Сварочные и наплавочные установки

Обновлено: 20.09.2024

Компания МИП ИТЦ «Сварочные технологии» является производителем установок по наплавке и реализует проекты по автоматизации сварочных процессов.

Область применения оборудования по наплавке охватывает обширный спектр отраслей, поскольку практически в любом производстве используются машины и механизмы, детали которых подвержены износу. Широко популярна восстанавливающая и модифицирующая наплавка в таких сферах как:

машиностроение;
добывающая и обрабатывающая промышленность;
авиастроение и ракетно-космическая отрасль;
приборостроение;
судостроение;
автомобилестроение.

Процедура наплавки позволяет не только восстановить утраченные рабочие характеристики, но и придать обрабатываемым поверхностям новые качества – повышенную износостойкость, электропроводность, устойчивость к химическим, механическим, электрическим, температурным и другим видам разрушающих воздействий. В зависимости от требуемых характеристик выбирается технология и материал нанесения покрытия.

Производственные площади предприятия составляют более 5000 квадратных метров, что позволяет комплектовать оборудование под любые запросы и по чертежам заказчика, а также предоставлять широкий спектр услуг, среди которых:

плазменно-порошковая наплавка;
лазерная резка металла;
детонационное напыление;
плазменное упрочнение;
ионно-плазменное напыление;
электродуговая наплавка;
нанесение покрытий в среде защитных газов и др.

Большой опыт профессионалов, работающих в компании МИП ИТЦ «Сварочные технологии», не только обеспечивает надежность оказываемых услуг, но и служит гарантией стабильности работы предлагаемого оборудования. Высокая квалификация сотрудников и высокий уровень оснащенности предприятия позволяет качественно и оперативно осуществлять восстановление широкого ассортимента деталей, включая: элементы запорной арматуры, распредвалы, опорные катки, шнеки, тарельчатые ножи, коленвалы, зубчатые ковши, била, молотки, роторы, валки прокатных станов, плунжеры, штоки, крановые колеса и многое другое.

К числу преимуществ поставки установок по автоматической наплавке от компании МИП ИТЦ «Сварочные технологии» относятся:

цены от производителя;
возможность доставки любой транспортной компанией, на выбор заказчика;
проведение полного цикла пуско-наладочных мероприятий;
обязательное обучение персонала заказчика непосредственно на месте монтажа оборудования;
последующая консультационная поддержка и техническое сопровождение;
надежность поставляемого оборудования, как в стандартной, так и в нестандартной комплектации;
решение задач различного диапазона – от снабжения качественными комплектующими и компонентами до комплексного оснащения производства;
солидные складские мощности для обеспечения поставок расходных материалов для сварки и наплавки.

Все эти и другие выгодные аспекты по достоинству оценены многочисленными постоянными заказчиками компании МИП ИТЦ «Сварочные технологии», в том числе – крупнейшими предприятиями страны.

Оборудование для наплавки

Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек - в наличии на складе!
Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки - в наличии на складе!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор.
Доставка по всей России!

Оборудование для ручной наплавки

Ручная наплавка, как правило, производится в стационарных условиях. В комплект оборудования поста для ручной электродуговой наплавки входит: источник питания, стол или манипулятор изделия, электрододержатель, сварочные провода, защитные приспособления, вспомогательный инструмент (зубило, молоток, стальные щетки). Для оснащения поста используется обычное оборудование для ручной электродуговой сварки.

Рабочее место наплавщика оборудуется приточно-вытяжной вентиляцией.

Оборудование для механизированной наплавки

Вследствие некоторых технологических особенностей (длительная и непрерывная работа, высокотемпературный подогрев наплавляемых заготовок, применение различных видов электродных материалов и т. п.) для механизированной наплавки необходимо специальное оборудование, хотя достаточно широко используется для этой цели и универсальное сварочное оборудование.

Для механизированной наплавки применяют полуавтоматы и автоматы. Последними обычно комплектуются универсальные и специализированные наплавочные установки или станки. Наплавочная установка (станок) состоит из источника питания, наплавочного автомата или головки, аппаратуры, автоматизации и управления, манипулятора (вращателя), механизмов перемещения наплавочного автомата. В комплект установки может входить вспомогательное оборудование (формирующие устройства, индукторы или газовые горелки для подогрева наплавляемых деталей и средства контроля процесса наплавки.

Источники питания для наплавки

Для наплавки используются сварочные трансформаторы, преобразователи и выпрямители. Для электродуговой наплавки могут использоваться источники переменного и постоянного тока (постоянный ток предпочтительнее). Плазменная наплавка ведется на постоянном токе, в качестве источников питания используют сварочные выпрямители. Для ЭШН, как правило, применяют одно- или трехфазные трансформаторы. ЭШН электродными лентами в горизонтальном положении ведут на постоянном токе.

Полуавтоматы для наплавки

Полуавтомат для наплавки состоит из подающего механизма, гибкого направляющего шланга с ручной горелкой, катушки с проволокой, источника питания с пуско-регулирующей аппаратурой. Наиболее широко применяются полуавтоматы для наплавки в среде защитного газа и самозащитной проволокой.

Автоматы, для наплавки

Из многочисленных способов наплавки наибольшее распространение имеет дуговая наплавка. Соответственно наибольшее количество моделей автоматов выпускается промышленностью для этого способа наплавки.

Автоматы для дуговой наплавки

Наплавочные дуговые автоматы состоят из горелки (мундштука), механизма подачи электродного или присадочного материала, механизма настроечных перемещений, механизма перемещения автомата относительно наплавляемой детали, катушки для электродной проволоки или ленты, флюсовой аппаратуры, системы управления, источника сварочного тока, средств техники безопасности.

Оборудование для дуговой сварки и наплавки

Самым распространенным способом сварки и наплавки является дуговая сварка и наплавка. Сварка (наплавка) может выполняться без внешней защиты дуги, под флюсом и в среде защитных газов.

Сварка (наплавка) без внешней защиты дуги и в среде защитных газов может быть ручной, механизированной и автоматической, а сварка под флюсом — механизированной и автоматической. Различаются эти способы лишь степенью механизации отдельных операций.

При ручной сварке (наплавке) подача электрода в зону дуги и передвижение его вдоль свариваемого соединения производятся вручную. В качестве основного оборудования для ручной дуговой сварки применяют рабочие места, инструмент и защитные приспособления. При механизированной сварке (наплавке) механизирована только подача электрода, а перемещение его вдоль линии сварочного соединения и некоторые другие операции выполняются вручную. Наиболее распространенным способом механизированной сварки является сварка тонкой электродной проволокой диаметром 2 мм и менее, которая подается в зону сварки по гибкому шлангу. В качестве основного оборудования при механизированной дуговой сварке (наплавке) применяют шланговые полуавтоматы с различными горелками (держателями), а также специальные типы полуавтоматов, в которых используются дополнительные устройства, например ручные механизмы передвижения дуги, прижимные механизмы в случае сварки электрозаклепками и т. п. Полуавтоматы для дуговой сварки применяются как плавящимся, так и неплавящимся электродом.

При автоматической дуговой сварке (наплавке) такие процессы, как возбуждение дуги в начале сварки, поддержание дугового процесса, подача сварочных материалов в зону плавления и перемещение дуги вдоль линии сварного соединения путем перемещения сварочного инструмента или изделия, защита дуги и сварочной ванны от воздействия воздуха (по необходимости), колебательные движения электрода (по необходимости), прекращение процесса сварки, заварка кратера в конце шва, и другие выполняются механизмами без непосредственного участия человека по заданной программе. Сварочный аппарат, выполняющий эти функции, является сварочным автоматом [7, 26]. Основным оборудованием для автоматической дуговой сварки (наплавки) являются: сварочные автоматы, станки и установки. Автоматы для дуговой сварки имеют плавящиеся и неплавящиеся электроды как со свободным формированием шва, так и с принудительным.

Эффективность (повышение качества и производительности) технологических процессов сварки в большой мере зависит от технического уровня существующего и вновь создаваемого сварочного (наплавочного) оборудования: сварочных аппаратов, установок и станков (станов).

Определение "аппарат для дуговой сварки и наплавки" объединяет понятия "автомата" и "полуавтомата". Основной частью автомата для дуговой сварки является сварочная головка — устройство, осуществляющее подачу сварочной проволоки и поддержание заданного режима сварки. Подвесная сварочная головка (автомат) закреплена неподвижно, а самоходная перемещается механизмом по направляющим вдоль изделия. Трактор для дуговой сварки — это переносной сварочный автомат с самоходной тележкой, которая перемещает его вдоль свариваемого шва по поверхности изделия или переносному пути.

В состав сварочной установки, станка (стана) входят: сварочный аппарат, источник питания, аппаратура управления и регулирования процесса сварки, механизмы (устройства) для крепления и передвижения в заданном направлении сварочных аппаратов, для установки, крепления, перемещения и изменения ориентации свариваемого изделия, а также вспомогательное оборудование (флюсовые аппараты, скользящие токоподводы и др.). Четкое разграничение в определениях сварочной установки и сварочного станка отсутствует. Станком называют комплекс перечисленного оборудования, основные части которого объединены станиной. Станами обычно называют установки для сварки крупных изделий в массовом производстве (трубосварочные и картосварочные станы).

Механизация и автоматизация отдельных операций технологического процесса может быть частичной или полной. Механизированное производство — способ выполнения технологического процесса (операции) с помощью машин и механизмов, получающих энергию от специального источника. Управление машинами и механизмами, часть вспомогательных операций выполняются вручную. Комплексно-механизированное производство — способ выполнения технологического процесса по всему циклу машинами, механизмами, другим оборудованием. Основные и вспомогательные операции взаимосвязаны и обеспечивают заданный темп, производительность и осуществление в срок всего процесса. Управление частично выполняется вручную. Автоматизированное производство — способ выполнения технологического процесса, при котором основные и вспомогательные процессы, процессы управления и регулирования осуществляются машинами, механизмами автоматически, без участия человека, который только выполняет наладку и наблюдает за ходом процесса.

Комплексно-автоматизированное производство — способ выполнения производственного процесса, при котором все основные и вспомогательные операции, в том числе управление и регулирование осуществляются машинами, механизмами так, что заданная производительность и качество продукции достигаются без участия человека. Человек лишь наблюдает за работой специальных устройств или систем управления. Автоматическая (механизированная) поточная линия — ряд машин (автоматов, полуавтоматов), расположенных по технологическому циклу и соединенных транспортными устройствами. Следует отметить, что термины "автоматическая сварка" и соответственно "сварочный автомат" несколько условны и не отражают того, что сварочный автомат работает без участия человека, как это понимается в машиностроении. В то же время определение "сварочные станки-автоматы" соответствует принятому в машиностроении понятию "станок-автомат", которое обозначает агрегат, работающий по автоматическому циклу.Прогресс, достигнутый в области производства силовой производственной техники, микроэлектроники, новых электротехнических материалов, позволил разработать широкую номенклатуру современного электросварочного оборудования, отличающегося расширенными технологическими возможностями, повышенной надежностью и меньшими массой и размерами. Рост производительности и качества при сварочных работах достигается за счет применения сборочно-сварочных линий, оснащенных автоматами, сварочными роботами, инверторными источниками сварочного тока.

Тип оборудования, при выбранном способе сварки, определяют по силе сварочного тока, которую рассчитывают в зависимости от заданной производительности сварки или наплавки и площади сечения шва. Имеются ряд полуавтоматов на силу тока 160. 630 А, ряд автоматов на 500. 1600 А, источники сварочного тока силой 100. 2000 А. При определении типа оборудования и правильной его эксплуатации (кроме производительности, качества сварных соединений, металлургических особенностей, необходимости термообработки) следует учитывать ряд критериев, связанных с технологическими и эксплуатационными характеристиками оборудования.

К ним относятся следующие условия:

связанные с конструкцией свариваемого изделия (протяженностью и пространственным расположением швов, удобством подхода к шву и доступностью соединения для автомата), числом изделий в партии, а следовательно, периодичностью переналадки оборудования, точностью подготовки соединения под сварку, подачей изделия к месту сварки, необходимостью отвода оборудования после сварки, кантовкой или перемещением изделия;
производственные — цеховые или монтажные условия, необходимость энергоснабжения, газо- и водоснабжения, возможность отвода аэрозолей от места сварки, требования по очистке от брызг как изделия, так и частей оборудования, уборка флюса, предотвращение ослепления окружающего персонала;
организационные — необходимость обучения сварщиков и наладчиков при переходе на новую технику, создание фонда сменных и запасных частей оборудования, снабжение сварочными материалами и подготовка их для правильной эксплуатации оборудования и др.

В индивидуальном и мелкосерийном производстве предпочтение следует отдавать универсальному оборудованию, а также построенному на модульном принципе. В крупносерийном и массовом производстве применяют специальное сварочное оборудование, входящее в состав поточно-механизированных линий.

1.2. Классификация оборудования

Основным оборудованием для дуговой сварки и наплавки являются источники сварочного тока для ручной сварки штучными электродами, полуавтоматы, автоматы, станки и установки для сварки плавящимся электродом без внешней защиты дуги, под флюсом и в защитных газах, оборудование для импульс- но-дуговой сварки плавящимся электродом в инертных газах, установки для ручной и автоматической сварки вольфрамовым электродом, специальное оборудование для сварки конкретных изделий. Универсальное оборудование имеет различные степень сложности и эксплуатационные возможности: от простых полуавтоматов и источников со ступенчатым регулированием режимов до сложных с микропроцессорным управлением.

Классификация оборудования должна проводиться с учетом многих признаков: назначения — тип изделия и вид сварочного соединения; степени механизации сварочного процесса — ручная, механизированная и автоматическая сварка; способа защиты дуги — открытая дуга, газовая защита, слой флюса; степени специализации — универсальное, специализированное и специальное оборудование; количества электродов — для одно- и многоэлектродной сварки; способа осуществления сварочного движения — движение изделия или подвесного сварочного аппарата; способа формирования металла — свободное и принудительное; типа электродов — плавящийся и не- плавящийся, проволока, пластина, лента; количества одновременно работающих сварочных головок — или других рабочих органов; количества позиций, через которые изделие проходит последовательно в процессе сварки — одно- и многопозиционные и др.

Такое большое число признаков и отсутствие связи между ними определяют сложность построения классификационной системы оборудования для сварки. Выбор наиболее характерных признаков, которые сделали бы систему универсальной и по возможности пригодной для различных видов сварочного оборудования, может служить основой при разработке типажа и индексации оборудования, а также способствовать унификации узлов и деталей. При этом конечной целью использования системы является выбор и оценка технических характеристик различного сварочного оборудования, а также обеспечение развития работ по новым направлениям.С учетом изложенного все признаки могут быть разделены на три основные группы [24, 25|.

1. Целевые признаки: вид сварного соединения (стыковые, угловые, нахлесточные, тавровые); форма линии шва (прямолинейная, круговая, сложная); свариваемый материал (сталь, медь, алюминий и пр.); тип изделия (сосуды, балки, листовые конструкции и т. д.).

2. Технологические признаки: характер процесса сварки (непрерывный, импульсный, с колебаниями электрода); тип электрода (плавящийся, неплавящийся) и присадочного материала (проволока, пруток, металлическая крошка и др.); количество электродов и их взаимосвязь; состояние сварочной ванны (свободное или принудительное формирование шва); способ защиты дуги и давление среды, в которой протекает процесс (сварка в защитных газах, под флюсом, без внешней защиты при нормальном или повышенном давлении, а также в вакууме); прочие факторы (например, действие гравитации, невесомость и др.).

3. Эксплуатационные признаки: степень механизации и автоматизации основных и вспомогательных операций.

Кроме того, все оборудование в зависимости от назначения может быть универсальным, специализированным и специальным. Характеристика сварочного оборудования будет полной при условии, если учитываются все перечисленные признаки.

Патон Б.Е. "Машиностроение Энциклопедия т.IV-6. Оборудование для сварки”

Механизированная сварка и наплавка: технология, оборудование, сущность и назначение

Создавать прочные стыки и восстанавливать изношенные покрытия можно разными способами. Сегодня под прицелом внимания один из них, а именно механизированная сварка и наплавка: рассмотрим, что она из себя представляет и какими методами может осуществляться, проанализируем преимущества и недостатки, которыми она обладает.

Обратите внимание, у нее широкая сфера применения: она выполняется как при изготовлении самых разных строительных конструкций (чаще всего труб), так и при ремонте активно использовавшихся функциональных узлов. С помощью тех или иных ее видов возвращают исходную геометрию шеек коленвалов, шлицов КПП и редукторов, элементов ходовой части гусениц и многих других предметов. В настоящее время считается наиболее перспективным направлением, а значит активно развивается.

Что называют механизированной наплавкой

В общем случае это процесс нанесения специального слоя на изношенную поверхность, который, затвердев, не только восстановит начальную форму детали, но и станет своего рода защитным покрытием. Весь смысл (и главная особенность) здесь в том, как осуществляется данный вид работ, а реализовать его можно одним из двух вариантов:

• автоматически – как подача электродного материала, так и его перемещение (и заготовки тоже) в пространстве выполняется оборудованием; многие установки обеспечивают еще и поперечные колебания направляемого стержня, что позволяет уменьшить количество проходов;
• полуавтоматически – механическим путем выполняется только доставка проволоки (или другой присадки) в рабочую зону, по шлангу, после чего сварщик самостоятельно перемещает держатель с нею относительно заготовки.

У каждого есть свои особенности. Так, в первом случае может не хватить гибкости при позиционировании, во втором многое зависит от мастерства человека, решающего задачу. Хотя производительность труда в обеих ситуациях значительно выше, чем при любом из ручных методов (у них другие достоинства). Качество и равномерность покрытия, обычно, тоже лучше, что и обуславливает широту применения, особенно серийного.

Технология механизированной наплавки

• Начальным этапом становится очистка поверхности детали от остатков смазочных материалов, грязи. Можно либо аккуратно обжечь ее с помощью горелки, либо промыть горячим щелочным раствором, после чего пройтись по ней щеткой. Это нужно для максимально равномерного осаждения восстанавливающего слоя.
• Следующий шаг – предупреждение значительных внутренних напряжений (если есть вероятность их возникновения), чтобы исключить появление трещин в нанесенном покрытии. Для этого необходимо подогреть обрабатываемый элемент до определенной температуры. До какой именно? Зависит от размеров, формы, характеристик заготовки, а также от конечных свойств присадки.
• Ну а затем осуществляется расплав – проволоки, металлической ленты, порошка – и непосредственное нанесение дополнительного материала на основной, под флюсом или без него, под защитой газа или без нее. Если при этом накладываются отдельные валики, стоит следить, чтобы каждый последующий перекрывал 0,4-0,5 ширины предыдущего.

Кажется, что все просто, и при должном уровне опыта так и есть, но важно не забывать, что правильная техника механизированной наплавки требует учитывать целый ряд нюансов. Даже при подготовке нужно:

• отшлифовать рабочие поверхности предмета шкуркой, если ранее он уже проходил процедуру восстановления;
• заглушить выходящие в зону контакта отверстия графитовыми стержнями или сразу пастой на основе жидкого стекла, причем сделать это предварительно, примерно за сутки;
• снять остатки смазки при помощи специально проколотых резиновых шайб, установленных перед головками;
• закрепить деталь в патроннике с достаточной надежностью – так, чтобы биение не было больше 1,5 мм.

Просто необходимо придерживаться не только выбранного способа (методы мы подробно рассмотрим ниже), но и режима плавления. Последний зависит от целого ряда факторов, в числе которых и величины напряжения с током, и характер вращения заготовки, и скорость подачи, и даже угол положения проволоки или ее длина.

В вопросе формирования валиков тоже есть своя специфика: при их нанесении важно проваривать основной материал неглубоко, так, чтобы его доля в покрытии не превышала 0,3-0,45 m. При этом нельзя вести дугу слишком быстро, иначе слои получатся узкими и пострадает качество сцепления.

Свои ограничения есть и по вылету присадочного прутка: чем он больше, тем значительнее сопротивление цепи, тем сложнее выполнять работу. Практическим путем обнаружено, что данная величина не должна превышать 25 мм.

Виды механизированной наплавки

Сегодня актуальны такие способы:

• под флюсом;
• в защитной газовой среде;
• электроконтактный;
• электрошлаковый;
• вибродуговой;
• плазменный.

Теперь рассмотрим каждый из них подробнее.

Работы под флюсом удобны тем, что при их осуществлении воздух не воздействует на разгоряченный металл, что помогает избежать пор и в целом облегчает труд. Плюс, отсутствует разбрызгивание, выделяющееся тепло используется более эффективно, можно выполнить легирование.

Сам процесс отличается своей производительностью, и тому есть две причины:

• Вылет сравнительно малый, поэтому ток (не единицу площади стержня) в 7-8 раз выше, чем при ручной дуговой сварке.
• Образующийся шлак помогает минимизировать потери основного материала, что положительно сказывается на итоговом коэффициенте напайки (увеличивает его в 1,5-2 раза).

Роль электрода выполняет сплошная проволока сечением 1-6 мм, скорость ее подачи регулируется автоматическим устройством и составляет от 100 до 300 км/ч. К ней подводится «плюс» от источника (через мундштук из меди), тогда как «минус» – к самой заготовке (но ток при этом еще проходит через станину и съемник).

При этом флюс может быть стеклообразным, представляя собой размельченную смесь силикатов (серия АН), и только оберегать основной материал от воздуха. Или содержать в себе легирующие, связывающие, шлакообразующие, раскисляющие добавки и изменять физико-химические свойства наносимого покрытия.

Механизированная наплавка поверхностей деталей в защитной газовой среде проводится в пространстве, заполненном смесью аргона и водяного пара или CO2. Первый дорого стоит, поэтому на заводах по умолчанию используют CO2, ремонтируя в нем кузова, элементы кабин и оперения и многие другие заготовки.

Процесс протекает следующим образом: поданный в рабочую зону, углекислый газ вытесняет собой воздух, не давая кислороду или азоту негативно воздействовать на созданный шов. Проблема только в том, что дуга нагревается до 6000 0С, а при такой температуре связи в CO2 нарушаются, и реакция его распада провоцирует выгорание легирующих веществ и углерода в наносимом покрытии. Чтобы нивелировать возможный вред, следует использовать специальную присадочную проволоку из серии Св, в составе которой содержатся добавки титана, кремния, марганца.

Этот вариант обладает сразу четырьмя преимуществами:

• позволяет получить ровный, плотный и даже эстетичный слой (причем без шлака), не требующий какой-то последующей обработки;
• дает возможность решить вопрос в 1,5-3 раза быстрее, чем вручную;
• обеспечивает все условия для визуального контроля процесса;
• способствует попутному охлаждению заготовки, из-за чего поверхность последней не коробится.

В число минусов запишем относительную непрочность шва и сравнительно большое разбрызгивание.

Зато метод просто реализуется на практике: стандартного 40-литрового баллона углекислоты хватает на 20 часов работы. Содержащуюся в ней влагу не проблема нейтрализовать осушителем – медным купоросом. Отличным редуктором станет обычный кислородный. Все операции нужно проводить с подачей тока обратной полярности.

Есть как классические, так и современные механизированные способы сварки и наплавки деталей. Электроконтактная относится, скорее, ко второй категории, так как выполняется на модернизированном оборудовании. Для ее реализации используются машины, приваривающие проволочный или ленточный металл, в один или несколько проходов, и таким образом создающие равномерное покрытие нужной толщины (до 3 мм). Рациональнее, если слоев будет 2-4: это позволит сохранить все физико-механические свойства, исключая перегрев при проведении работ.

Перемешивание основного и дополнительного материала стремится к нулю, особенно при использовании промежуточных присадок – порошков ПГ-СР. При этом вполне реально поддерживать производительность на уровне 2-4 кг/ч.

Электрошлаковый метод позволяет ремонтировать даже сильно изношенные элементы, например, Он обеспечивает высокое качество шва, причем работу можно проводить действительно быстро, показатель в 30 г/Ач вполне реален.

• флюс нагревается дугой, после чего через него пропускается ток;
• в таких условиях электрод плавится и образует ванну вместе с основным металлом;
• кристаллизатор движется вверх с определенной скоростью, а нижние слои постепенно остывают.

Обратите внимание, рабочая зона в этом случае полностью защищена от влияния воздуха, поэтому ничто не мешает вводить легирующие добавки и использовать выделяющееся тепло с максимальной эффективностью.

Техника и технология механизированной наплавки вибродуговым способом сводится к использованию присадочного стержня, создающего колебания с амплитудой от 1 до 3 мм и частотой от 50 до 100 Гц. В результате весь процесс становится чередой из трех циклично повторяющихся этапов:

• горение;
• холостой ход;
• замыкание.

Причем на первом шаге выделяется до 9/10 всего тепла, а на третьем – только 1/10. Это объясняется тем, что 12-20 В, т. е. при малом напряжении источника тока в цепи есть индуктивность, а значит дуга остается стабильной, и ее вольтаж уже 30-35 В.

Для максимальной эффективности стоит подключать ток обратной полярности и выполнять работу в охлаждающей жидкой среде. Хорошо подойдет водный раствор глицерина (10%) или кальцинированной соды (5%), поданный за 40 мм от присадочного стержня. В результате нагрева он обратится в пар, который и заберет вредные азотистые соединения. Кроме того, Ca сделает горение более стабильным, а C3H8O3 предотвратит появление трещин.

Да, метод хорош малой зоной повышения температуры и почти полным отсутствием потерь легирующих элементов и позволяет получить тонкое, но прочное покрытие, но у него есть и недостаток. Минус в том, что усталостная прочность заготовки снижается – из-за появления пор в нанесенном слое, что частично ограничивает случаи применения.

Если же рассматривать современные механизированные способы наплавки, то самой прогрессивной считается плазменная технология. В соответствии с ней восстановление изношенной поверхности осуществляется под воздействием сильно нагретого и богато ионизированного газа – аргона, гелия, воздуха, азота с добавками.

Может осуществляться по одной из трех схем – с открытой, закрытой и комбинированной струей. В первом случае роль анода выполняет заготовка, во втором – горелка или сопло, в третьем – и то и другое.

Варианта реализации тоже два:

• плазма захватывает порошок и равномерно осаждает его на поверхность;
присадка сразу вводится в струю.

Метод обладает пятью практическими преимуществами:

• за счет концентрации высокой температуры зона термического влияния сужается;
• благодаря ему на сталь реально наносить самые разные износостойкие материалы, даже пластмассу;
• позволяет точно регулировать толщину слоя – от тонкой, в 0,1 мм, до 2-3 мм;
• отличается сравнительно высоким КПД дуги – достигает 45%;
• по нему можно выполнять еще и поверхностную закалку.

Обычно это установки, «сердце» каждой из которых – переделанный токарный станок: вместо резцедержателя у него головка, также он оснащен источником питания и зачастую понижающим редуктором, уменьшающим вращение до 5 или даже до 2 об/мин.

Хотя для коленчатых валов есть техника, не требующая дополнительной доработки. Это машины вроде ОКС-5523 с универсальными центросмесителями, и они регулируют скорость бесступенчато.

Источники тока подключают самые разные, например, это может быть:

• выпрямитель из серии ВКС-500-1 или ВС-600;
• преобразователь вроде ПСУ-500-2 или ПСГ-500.

При выборе головок для подачи присадки традиционно отдают предпочтение моделям из семейств ОКС.

Наиболее распространенным электродом считается пружинная проволока сечением 1,6-2 мм, хотя также популярны серии Св и Нп, в том числе и низкоуглеродистые, и высоколегированные. Подбирать одну из них нужно так, чтобы наносимое покрытие по своему химическому составу было сходным с основным.

Флюс – это соединение из порошкового графита с феррохромом и жидкого стекла. Эти вещества смешивают в определенных пропорциях и прокаливают, потом дают настояться, а дальше добавляют к чистому и уже приготовленному. Затем остается лишь хранить его в сухой емкости и использовать по мере необходимости.

Сущность механизированной наплавки и ее назначение

В общем случае это нанесение слоя материала на поверхность заготовки. Это нужно:

• для восстановления или изменения исходных размеров (геометрии) элемента, что особенно актуально, если это инструмент, например, режущая кромка;
• или придания новых свойств, допустим улучшения антикоррозионных характеристик или для повышения стойкости к истиранию.

Ну и в рассматриваемой нами ситуации процесс еще и должен быть наполовину или полностью автоматизированным.

Плюсы

• можно создавать покрытия значительной толщины (до 2-3 мм) и таким образом возвращать изначальную геометрию даже сильно изношенным изделиям;
• производительность в 1,5-3 раза выше, чем при любом из ручных методов;
• используемое оборудование сравнительно надежное и простое в транспортировке;
• отсутствуют ограничения по габаритам предметов – конусы доменных печей, сосуды атомных реакторов и другие большие объекты тоже реально защитить и восстановить;
• каждый метод достаточно легок в реализации;
• наносимый слой может быть какого угодно состава, от чистой меди до комбинированной пластмассы;
• наплавку не проблема сочетать с другими методами обработки, допустим, с азотированием или плазменной закалкой.

Минусы

• В ряде случаев в результате смешивания основного материала с добавленным, наблюдается ухудшение практических свойств;
• при неправильном выборе режима деформация, провоцируемая высокими температурами, может быть чрезмерной, что требует принятия дополнительных мер по сохранению геометрии заготовки;
• решающему задачу мастеру нужно обладать теоретическими знаниями в области сочетаемости металлов, чтобы сделать покрытие не просто равномерным, а с нужными свойствами;
• небольшое количество сочетаний по сравнению с тем же напылением;
• трудно покрывать малые элементы сложных форм – ванну приходится постоянно переносить и не всегда удается осуществить это плавно.

Выводы

Мы рассмотрели сущность и назначение механической наплавки металлов, со всеми ее плюсами и минусами, и, по нашему мнению, достоинства важнее недостатков, а значит этой технологией стоит пользоваться. Какой именно способ ее выполнения выбрать, решать вам. А выгодно заказать станки для реализации практически каждого из методов вы можете в нашей компании «Сармат».

Установки автоматической наплавки

Установка для автоматической наплавки в среде аргона (TIG УНК -132) внутренних поверхностей цилиндрических деталей

Установка для автоматической наплавки в защитных газах деталей запорной арматуры

Установка для автоматической наплавки валов, крановых колес УНК-117

Установка для наплавки крановых колес УНК-112

Установка для плазменно-порошковой наплавки УППН-510

Установка для плазменно-порошковой наплавки УППН-505 М2

Установка для наплавки валов УНК-125

Установка для сварки и наплавки в среде аргона TIG УСН-305

Установка для наплавки под слоем флюса, в защитных газах и порошковыми проволоками УНК-121

Установка для наплавки в защитных газах (седла, плунжера, тарелки, шибера круглой и плоской формы, штоки)

Установки по автоматической наплавке

Оборудование для автоматической наплавки применяется для автоматизированного нанесения металлов или сплавов, как на плоскую, так и на цилиндрическую поверхность деталей. Сварка наплавлением широко используется для повышения прочности и восстановления подвергшихся износу узлов и элементов машин.

В зависимости от технологических или экономических условий, могут быть применены различные способы наплавки, которые могут быть реализованы в рамках функционала одного станка:

сварка плавящимся электродом под слоем флюса;
наплавка автоматизированная плазменно-порошковая;
наплавка под сваркой в защитной газообразной среде.

Комплексный функционал установок расширяет производственные возможности и помогает добиться экономии как рабочего пространства, временных ресурсов, так и денежных средств.

Использование специализированных сварочных горелок позволяет осуществлять наплавку в условиях ограниченной доступности.

Источники тока, используемые в предлагаемых установках автоматической наплавки, отвечают строгим регламентным требованиям и поставляются от лучших мировых и проверенных российских производителей.

Установки оснащаются сварочными кантователями, вращателями и позиционерами с грузоподъемностью от нескольких центнеров до сотен тонн, что обуславливает широкую область применения оборудования.

Система управления установки по автоматической наплавке базируется на контроллерах с программируемой логикой и ЧПУ от ведущих европейских производителей. Узлы контроля обеспечивают оптимальные параметры наплавки при соответствующих заданных настройках. Продуманная конструкция наплавочной головки наряду с оптимальной компоновкой установки снижает требования к опыту и квалификации обслуживающего персонала.

Мониторинг и корректировка сварочного процесса в автоматизированных установках производится за счет интегрированных систем, построенных на информации различных датчиков – от механических копиров до лазерных и оптических сенсоров.

При сварке посредством автоматических установок доступны методы и режимы наплавки, недоступные в ручном исполнении и значительно повышает производительность и эффективность работ. На данной особенности базируется целесообразность применения станков и систем автоматизированной наплавки для выполнения швов большой протяженности и толщины. Качественно выполненная наплавка обеспечивает поверхности повышенную износостойкость, повышает сопротивляемость эрозии и коррозии.

По желанию заказчика поставляются как установки по автоматической наплавке, так и компоненты комплексов для автоматизации сварочных процессов. Квалифицированное проектирование станков автоматической сварки позволяет учесть любые тонкости производственного цикла и достичь максимального качества выполненных работ при значительном увеличении срока службы поставляемого оборудования.

Читайте также: