и присадочного металла.

Дуговая сварка и наплавка

Сущность дуговой сварки состоит в том, что кромки детали и конец электрода разогреваются мощным источником тепла – электрической дугой, возникающей между электродом и свариваемыми деталями.

Жидкий металл, перемешиваясь, заполняет стык свариваемых деталях и после остывания образуется шов.

Для защиты жидкого металла от вредного воздействия окружающей среды электроды покрывают в защитных средах(углекислый газ, аргон, азот или их комбинации). Когда защитной средой является сыпучая смесь(флюсы), процесс над сваркой под слоем флюса

Электрическая дуга представляет собой мощный электро разряд в сильно ионизированной смеси газов и паров, образовавшихся из свариваемого металла и метриала электрода и защитной среды. 1- катодное пятно; 2- катодная зона; 3- столб дуги; 4-анодное пятно; 5- анодная зона.

Форма и размеры электрической дуги определяются силой тока, материалом и диаметром электрода, составом и добавлением газов.

Источники питания сварочной дуги.

Для дуговой сварки и наплавки используют источники переменного или постоянного тока.

Источники переменного тока – сварочные трансформаторы. Сварочный ток регулируют изменением расстояния между вторичной и первичной обмотками или переключением числа витков вторичной обмотки.

Для ручной сварки, наплавки и резки металлов используют трансформаторы ТС-300, ТС-500, ТД-300, ТД-500, ОСТА-350 и др.(число обозначает силу сварочного тока в А)

Источники постоянного тока делятся на сварочные выпрямители (ВДГ-301, ВДГ-302 и др) и сварочные преобразователи и агрегаты (ПСО-300, ПС-500 и др.) состоящие из электрического двигателя переменного тока и генератора постоянного тока.

Плавление, перенос металла и формирования шва .

Эффективная тепловая мощность электрической дуги рассчитывается по формуле , ВТ

Где -напряжение дуги, В; - сила сварочного тока, А; - эффективный кпд процесса плавления.

Величина представляет собой отношение эффективной тепловой мощности к полной тепловой мощности дуги. Она зависит от способа сварки и составляет: при наплавке открытой дугой уголковым электродом 0.5…0.6, при наплавке электродами с качественными покрытиями 0.6 …0.8 , при дуговой наплавке по 0.8…0.9.

Количество расплавленного электрода в 2 определяется по формуле , где -коэффициент расплавления, Г/А с; - свободный ток, А; - длительность наплавки, Г/Ас.

Во время наплавки наблюдается потери электродного металла на угар и разбрызгивание, .

Расплавленный металл всегда переносится с электрода не основной металл, а не наоборот, что объясняется воздействием на расплавленный металл электромагнитных сил, направленного движения газов и поверхностного натяжения, а при сварке в нижнем положении - наличием определённой массы расплавленного металла. Расплавленный металл переносится в электрода в виде капель с частотой от 30 до 60 в секунду.

Расплавление основного металла и перемешивание его с расплавленным электродным металлом происходит в передней части сварочной ванны, а в тыльной ее части, удалённой от источника тепла, происходит процесс кристаллизации с образованием сварочного шва. Форма сварочной ванны в значительной мере зависит от сил расширяющихся газов, которые оттесняют жидкий металл к задней части ванны.

На форму сварочной ванны и шва большое влияние оказывают напряжение дуги, скорость наплавки, наклон и диаметр электрода, их число.

Внутренние напряжения и основные дефекты в швах.

В процессе сварки или наплавки наблюдается неравномерный нагрев и охлаждение шва и около шовной зоны, что приводит к появлению в шве (валике) остаточных напряжений растяжения. Трещины могут зародиться как в интервале температур кристаллизации металла (горячие трещины), что для углеродистых сталей соответствует 1200-1350 °С, так и при t˂400°С (холодные трещины).

Образование горячих трещин связано м действием растягивающих напряжений, которые вызывают упругопластических деформаций при затвердевании шва.

Для уменьшения влияния сварочных напряжений производят предварительный подогрев основного металла и назначают рациональный режим сварки и порядок наложения отдельных участков шва. Температура подогрева может изменяться от 150 до 700 °С и зависит от химического состава наплавляемого металла и конструкции детали.

Полезными химическими элементами, повышающими прочность сварного шва и уменьшающего возможность образования горячих трещин, являются Вредными примесями в металле шва являются: C, Si, Р, S, .

Холодные трещины бывают заколочные и хрупкие. Заколочные трещины возникают в средне- и высокоуглеродистых сталях на границе сплавления шва с основным металлом в результате того, что при образовании мартенсита объем металла увеличивается, вызывая напряжение сжатия, а усадка шва при его остывании вызывает напряжения сжатия. Перепад напряжений и является причиной образования заколоченных трещин.

Для предупреждения образования заколоченных трещин следует уменьшить силу сварочного тока и увеличить скорость наплавки. Для предупреждения образования хрупких трещин применяют предварительный подогрев детали и медленное охлаждение после наплавки.

Одним из распространённых дефектов сварки(наплавки) является пористость шва, что объясняется возникновением в жидком металле пузырьков газов (СО2, СО, Н2 и др.) Пузырьки возникают на границе между твёрдым и жидким металлом. С целью уменьшения вероятности образования пор применяют ряд технологических способов: замедление процесса кристаллизации сварочной ванны, что облегчает выделение пузырьков газов; раскисления ванны, что задерживает реакцию образования окиси углерода или водяного пара; уменьшение содержания в сварочной ванне водорода и азота путем защиты дуги от окружающего воздуха; перевод водорода и азота в сварочной ванне в соединения, переходящие в шлак;

Или удаления их пузырьками нерастворимых газов, применение при сварке постоянного тока обратной полярности, что сжимает растворение протоков водорода в капле расплава; снижение мощности сварной дуги.

Газовая сварка и наплавка

Металл здесь расплавляется теплом, выделяемым при сгорании горячего газа(ацетилена, пропан-бутана, металла и др.) в кислороде. В ремонтном производстве наибольшее распространение полу помощи которых выполняют: сварку черных и цветных металлов и сплавов, наплавку твердых сплавов, резку металлов, поверхностную заколку, пайку твердыми припоями, сварку пластмасс.

Ацетилено-кислородное пламя состоит из 3-х зон: ядра, восстановительной зоны и фокела. Наиболее высокая t (3200°С) развивается в восстановительной зоне.

При газовой сварке и наплавке присадочный и основной металл окисляется. Выгорают Mn, Siи др. элементы. Азот также вступает в химические соединения с расплавленным металлом, образуя нитриды(Fe2N, FeN, MnN, SiN), которые повышают хрупкость и твердость наплавленного металла. Для уменьшения влияния кислорода, азота и водорода на качество наплавляемого металла применяют фмосы.

Фмосы бывают химически действующие и действующие как физические растворители. Фмосы первой группы образуют с оксидами металлов легкоплавкие химические соединения, всплывающие на поверхность в виде шлака(фмосы на основе технической бури). Фмосы второй группы растворяют оксиды металлов и образуют шлаки (фмосы, имеющие в составе NaCl, KCl, NaF)

Режим газовой сварки и наплавки – определяется следующими факторами:

1. Способом сварки

2. Видом пламени

3. Мощность пламени

4. Диаметром присадочного прутка

5. Углом наклона горелки

Существует правый и левый способ сварки

Левый

Правый

Правый способ сварки обеспечивает более концентрированный ввод тепла, поэтому он применяется для сварки металлов толщиной >4 мм. Левый способ предупреждает прожог металла и целесообразен для б<4 мм.

2. Газовое пламя в зависимости от соотношения расходов кислорода и ацетилена различают 3 видов: нейтральное =1…1.125), восстановительное () и окислительное ().

Нейтральным пламенем выполняют сварку и наплавку деталей из сталей с С < 0.5%, цветных металлов и Al сплавов

Восстановительное (с избытком ацетилена) пламя применяют при наплавке твердых сплавов и при сварке крупных деталей и деталей из высокоуглеродистых (С > 0.5%) и легированных сталей. Втаком пламени избыток углерода во второй зоне частично переходит в металл, задерживается выгорание кремния и уменьшается возможность отбеливания чугуна.

Окислительное пламя используют для резки металлов, нагрева деталей при закалке и сварки латунных деталей

3. Мощность пламени зависит от номера наконечника горелки и характеризуется расходом ацетилена : A=KS , дм 3 /ч
Где K - коэф-т, характеризующий материал свариваемой детали, способ сварки и тип соединения в дм 3 /ч на 1 мм толщины детали (для стали K=100…120 дм 3 /ч, для чугуна K=110…140, для Al K=60…100)
S-толщина детали, мм

Номер наконечника сварочной горелки выбирают в зависимости от расхода ацетилена.

4. Диаметр присадочного прутка выбирают в зависимости от толщины свариваемой детали при S=1…2 мм сварку можно выполнять без присадочного прутка. При S=2..3 мм, d=2 мм, при S=3…10 мм, d=3…4 мм, при S=10…15 мм, d=4…6 мм, при S=15 мм и > , d=6…8 мм.

5. Угол наклона горелки зависит от толщины свариваемой детали: при S=0…5 мм α=10 о, при S=5…7 мм α=40 о, при S=15 мм и > , α=80 о. С α тепловое воздействие пламени на процесс сварки.

Сварка деталей

С повышением содержания углерода и легирующий примесей свариваемость стали ухудшается. Для определения при ремонте качества сварного шва следует вычислить в св. стали полное эквивалентное содержание углерода C э по формуле:

Где C, Mn, Ni, C2, Mo, V- %-ое содержание элементов, - толщина свариваемого металла, мм.

Стали по своей способности к свариваемости подразделяются на след.группы:

К 1 группе относятся стали, обладающие хорошей свариваемостью как при помощи электро- ,так и газосварки. К ним относятся стали низколегирвоанные и с небольшим содержанием углерода (C Э <=0.25%)

Ко 2 группе принадлежат стали, у которых содержание C Э коеблется от 0,25 до 0,35%. Они обладают удовлетворительной свариваемостью.

К 3 группе – ограниченно свариваемых относятся стали с содержанием C Э от 0,35 до 0,45% .

4 группу составляют высоколегирвоанные (C Э >0,45%) стали, обладающие плохой свариваемостью. При сварке их предварительно нагревают до o С

Перед сваркой детали очищают до появления металлического блеска в зоне сварки, проводят горячее обезжиривание при помощи щелочных растворов, удаляют нефтепродукты из пор и трещин нагревом деталей до 250…300 о С и выдержкой при этой температуры в течение 1 ч.

Концы завариваемой трещины сверлят сверлом диаметром 4…5 мм и ее края разделывают под углом 60…90 о с V-образной подготовкой при толщине металла от 5 до 12 мм и X-образной, при толщине свыше 12 мм.

Ручные способы сварки и наплавки

Эти способы используют при сварке швов незначительной длины и при наплавке небольших поверхностей, т.е. в тех случаях, когда применение механизированных способов неэффективно.

Дуговая сварка и наплавка стальных деталей

На качество сварки и наплавки деталей большое влияние оказывает правильный выбор электрода и режима работы.

Для конструкционных, низкоуглеродистых и низколегированных сталей применяют электроды Э-34, Э-38, Э-42, Э-42А, Э-46 (Э-электрод сварочный, цифры-предел прочности при растяжении кгс/см 2 , А-шов имеет повышенные пластические свойства) :

для наплавки поверхностей – электроды ЭН-18Г4-35, ЭН-20Г4-40 и др. (ЭН-электрод наплавочный, 18,20-%-е содержание углерода в сотых долях, Г4-содержание легирующих элементов, 35,40-твердость наплавленного слоя в HRC без термообработки)

Для сварочных работ стержнями электродов обычно является низкоуглеродистая проволока Св-0,8, Св-0,8Га и др.

Электроды различают с тонким покрытием (0,15…0,3)d ,мм на сторону и с толстым (0,25…0,35)d, где d-диаметр электрода, мм.

Тонкие покрытия , соятоящие из смести 80-85% мела и 20…15% стекла, способствуют устойчивому горению дуги. Применяют для сварки малоответственных деталей.

Толстые покрытия позволяют получить наплавленный металл с высокими мех. свойствами, они являются защитно-легирующими. В их состав входят след. компоненты: газообразующие(крахмал, древесная мука и др.), защищающие расплав металла от воздействия воздуха; шлакообразующие(кварцевый песок, полевой шпат и др.); раскисляющие(ферромарганец, ферросилиций и др.); легирующие(феррохром, ферромарганец и др.); связующие(жидкое стекло).

Электроды с толстыми покрытиями применяют для сварки и наплавки ответственных стальных деталей. Наиболее распространены электроды марок УОНИ-13/45, УОНИ-13/55 и др. (марка электрода определяется хим. составом покрытия)

Основное покрытие этих электродов фтористо-кальциевое след. состава в %: мрамор 53…54, плавиковый шпат- 15…18; кварцевый песок-9; ферромарганец-2…5, ферросилиций-3…5; ферротитан-12…15,жидкого стекла добавляют 10…15% к сумме компонентов.

Электроды УОНИ-13 выпускают диаметром 2-5 мм с толщиной покрытия от 0,6 до 1,2 мм в зависимости от диаметра электрода.

Наплавку выполняют постоянным током обратной полярности.

Диаметра электрода (2…6 мм) зависит от толщины восстанавливаемой детали, типа шва и его положения. При вертикальном и потолочном швах диаметр электрода не > 4 мм.

Необходимая сила сварочного тока м.б. определена по формуле , А
где dэ-диаметр электрода,мм; - опытные коэф-ты (при ручной сварке )

На качество свариваемого шва значительное влияние оказывает длина дуги . Она обычно составляет 0,5…1,2 диаметра электрода и зависит от условий сварки и марки электрода.

При чрезмерно большой дуге в св.шве возрастает содержание азота и кислорода и увеличивается разбрызгивание металла.

При короткой дуге плохо формируется св. шов.

Для получения при наплавке износостойкого покрытия на деталях из низко- и среднеуглеродистой и низколегированной сталей применяют электроды марок 03Н-300, и3Н-350, 03Н-400 (число означает твердость наплавленного слоя по НБ). Они имеют стержень из легированной проволоки соответственно ЭН-15Г3-25, ЭН-18Г4-35 и ЭН-20Г4-40.

Покрытие электродов пористо-кольцевое. При диаметре электрода 4 мм. Сила тока 170…220А, а при диаметре 5мм – 210…240А.

Хорошая износостойкость деталей, работающих с безударной нагрузкой, обеспечивается наплавкой электродом Т-590, а деталей, работающих с умеренной ударной нагрузкой-электродом Т-620. Они изготовляются из Св-о, 8А с обмазкой, имеющей легирующие элементы.

Электродом Т-590 можно наплавлять ножи бульдозеров, скреперов, ковши экскаваторов, работающие в песчаных и лёгких грунтах.

Электродами Т-620- дробящие плиты камнедробилок, зубья ковшей экскаваторов, ножи бульдозеров, скреперов.
Учитывая повышенную хрупкость слоев наплавленных электродами Т-590 и Т-620, и склонность к образованию трещин, их используют для наплавки верхних слоёв деталей, подвергающихся абразивному изнашиванию.

При диаметре электрода 4мм. Сила тока 200…220А, при d=5мм. -250…270А.

При ручной дуговой сварке основное время рассчитывается по формуле t 0 =60FLY/K H I

Где F-площадь поп. сечения шва см 2 ;

L-длина шва, см; Y-плотность наплавленного металла г/см 3 ; K H -коэф. Наплавки, г/А*г; I-сила тока,А.

Для уменьшения внутренних напряжений и деформаций наиболее эффективным способом является предварительный подогрев детали до 200…300 0 С с последующим медленным охлаждением.

ГАЗОВАЯ СВАРКА И НАПЛАВКА СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Применяют главным образом для соединения листов толщиной <2мм.(кабины, баки, трубки и тд), т.к. газовое пламя не даёт прожига тонкого листа.
По производительности газовая сварка в 3…5 раз ниже дуговой и даёт значительные остаточные деформации. Материал присадочного прутка выбирают однородным по составу с основным металлом.

Перед сваркой шов предварительно прогревают горелкой до t=650..700 0 C.

Основное время при ацетилено-кислородно й сварке t 0 =FLY/K H , мин.

НАПЛАВКА ДЕТАЛЕЙ ТВЁРДЫМИ СПЛАВАМИ

Из группы твёрдых сплавов наиболее рапространены сормайт и сталинит.

Сормайты применяют в виде стержневых электродов d=5..7мм. двух марок: №1(ЦС-1) и №2(ЦС-2).

Сормайты можно наплавлять газовым пламенем или дуговой наплавкой на постоянном и переменном токе. При наплавке постоянным током применяют обратную полярность. Для газовой наплавки используют флюс (прокалённая бура 50% ,двууглекислая сода 47% и кремнезем 3%).

Сормайт №1 после наплавки имеет твёрдость HRC 48…52 и последующей термообработке не подлежит. Сормайт №1 отличается меньшей вязкостью и прочностью и м.б. применён при восстановлении деталей, работающих при спокойной нагрузке.
Сормайт №2 после наплавки и отжига хорошо обрабатывается резанием, а после закалки и отпуска приобретает твёрдость HRC 58…62.

Сормайт №2 используют для наплавки деталей, работающих при ударных нагрузках.

Толщина наплавленного слоя м.б. 2,5…4мм.

Сталинит (в виде порошкообразной смеси) применяют для наплавки рабочих органов СДМ (ножи бульдозеров, ковши, щёки дробилок и др.) . Наплавку сталинитом выполняют 4 способами:

1.Угольным или гранитовым электродом на постоянном или переменном токе.

После очистки и обезжиривания на поверхность детали насыпают тонкий(0,2…0,3 мм) слой флюса (буры), а затем шихту сталинита слоем 3…5 мм..

Твёрдость наплавленного слоя достигает HRC 53. Высокое содержание углерода в наплавленном слое способствует образованию неглубоких трещин и пор.

Применяя смесь сталинита с карбидом бора (до 3%), получается наплавленный слой с более высокой прочностью.

2. Шихту сталинита наплавляют стальным электродом. Наплавленный слой получается более вязким,но менее износостойким.

3. Сталинит вводят в состав обмазки стальных электродов.

4. Сталинит вводят в состав шихты специальных пустотелых электродов.

УСТРАНЕНИЕ ДЕФЕКТОВ В ДЕТАЛЯХ ИЗ ЧУГУНА

При ремонте чугунных деталей применяют дуговую и газовую сварку и наплавку, газопорошковую наплавку и пайку.

Выбор способа восстановления зависит от конфигурации детали, расположения в детали дефекта, характера нагрузки воспринимаемой деталью и требований к обрабатываемой восстановленного участка.

У деталей из чугуна сваркой заделывают трещины и отверстия, присоединяют отколотые части детали, наплавляют износостойкие покрытия.

Ремонт чугунных деталей представляет некоторые трудности, т.к. чугун имеет значительное содержание углерода, низкую вязкость и свободный углерод в структуре.

При быстром охлаждении чугуна возможно образование в околошовной зоне твёрдых закалочных структур.

При расплавлении чугуна произойти местных переход гранита в цементит; в результате этого в данном месте металл получает структуру белого чугуна.

В закалённых и отбеленных чугунах металл твёрд и хрупок.

Разница в коэф-тах мин. расширения серого и белого чугуна приводит к образованию внутренних напряжений и появлению трещин.

Кроме этого, вследствие выгорания Cu и Si сварной шов получается пористым и загрязненным шлаковыми включениями, т.к. быстрый переход чугуна из жидкого в твёрдое состояние не позволяет образовавшимся газам и шлакам полностью выделится из металла.

Следует так же иметь в виду возможность плохого сплавления присадочного металла с основным в связи с насыщенностью чугуна газами. Такой чугун может быть в деталях, работавших в машине длительное время при t= 400 0 С и выше.

Отмеченные трудности при ремонте деталей из чугуна потребовали разработки специальных технологических приёмов сварки, которые можно разделять на 2 группы: горячая и холодная сварко группа.

ГРОРЯЧАЯ СВАРКА ЧУГУНА.

Уменьшить отрицательное влияние внутренних напряжений и предупредить закалку околошовной зоны можно путём предварительного подогрева крупногабаритных деталей и медленного охлаждения их после сварки.

При горячей сварке деталь предварительно медленно нагревают в печи до t 550…600 0 C в течении 0,5 ч.

Для того, чтобы в процессе заварки деталь не охлаждалась ниже 500 0 С, после нагрева её накрывают теплоизоляционным кожухом, а заварку дефектного места ведут через окно в кожухе.

По окончании заварки деталь вновь помещают в печь, нагревают до t 600….650 0 С для снятия внутренних напряжений, а затем медленно охлаждают вместе с печью.

При горячей сварке чаще используют оцетилено-кислородное пламя и реже- дуговую сварку. Лучшее качество обеспечивает газовая сварка в следствие меньшего выгорания углерода.

При газовой сварке следует пользоваться нейтральным пламенем.

Расплавление металла ведут восстановительной зоной пламени.

В качестве присадочного материала применяют чугунных прутки мерок А и Б диаметром 6…8мм.
Прутки марки А принадлежат для горячей сварки чугуна, а марки Б- для сварки с местным подогревом тонкостенных деталей.

Номер наконечника горелки принимают из расчёта расхода 100..120 л/ч ацетилена на 1 мм толщины свариваемого металла.

Корме марок А и Б для сварки применяют также выбракованные поршневые кольца из серого чугуна. Эти кольца имеют повышенное содержание кремния, который снижает отбеливание чугуна.

При газовой сварке обязательное применение флюса, т.к. t плавления чугуна ниже t плавления его оксидов (соответственно 1200 и 1400 0 С).

При этом используют электроды ОМЧ-1, представляющие собой прутки марок Б со специальным покрытием(мел, полевой лист, жидкое стекло).

Горячая сварка чугуна обеспечивает высокие качества сварного соединения, однако по техническим и экономическим соображениям применяются сравнительно редко и в основном при сварке сложных корпусных деталей.

ХОЛОДНАЯ СВАРКА

Её ведут без предварительного подогрева детали, поэтому сварной шов охлаждается быстро.

Это приводит к отбелу чугуна в зоне шва и возникновению в зоне сварки внутренних напряжений и даже трещин.

Чтобы уменьшить влияние этих факторов, применяют, ряд специальных способов сварки.

К ним относятся:-способ наложения т.н. отжигающих валиков обычными электродами из низкоуглеродистой стали;- сварка с помощью специальных электродов.

Сварка способами отжигающих валиков заключается в следующем.

Сначала накладывают сварной валик длиной 35-50мм электродом Э-34, а затем на этот валик сразу накладывают второй валик.

При этом первый валик больше прогревается и затем остывает с меньшей скоростью, поэтому часть цементита распадается, выделяется графит, а закалённая часть шва частично подогревается нормализации.

Кроме того, верхний валик менее подвержен закалке в результате чего снижается твёрдость всего шва и частично снимаются остаточные напряжения.

В зависимости от толщины детали возможно наложение различного числа валиков: в два слоя, в три слоя, при S>/5мм- применяют многослойную наплавку.

Способом наложения отжигающих валиков заваривают повреждения в стекле картера и опорах коробок передач в корпусах задних мостов, повреждение постелей под вкладыши и крышки коренных подшибников блоков двигателей, повреждение на стенках водяной рубашки и на др. деталях.

При ремонте чугунных деталей с толстыми стенками (>/5мм) с целью увеличения прочности св. соединения применяют различного вида усиливающие шов элементы.(штифты резьбовые в сочетании со стальными анкерами –которые постепенно обваривают).

Сварка деталей из чугуна способом отжигающих валиков доступнее ремонтным предприятиям. Недостаток этого способа- повышенный расход электродов(в 2 раза) и пониженная производительность.

СВАРКА СПЕЦИАЛЬНЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ.

Из группы специальных электродов на основе медных сплавов наиболее распространены электроды ОЗЧ-1 и МНЧ-1.

Сварка чугунов электродами из цветных металлов менее экономична, но обеспечивает получение пластичного шва, достаточно прочного и хорошо поддающегося мех. обработке.

ГАЗОПОРОШКОВАЯ СВАРКА.

На нагретую поверхность напыляют тонкий слой порошкообразного сплава. В результате протекания диффузионных процессов между расплавленным порошком и поверхностью основного металла образуется наплавленный слой.

Применяют порошки марки МПЧ след. состава: медь -5…7%, бор-1…1,8%, кремний-0,7….0,95%,

Никель-остальное.

Наплавку осуществляют специальной ацетилено-кислородной горелкой ГАЛ-2-68. Порошок поступает через воронку, закреплённую на стволе горелки. Можно нанести слой до 3мм.

СВАРКА ДЕТАЛЕЙ ИЗ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ.

Сварка и наплавка деталей из Al и его сплавов затруднена по следующим причинам.

1)при сварке образуется тугоплавки плёнки оксидов AL 2 O 3 c t плавления до 2050 0 С, в то время как t плавления Al 660 0 С.

2)Al и его сплавы в расплаве жидтотекучи, а при остывании имеют большой коэф-т усадки и высокий коэф-т мин. расширения.

3) при t 400-500 0 С Al-ые сплавы приобретают повышенную хрупкость, что способствует образованию при сварке трещин.

4) Al-ые сплавы обладают значительной растворимостью в расплавленном металле водорода, что способствует образованию пористого шва.

Детали из Al-ых сплавов соединяют газовой или дуговой сваркой.

При газовой сварке в качестве горючего используют ацетилен. Сварку выполняют нейтральным пламенем. Присадочный материал того же состава, что и основной металл. Для защиты металла от окисления применяют флюс АФ-4А, способствующий удалению окисов. В состав флюса входят в %: хлористый натрий-28, хлористый калий-50, хлористый литий-14 и фтористый натрий-8.

При дуговой сварке чаще всего используют электроды ОЗА-2. Сварку ведут на постоянном токе при обратной полярности. Стержень электрода изготовляют из Al проволоки с покрытием.

Другим способом дуговой сварки является сварка неплавящимся вольфрамовым электродом в среде защитных газов(аргон) на установках типа УДАР,УДГ.

Присадочным материалом является проволока того же состава, что и основной металл. Сварку этим способом ведут на переменном токе без применения флюса, т.к. аргон хорошо защищает от окисления, шов полученный без пор и оксидов.

Номер наконечника горелки принимают из расхода 100…120 л/ч ацетилена на 1 мм толщины свариваемого металла.

Кроме прутков марок А и Б для сварки применяют также выбракованные поршневые кольца из серого чугуна. Эти кольца имеют повышенное содержание кремния, который снижает отбеливание чугуна.

При газовой сварке чугуна обязательно применения флюса, т.к. t плавления чугуна ниже t плавления его оксидов (соответственно 1200 и 1400°С). Наиболее распространены следующие флюсы:

2) 50% буры и 50% двууглекислого натрия;

3) 56% буры, 22% углекислого натрия и 22% углекислого калия.

Дуговую сварку чугуна применяют для ремонта неответственных деталей, имеющих сравнительно толстые стенки.

При этом используют электроды ОМЧ-1, представляющие собой прутки марки Б со специальным покрытием (мел, полевой шпат, гранит, ферромарганец, жидкое стекло).

Горячая сварка чугуна обеспечивает высокие качества сварного соединения, однако по техническим и экологическим соображениям применяется сравнительно редко и в основном при сварке сложных корпусных деталей.

Более распространена в практике ремонтного производства холодная сварка.

Холодная сварка

Её ведут без предварительного нагрева детали, поэтому сварной шов охлаждается быстро.

Это приводит к отбелу чугуна в зоне шва и возникновению в зоне сварки больших внутренних напряжений и даже трещин.

Чтобы уменьшить влияние этих факторов, применяют ряд специальных способов сварки.

К ним относятся:

Способ наложения т.н. отжигающих валиков обычными электродами из низкоуглеродистой стали;

Сварка с помощью специальных электродов.

Сварка способом отжигающих валиков заключается в следующем.

Сначала накладывают сварной валик длинной 35-50 мм электродом

Э-34, а затем на этот валик сразу накладывают второй валик.

При этом первый валик больше прогревается и затем остывает с меньшей скоростью, поэтому часть цементита распределяется, выделяется графит, а закаленная часть шва частично подвергается нормализации.

Кроме того, верхний валик менее подвержен закалке, в результате чего снижается твердость всего шва и частично снимаются остаточные напряжения.

В зависимости от толщины детали возможно наложение различного числа валиков: в два слоя, в три слоя, при S ≥ 5 мм – применяют многослойную ….вку.

Способом наложения отжигающих валиков завар

После предварительной проверки собранных штампов их подвергают испытаниям на прессовом оборудовании и при необходимости передают на доводку.

Вырубные штампы. Первоначально доводят зазоры на участке резания, затем проводят пробную штамповку на прессовом оборудовании и выравнивают зазоры между пуансоном и матрицей по всему контуру вырезки.

Доводка вырубных или обрезных штампов, в которых секции расположены на равной высоте, а рабочая поверхность имеет сферическую форму, может быть затруднена из-за несогласованности работы прижимных и фиксирующих плоскостей верхнего прижима с работой матрицы. Дефект устраняют шлифованием указанных поверхностей с подгонкой их по объемной форме заготовки, полученной при вытяжке.

Вогнутость на одном из вырезаемых участков образуется вследствие плохого прилегания детали к фиксирующей поверхности матрицы в момент вырезки или обрезки. Дефект устраняют подгонкой ручной пневматической машиной с шлифовальным кругом или головкой по окрашенным местам рабочих кромок секций штампа и выталкивателя.

Если деталь не выталкивается из матрицы, проверяют состояние пневмосъемннка или пружин (в зависимости от конструкции). Для устранения резких ударов и вибрации на матрице делают скосы.

Срез на режущих кромках секций клиновых обрезных штампов устраняют уменьшением завышенных зазоров в ползушке. Работу ползушки согласовывают с движением клина. При увеличенном зазоре резания заготовка не снимается со штампа. В этом случае режущие кромки матрицы наплавляют дуговой сваркой электродом ЭН60М и шлифуют до получения оптимального зазора резания в соответствии с техническими условиями.

Пробивные штампы. При доводке проверяют фиксирующие устройства и их крепление в держателе.

При задевании режущей кромкой пуансона за матрицу (вследствие неточной установки матрицы) ее заменяют другой и вновь устанавливают по пуансону. При наличии среза или искривления пуансона (из-за недоброкачественной обработки) его заменяют новым.

Вмятина на поверхности отштампованной детали вокруг пробиваемого отверстия образуется от неплотного прилегания детали к матрице. Дефект устраняют подгонкой прижима штампуемого материала к матрице.

Возникающие в процессе испытания штампа (вследствие значительных усилий вырубки) резкие удары и вибрации пресса устраняют, делая скосы на пуансоне (тем самым уменьшая усилия резания). Если пробиваемая деталь не входит в фиксатор, его подгоняют по детали. Необходимо также проверять, чтобы отверстие матрицы, через которое удаляется отход, совпадало с провальным окном в плите штампа.

Гибочные штампы. При односторонней гибке сначала проверяют зазор между пуансоном и матрицей. При отклонении зазора его доводят шлифовальным бруском и шкуркой на тканевой основе. При доводке особое внимание обращают на образование требуемого угла гибки по чертежу.

Необходимо учитывать наличие остаточной деформации металла детали после штамповки. Если усилием прижима заготовки получить заданный угол гибки не удается, дополнительно доводят матрицу.

При многосторонней гибке обычно образуется угол более 90°. Устраняют этот дефект увеличением усилия прижима заготовки.

Изогнутый участок изделия после штамповки часто искривляется, дефект устраняют постановкой дополнительного фиксатора.

Смещение отверстий на изделии при гибке устраняют доводкой зазора шлифовальным бруском или увеличением радиуса гибки.

Часто на поверхности изделия после штамповки образуются волны. Причиной их возникновения является увеличенный зазор между пуансоном и матрицей. Небольшое увеличение зазора против заданного чертежом устраняют хромированием рабочих поверхностей пуансона и матрицы штампа. Значительно увеличенный зазор уменьшают до заданного установкой прокладки соответствующей толщины под опорную часть матрицы.

По окончании доводочных работ поверхность матрицы хромируют.

Вытяжные штампы. Начальной доводкой вытяжных штампов является подгонка матрицы на зазор, равный толщине штампуемого металла, по пуансону и прижиму с помощью ручных шлифовальных пневматических машин, шлифовального круга и бруска. Брусок двигают в одном направлении, так как это облегчает устранение неровностей и обеспечивает получение гладкой рабочей поверхности детали штампа. Дефекты крепления перетяжных ребер устраняют сверлением в них дополнительных отверстий и запрессовкой шпилек диаметром 6 мм или расклепкой установленных шпилек.

Неровности или раковины, образовавшиеся при доводке рабочих поверхностей штампа, устраняют наплавкой с последующим шлифованием ручной шлифовальной пневматической машиной с шлифовальным кругом или головкой.

После проверки и устранения дефектов проводят окончательную доводку. Собранный штамп устанавливают на пресс. По окончательно подогнанной рабочей поверхности прижима по объемному шаблону подгоняют прижимную поверхность матрицы и перетяжные канавки.

Подгонку осуществляют следующим образом. На поверхность прижима наносят краску (берлинскую лазурь, замешанную на машинном масле). Прерывистым (кнопочным) включением опускают ползун пресса (отрегулированный по закрытой высоте штампа) до соприкосновения поверхности прижима с прижимной поверхностью матрицы. Отпечатки краски с прижимной поверхности матрицы удаляют шлифованием. Подгонку ведут до тех пор, пока отпечатки краски не превратятся в частые точки, занимающие 75-80% прижимной поверхности матрицы.

Зазор между прижимной поверхностью прижима и матрицей доводят до толщины штампуемого металла. По окончании доводки прижимные поверхности матрицы и прижима полируют до 9-10-го класса шероховатости. Аналогично подгоняют рабочую поверхность матрицы по рабочей поверхности пуансона.

По окончании доводки уточняют габаритные размеры заготовки под вытяжку. Штампуют пробную деталь, в которой контролируют плавность перехода сферической поверхности к фланцу или к изогнутой части.

Если габаритные размеры штампуемой детали не соответствуют чертежу, то штамп подвергают дополнительной доводке до получения размеров изделия в соответствии с размерами чертежа.

Если в штампованной детали в углах криволинейных участков образуются трещины, их устраняют, уменьшая усилие верхнего прижима. Если причиной указанного дефекта является завышенное усилие перетяжных ребер, то увеличивают радиусы прижимных канавок на матрице или перетяжном ребре.

Образованию трещин в углах вытягиваемой детали способствуют малые радиусы матрицы и пуансона. Их с помощью шлифовального бруска доводят до необходимых размеров.

Если принятые меры не устраняют появление трещин, в вытяжную матрицу (в зону отхода) монтируют пробивные пуансоны с матрицами, что обеспечивает свободное течение металла при вытяжке.

Формовочные штампы. Начальную доводку формовочного штампа выполняют аналогично доводке вытяжного. Доводку на прессовом оборудовании начинают с установки зазоров между пуансоном и матрицей, уточнения гибочных и перетяжных радиусов и фиксации штампуемой детали.

Рабочие поверхности пуансона и матрицы доводят вручную шлифовальным бруском и шкуркой на тканевой основе. Смещение при формовке отверстий, пробитых на предыдущих операциях, устраняют изменением зазора между пуансоном и матрицей, или перемещением фиксатора.

Недоброкачественная формовка - образование волнистости на поверхности деталей - является результатом неправильной работы пружинного прижима. Пружины с недостаточным усилием заменяют новыми.

В результате пробной штамповки на пуансоне или матрице вытяжных и формовочных штампов могут образоваться задиры. Чтобы не допустить этого при эксплуатации штампа, рабочие детали полируют и хромируют. Толщина слоя хрома должна составлять 0,02- 0,03 мм. При большей толщине возможно скалывание хрома.

Коэффициент трения на хромированных рабочих поверхностях штампа в 2-3 раза меньше коэффициента трения нехромированных рабочих поверхностей из закаленной стали.