Применение пайки и сварки при ремонте

Обновлено: 17.05.2024

Широкое применение в ремонтном производстве нашли сварка, наплавка и пайка.

Сваркой называют процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, при пластическом деформировании или совместном действии того и другого.

При ремонте деталей машин распространена газовая аце - тильно-кислородная и электрическая сварка, наплавка.

Механические свойства сварного, наплавленного соединения зависят от процесса плавления металла, последующего охлаждения и от структурных изменений основного металла в зонах термического влияния.

Зоной термического влияния называют участок основного металла, прилегающий к сварному или наплавленному шву и изменяющий от действия тепла сварки, наплавки свою структуру или механические свойства. Для электросварки зона термического влияния составляет 10-12 мм, а для газосварки 25-30 мм. Степень воздействия зоны термического влияния зависит, от вида и состава металла. Для углеродистых и легированных сталей она значительно усложняет производство сварочных и наплавочных работ при ремонте. Поэтому сварку и наплавку ответственных деталей рекомендуется производить с предварительным подогревом и при последующем медленном охлаждении.

Для получения доброкачественного сварного соединения или заданного качества наплавленного слоя при восстановлении деталей электросваркой первостепенное значение имеют правильный выбор электрода и соблюдение технологии сварки. Выбор электрода зависит от характера устраняемого дефекта, марки стали, из которой изготовлена деталь, и требований к наплавленному слою.

Электроды, применяемые для сварки, указаны в ГОСТ 9466-75, ГОСТ 9467-75. Согласно этим ГОСТам электроды имеют 12-но - мерное условное обозначение:

Цифры здесь означают:

1 - тип электрода. Например, Э-46 с пределом прочности на разрыв 460 Н/мм2;

2 - марка покрытия. Например, УОНИ-13/45, ЦЛ-9, ЦЛ-20;

3 - диаметр электрода;

4 - назначение электрода; У - углеродистые и низколегированные стали с ав < 600 Н/мм2; JI - легированные ав >60 Н/мм2; Т - теплостойкие; В - высоколегированные; Н - наплавочные с особыми свойствами;

5 - толщина покрытия. При отношении наружного диаметра d (электрода с покрытием к диаметру стержня do без покрытия, равном 1,2 - покрытие тонкое (обозн. М) D/Do — 1,2 + 1,45 - среднее (С), D/D0 =1,45 + 1,8 - толстое (Д) и D!D0 = 1,8 - особо толстое (Г);

6 - группа электрода по содержанию фосфора и серы (всего три группы);

7 - минимальный предел прочности и ударная вязкость сварного шва (обозначается трехзначным числом, в котором первые две цифры указывают предел прочности, третья - ударную вязкость при температуре испытания);

8 - вид покрытия: А - кислые, Б - основные, Р - рутиловые, П - прочие;

9 - допустимое пространственное положение. Принято 4 индекса: 1 - в любом положении, 2 - в любом, кроме вертикального сверху, 3 - вертикальное вниз и 4 - горизонтальное на вертикальной плоскости;

10 — полярность (прямая и обратная) и род тока (постоянный или - переменный);

Пример обозначения: Э-46- УОНИ-13/45-3,0- УД2 _ ^

Числитель такой записи показывает на то, что электрод имеет стержень Э-46 с пределом прочности на разрыв 460 Н/мм2, с обмазкой УОНИ-13/45, диаметром 3 мм, для сварки углеродистой и низколегированной стали, обмазка толстая, группа по содержанию фосфора и серы вторая.

Знаменатель: предел прочности сварного шва 430 Н/мм2, ударная вязкость 2 кГм/см2, химический состав покрытия имеет основной характер, сварку можно осуществить в любом положении постоянными токами обратной полярности.

В технических документах электроды обозначаются следующим образом: электроды УОНИ - 13/45 - 3,0 - 2 - ГОСТ 9466-75.

При восстановлении изношенных деталей электродуговой наплавкой выбор электродов зависит от марки стали наплавляемой детали, необходимой твердости покрытия и износостойкости наплавленного слоя. Наплавку изношенных поверхностей деталей, изготовленных из малоуглеродистой стали и не подвергавшихся термической или химико-термической обработке, можно проводить сварочными электродами. При наплавке деталей из среднеуглеродистых и легированных сталей (например, сталей марок 30, 35, 45), закаленных, а также из малоуглеродистых сталей, но с цементированной поверхностью должны применять специальные наплавочные электроды или твердые сплавы. ГОСТ устанавливает ряд типов наплавочных электродов, различаемых по химическому составу наплавленного слоя.

Сварка, наплавка деталей из чугуна и цветных металлов связана с рядом трудностей, которые преодолевают специальной термической обработкой, применением присадочных материалов и использованием инертной газовой среды, например аргона.

Паянием называют процесс, состоящий в том, что металлические части соединяют друг с другом в подогретом состоянии при помощи расплавленных металлов или сплавов (припоев), служащих связующими веществами.

В отличие от сварки при паянии основной металл не доводят до пластичного состояния и не расплавляют. Температура плавления припоя значительно ниже температуры плавления основного металла.

Применение сварки и пайки при ремонте

Сварка и пайка применяются для восстановления металлических деталей - заделки трещин, присоединения новых элементов конструкции взамен забракованных для наплавления металла на изношенные поверхности.

Сварка – процесс созданиянеразъемного соединения изделий местным нагреваниемих до расплавленного или пластичного состояния без применения или с применением механических усилий.

При ремонте авиационной техники наибольшее применение находит сварка плавлением (электродуговая, аргонодуговая, кислородно-ацетиленовая), а также электроконтактная сварка (точечная и роликовая).

Электродуговая сварка (ЭДС) является основным видом сварки при ремонте изделий из термообработанных высокопрочных легированных сталей при толщине материала свыше 1,5 мм.

Электродуговая сварка производится путем местного нагрева соединяемых металлических частей до расплавленного состояния с помощью электрической дуги. Дуга возникает между металлом изделия и угольным или металлическим электродом. Температура в зоне горения дуги составляет около 6000°С. Электродуговая сварка может вестись как на постоянном, так и на переменном токе.

Металлические электроды служат для образования электрической дуги и одновременно являются присадочным материалом. В авиаремонтном производстве применяются электроды со специальными обмазками. За счет элементов, входящих в состав обмазки, вокруг дуги создается защитная атмосфера, препятствующая взаимодействию газов воздуха с расплавленным металлом. В результате предотвращается ухудшение механических свойств металла в зоне сварки за счет обогащения его кислородом и азотом, выгорания углерода, кремния и марганца.

Электроды в процессе сварки удерживаются в электрододержателе, представляющем собой пружинящие щипцы, к которым подводится электрический ток.

В качестве источников питания для ЭДС применяются сварочные генераторы и сварочные трансформаторы.

Для защиты глаз и кожи лица от воздействия яркого света и ультрафиолетовых лучей служат щитки и шлемыиз фибры со вставленными светофильтрами.

Режим ЭДС определяется силой тока и диаметром электрода. Он выбирается в зависимости от вида соединения и толщины свариваемых элементов по специальным таблицам.

Аргонодуговая сварка (АрДС) применяется для хромоникелевых сталей, для алюминиевых и магниевых сплавов.

При АрДС защита расплавленного металла от взаимодействия с воздухом обеспечивается подачей нейтрального газа аргона в зону горения дуги. Струя аргона, кроме того, сужает область термического воздействия.

Сварка может вестись плавящимся электродом или неплавящимся вольфрамовым электродом. В первом случае сварка выполняется с помощью горелки, имеющей механизм подачи присадочной проволоки. Во втором - присадочный материал (той же марки, что и материал ремонтируемого изделия) сбоку вводится в зону горения дуги (рис. 6.3.).

АрДС может выполняться ручным или автоматическим способом.

Кислородно-ацетиленовая сварка (КАС) применяется для сварки высоколегированных сталей при толщине материала менее 1,5 мм с последующей термообработкой и для сварки изделий из алюминиевых сплавов.

При KAС расплавление металла осуществляется теплом сгорания ацетилена в кислороде. Ацетилено-кислородное пламя горит на выходе смеси C₂H₂ и O₂из отверстия специального мундштука или наконечника сварочной горелки. Мундштуки сменные с различными диаметрами отверстий. Чем толще свариваемый металл, тем больший номер мундштука. Ацетилен и кислород в соотношении примерно 1,0 : 1,5 подаются к горелке по раздельным шлангам.

Для КАС используются ацетиленовые генераторы, баллоны для ацетилена и кислорода, редукторы для понижения давлениягазов, газовые горелки.

Сварка ведется с применением присадочной проволоки, диаметр которой подбирается в зависимости от толщины свариваемых элементов. Режим кислородно-ацетиленовой сварки определяется номером наконечника (мундштука), диаметром присадочной проволоки и давлением кислорода.

Точечная сварка позволяет получить прочные, но не плотные нахлесточные соединения. Пакет свариваемых элементов прижимается медными электродами сварочной машины и через них в виде импульса пропускается электрический ток. Наибольшее количество тепла при этом выделяется в месте контакта между соединяемыми деталями - там, где электрическое сопротивление максимально. В этом месте образуется расплавленное ядро, при кристаллизации которого возникает сварочная точка. После отключения тока и до окончания кристаллизации давление электродов не снимается во избежание разрыва сварочной точки упругими силами (рис. 6.4.).

Для получения прочноплотных сварных соединений из листовых материалов применяется роликовая сварка. Соединяемые детали при этом зажимаются между двумя медными электродами - роликами, один из которых приводится во вращение от электродвигателя. Таким образом, детали непрерывно перемещаются между роликами. С определенной периодичностью через ролики и соединяемые детали пропускается электрический ток. Каждому импульсу тока соответствует сварочная точка. При соответствующем подборе скорости вращения роликов, частоты и длительности импульсов можно получить прочноплотные швы с высокой герметичностью (рис. 3.5.).

Наряду с рассмотренными методами сварки в авиаремонтном производстве за последнее время получили применение и такие виды сварки, как плазменная, сварка электронным лучом в вакууме, диффузионная сварка, сварка световым лучом (лазерная) и др.

Пайка - процесс создания неразъемныхсоединений деталей с использованием специальных припоев.

При пайке металла соединяемые элементы не доводятся до плавления, а соединяются за счет диффузии в них расплавленного припоя, температура плавления которого ниже, чем для соединяемых металлов. Чем ближе температура плавления припоя к температуре плавления основного металла, тем прочнее соединение.

Пайка имеет значительные преимущества перед сваркой,т.к.она производится при более низкой температуре и не связана с опасностью пережога материала, не требует громоздкого и дорогого оборудования и доступна менее квалифицированным рабочим, чем сварка.

Пайка применяется при ремонте металлических баков, радиаторов (масляных и ВВР), камер сгорания и др.

В ремонтной практике применяется пайка легкоплавкими (t = 500°С) и тугоплавкими (t до 2000°С) припоями. Легкоплавкие припои применяются для пайки алюминиевых сплавов, а тугоплавкие - жаропрочных сплавов.

Плавление твердых припоев осуществляется ацетилено-кисдородными или бензовоздушными горелками.

Качественное соединение при пайке может быть получено лишь при условии тщательной очистки соединяемых поверхностей от лакокрасочных покрытий, загрязнений и окисных пленок. Для удаления окисных пленок и подготовки поверхности к смачиванию ее припоем применяются флюсы, защитные или восстановительные газовые среды или пайка в вакууме.

После пайки каждый узел проходит контроль осмотром, гидро- и пневмоиспытаниями, проникающими излучениями или другими методами.

В последнее время все шире применяетсяультразвуковая пайка. Расходы, связанные с использованием ультразвуковых генераторов, окупаются за счет повышения производительности процесса, упрощения подготовки деталей к пайке и высокого ее качества. При этом используются электропаяльники, получающие высокочастотные ультразвуковые колебания от магнитострикционного вибратора. В результате припой (легкоплавкий) расплавляется, и в нем возникает явление кавитации, приводящее к разрушению окисных пленок.

Лужение и пайка автомобильных кузовов. Часть 1. Зачем вообще применять припой?

Перед тем, как рассказывать о технологии нанесения, материлах, оборудовании и всех нюансах, нужно ответить на вопрос — а зачем на всё это? Зачем усложнять себе жизнь, когда есть распространённые и заметно более простые способы? Что мы получим, ввязавшись в данную авантюру? Об этом будет первая глава.

Итак, наша первоочередная цель – это заполнить вмятины и восстановить форму поверхности. В чём же преимущества использования пайки перед использованием шпатлёвок?

1.Припой обладает гораздо более высокими механическими свойствами, чем шпатлёвка. И в первую очередь нам важны механические свойства в месте перехода от металла кузова к материалу – заполнителю. Очень часто бывает такое, что слой шпатлёвки сам по себе остаётся целостным, не крошится и не трескается, но в следствие удара или вибрации, отслаивается от кузова прямо по поверхности контакта. При пайке связь между припоем и паяемым металлом образовывается на атомном уровне, отслаивание припоя от металла невозможно в принципе, если соблюдена технология. Также оловянно-свинцовый припой является хоть и мягким, но металлом, и ему присуще свойство металлов к пластичности. То есть при ударе или изгибе детали припой не треснет и не раскрошится, а упруго сдеформируется и останется на детали. Таким образом, слой наплавленного припоя гораздо более долговечен (фактически вечен), чем слой нанесённой шпатлёвки.

Понятное дело, что на фото изображны крайние случаи, где технология шпатлевания была нарушена целиком и полностью — и слой запредельный и на ржавый металл наносилось не пойми кем и не пойми как. Но, тем не менее, нельзя отрицать склонность любой шпатлёвки к скалыванию, растрескиванию, выкрашиванию.

2.Механические свойства слоя припоя не зависят от толщины нанесённого слоя, как это происходит со шпатлёвкой. Фактически, толщина наплавляемого слоя может быть неограничена, это не повлияет на долговечность и прочность, как в случае со шпатлёвкой, где не рекомендуется шпатлевать вмятины глубиной более 2-3мм.

3.В следствии пунктов 1 и 2 можно сказать, что применение пайки есть реальное усиление ремонтируемой зоны. Припоем можно заполнить стыки или швы на кузовных панелях, и он отлично себя проявит в этих нагруженных местах, можно заполнить, не рихтуя, глубокие вмятины, и за счёт большого слоя наплавленного металла это даст увеличение жесткости.

4. Опять же, в следствии пунктов 1 и 2 припой можно применять для выведения зазоров, нанося его на кромки и углы деталей. Именно так и собирались в мелкосерийном производстве знаменитые Чайки ГАЗ-13, ГАЗ-14 и правительственные ЗИЛы. Кузовные детали для них порой выстукивались молотком на деревянных подложках, без шуток, а зазоры выводились именно за счёт наплавки припоя. Детали же от одной машины совершенно не подходили к другой. Это не шутки, а специфика единичного производства.

5.Припою не свойственны усадка и оконтуривание. После затвердевания и охлаждения до комнатной температуры с припоем не происходит никаких процессов, сходных с процессом полимеризации шпатлёвки. Шпатлёвка может дать усадку через неделю, может дать через год. Может и вообще не дать. Припою же не свойственна усадка в принципе.

6.Припой можно применять также как альтернатива герметику, запаивая им, например, завальцовки дверей, капота, багажника и т.п.

Ещё одно больное место любого автомобиля на примере Волги. Запаивание отлично подойдёт для герметизации и спасения от коррозии завальцовок дверей, к примеру.

7. Вопрос трудоёмкости и производительности будет рассмотрен подробно в 5 главе, но в некоторых случаях процесс пайки может занять существенно меньше времени, чем процесс шпатлевания. Хотя в некоторых, и гораздо больше

8.Припою абсолютно несвойственна гигроскопичность.

9.И, наконец, это аутентично! При тщательной реставрации ретро автомобилей использование современных материалов считается дурным тоном. Не только из за их эксплуатационных свойств, но, в первую очередь из за несоответствия духу времени.

Итак, о плюсах применения пайки я рассказал, теперь же расскажу о минусах

1.Первый, и, на мой сугубо личный взгляд, самый главный минус этого метода – это ограниченность применения, непосредственно связанная с технологией нанесения. Для образования межатомных связей между припоем и металлом необходим нагрев до ~200 градусов. При нагреве любое вещество расширяется. А так как мы не имеем возможности нагреть всю деталь целиком и равномерно, да и нет такой необходимости, в ряде случаев возможны поводки и коробления, которые сведут на нет всю затею. Более подробно расскажу в 5 главе, сейчас отмечу лишь, что метод неприменим для больших нежестких панелей кузова типа крыши, панелей дверей, иногда капотов.

2.Крайне мало людей, владеющих данным методом, если вы решились обратиться к кому либо

3.Большой список оборудования и материалов, необходимых для осуществления процесса. Грубо говоря, для нанесения шпатлёвки нам нужна сама шпатлёвка и шпатели, для обработки – наждачка и брусок. Всё это продаётся в любом автомагазине по демократичным ценам. Для пайки и дальнейшей обработки нам понадобятся: сам припой, флюс, источник теплоты и большое количество разнообразных инструментов для обработки. Подробнее во второй главе. Сейчас скажу лишь, что централизованно все материалы и инструменты не купишь, а если не знать, где искать, то всё это может влететь в копеечку. Для разовой работы покупка большого количества инструментов экономически нецелесообразна

4.Неочевидный нюанс, относится в первую очередь к самостоятельно занимающимся этим людям. Токсичность. В первую очередь при механической обработке – позаботьтесь о вытяжке, регулярно подметайте. Наибольшим врагом для нас является оловянно-свинцовая пыль и стружка. Отравиться то не отравитесь, но, как следует надышавшись пылью, на следующий день почувствуете эффект, схожий с сильным похмельем и температурой – слабость и ломота.

5.Также, в некоторых случаях, когда деталь не имеет явных вмятин, но имеет лишь небольшую волнистость, но на большой поверхности, применение наплавки может быть также нецелесообразно ввиду огромных трудозатрат. Наплавка тем эффективнее, чем меньше площадь повреждений и чем больше глубина вмятин. Подробнее в 5 главе

Таким образом, если нас в первую очередь интересует максимальное качество и долговечность, либо же аутентичность, и за это мы готовы переплачивать деньгами и временем, то пайка – это наш выбор. Лично я никому ничего не навязываю и стараюсь максимально объективно рассмотреть этот метод, сам в некоторых случаях применяю классическую шпатлёвку, однако, для своих личных целей, когда этот метод применим, использую только его.

Восстановление деталей сваркой и наплавкой

По статистике при восстановлении деталей в 60% случаев используется сварка и наплавка. Сваркой устраняют механические повреждения. Наплавкой восстанавливают изношенные поверхности деталей.

Сущность восстановления сваркой и наплавкой

Оба метода основаны на тепловом воздействии, отличаются только настройки используемого оборудования. Наплавка ― это нанесение на поверхность деталей слоя из сплава основного и присадочного металла. Наплавкой восстанавливают не только геометрические размеры, но также наносят покрытия для повышения жаростойкости, прочности, износоустойчивости и т. д. Процедура выполнятся на поверхности любой формы― от плоской до конической и сферической.

Сварка ― это процесс создания соединения металлических элементов методом плавления или давления. Этим способом заделывают трещины, сколы, отверстия от пробоин, крепят отломившиеся элементы. С такими повреждениями рам, поддонов, кузовов, обоих мостов постоянно сталкиваются при ремонте автомобилей. Сварку также применяют совместно с другими восстановительными процедурами.

Для качественного восстановления деталей сваркой и наплавкой необходимо:

не допускать сильного смешивания основного металла с наносимым;
плавить основной металл на минимальную глубину;
не делать больших припусков на последующую обработку;
принимать меры по снижению остаточных напряжений и деформации.

Подготовка деталей

Перед восстановлением детали сваркой или наплавкой с поверхности удаляют ржавчину, окалину, грязь металлической щеткой или пескоструйной обработкой до блеска. Обезжиривание выполняют растворителем или нагревом поверхности до 300⁰C. На кромках закрепляемых элементов снимают фаски. У трещин разделывают края под углом 120 — 140⁰, на концах сверлят отверстия диаметром 3 — 4 мм. Глухие трещины углубляют насквозь, чтобы газы при сварке не образовывали поры.

С деталей, которые уже восстанавливались, сначала удаляют остатки нанесенного ранее слоя. Затем проводят процедуру очистки. Если износ не больше 1 мм, с места восстановления снимают слой на глубину 0,5 — 1 мм шлифовальным кругом или резцом. Это обеспечит однородность структуры нанесенного сплава.

Электродуговая сварка и наплавка

Это самая распространенная технология восстановления в промышленности и на дому. Она легко выполняется на обычном сварочном оборудовании. Работу выполняют плавящимися покрытыми электродами и неплавящимися с присадочной проволокой.

Качество конечного результата определяется параметрами электродов. Для ремонта сваркой площадь поперечного сечения стержней выбирают в зависимости от размера повреждения, толщины металла. Для создания слоя с заданными параметрами выбирают марки электродов с легирующими присадками. Они могут содержаться в металле и обмазке стержней.

Наплавку на детали из низкоуглеродистых сталей, которые не подвергались термической обработке, проводят сварочными электродами. Форму изделий из закаленной легированной, высокоуглеродистой стали восстанавливают наплавочными электродами с присадками или стержнями из твердых сплавов. Ими же наносят слои на режущие кромки инструмента для обработки металла.

Важно!

Для предотвращения деформирования, детали из высокоуглеродистой легированной стали предварительно нагревают до 300⁰C.

После окончания работы проводят отпуск для снятия внутренних напряжений в сварочных швах. Для низкоуглеродистой, низколегированной стали предварительный нагрев не требуется.

На цилиндрическую поверхность валики накладывают тремя способами:

в виде спиралей;
в форме замкнутых окружностей;
параллельно оси вращения.

На плоские поверхности наплавляют рядом расположенные широкие валики либо узкие с перекрытием 0,3 — 0,5 по ширине. На место большого износа сначала накладывают слой из низколегированной стали. Наплавку и сварку элементов небольшой толщины выполняют на постоянном токе обратной полярности. Толстостенные детали сваривают переменным или постоянным током с прямой полярностью.

Восстановление деталей в среде защитных газов

Этим способом восстанавливают детали наплавкой и сваркой толщиной от 0,6 мм и валов диаметром до 5 см. Поступающий под давлением к месту сварки газ защищает расплавленный металл от соприкосновения с воздухом. Самые качественные швы получаются в среде аргона или гелия, однако из-за их высокой цены чаще пользуются углекислым газом. В среде азота восстанавливают детали из меди.

При нагреве до высокой температуры из углекислого газа выделяется кислород, который способствует выгоранию углерода, марганца, кремния. Поэтому для работы со сталью применяют сварочную или присадочную проволоку с высоким содержанием этих элементов. Выбор диаметра в диапазоне 0,5 — 2,5 мм зависит от толщины деталей. Наплавку на нержавеющую сталь проводят проволокой из нержавейки, желательно той же марки.

Восстановление в среде углекислого газа выполняют на постоянном токе обратной полярности. Чтобы процесс протекал стабильно, выбирают сварочное оборудование с жесткими характеристиками. Автоматической наплавкой восстанавливают детали диаметром от 10 мм из низкоуглеродистых сортов стали.

Подачу проволоки настраивают так, чтобы не возникали короткие замыкания или обрывы дуги. Скорость наплавки определяется по толщине создаваемого слоя. Валики накладывают с шагом 2,5 — 3,5 мм.

Сварка и наплавка под слоем флюса

Восстановление этим способом проводят электрической дугой, которая горит под расплавленным флюсом. Таким образом, создается эластичная оболочка, защищающая расплавленный металл от соприкосновения с воздухом. Флюсы также поддерживают стабильность горения дуги, раскисляют, легируют, рафинируют наплавляемый металл.

Для сварки и наплавки применяют два вида флюсов:

Керамические, состоящие из металлических и неметаллических компонентов, что позволяет проводить легирование в большом диапазоне.
Плавленые не содержат металлических компонентов, поэтому возможности легирования ограничены десятыми долями процента. По сравнению с керамическими видами эти флюсы дешевле, лучше защищают, со швов легче отделяется шлак. Плавлеными флюсами с высоким содержанием кремния пользуются при нанесении слоев из углеродистых, низколегированных сортов стали.

Наплавку металла под флюсом проводят сварочной проволокой без покрытия. Диаметр (1 — 6 мм) определяют по толщине создаваемого слоя, формы валиков, габаритов деталей. Чтобы увеличить производительность, восстановление ведут ленточными электродами шириной до 10 см или одновременно двумя проволоками с подачей разными механизмами.

Восстановление выполняют на постоянном токе с обратной полярностью. На круглых деталях валики располагают с шагом 2 — 6 диаметра проволоки. Для уменьшения деформации на плоской поверхности наплавку ведут через валик или поочередно на разных участках.

Другие способы восстановления

Также популярны альтернативные методы восстановления:

Вибродуговая наплавка отличается от обычной электросварки тем, что электрод кроме поступательного движения совершает перпендикулярные колебания частотой 90 — 100 кол/сек. В ходе процесса металл переносится мелкими каплями в сварочную ванну небольшого размера. Этим достигается незначительная глубина проплава, высокая прочность сцепления материала электрода с металлом детали.
Пламенная наплавка проводится за счет нагрева основного металла и присадочной проволоки струей ионизированного газа, направляемой в рабочую зону соплом горелки.
Электроконтактную наплавку выполняют методом пластической деформацией после нагрева металла детали и присадочного материала импульсным током. Отличается высокой производительностью (до 150 см²/мин), незначительным термическим воздействием, малым проплавлением.

Перспективными считают способы наплавки (сварки), прошедшие экспериментальную проверку:

электронно-лучевая;
высокочастотным током;
лазерная;
пропиткой композиционных сплавов;
взрывом;
самораспространяющимся высокотемпературным синтезом.

Особенности восстановления деталей из чугуна

Сложность восстановления чугунных деталей связана с тем, что при быстром остывании шов становится чрезмерно хрупким, так как в металле остается много углерода. Поскольку у материалов деталей и швов коэффициенты усадки разные, во время и после окончания сварки образуются трещины. При высокой температуре углерод и кремний выгорают с образованием шлака и газов, которые при быстром остывании остаются внутри швов в виде пор, включений.

Для получения прочных однородных швов восстановление выполняют методом горячей сварки. Деталь предварительно медленно нагревают до 650 — 700⁰C в течение 1,5 — 2 часов в печи. Затем переносят в термос, чтобы температура во время работы не упала ниже отметки 500⁰C. Сварку или нанесение слоя ведут через люк. После окончания восстановления деталь отжигают при 600 — 650⁰C в печи или термосе. Инструкция рекомендует снижать температуру со скоростью 50 — 100⁰C/час.

Обратите внимание!

Если ремонт выполняют газовой горелкой, в качестве присадочного материала применяют стержни из чугуна.

Электросварку проводят чугунными электродами с покрытием, в состав которого входит до 50% графита. Из-за низкой производительности, сложности оборудования, этим способом пользуются редко.

Восстановление холодной сваркой выполняют без предварительного нагрева. Поэтому принимают меры для предотвращения деформирования и образования дефектов. Газовой горелкой чугун плавят медленно, но без перегрева. Электросварку проводят постоянным током обратной полярности, диаметр электродов 3 — 4 мм. Валики при наплавке накладывают вразброс участками по 40 — 50 мм. Прежде чем начать следующий, предыдущий шов охлаждают до 50 — 60⁰C.

В зависимости от решаемых задач для холодной сварки применяют присадочные стержни и электроды:

чугунные;
стальные;
комбинированные;
пучковые;
монелевые;
медно-стальные.

При восстановлении деталей, следует учитывать, что независимо от метода наплавки, нанесенный металл будет неоднороден по механическим параметрам, структуре, химическому составу. Поэтому если деталь работает в условиях больших нагрузок, рекомендуется заменить ее новой.

Читайте также: