Вібродугове наплавлення – всі тонкощі технології наплавлення деталей Відео

По-справжньому продуктивним методом відновлення поверхневих шарів різноманітних деталей визнається вібродугове наплавлення. Від газокисневого та електродугового наплавлення її відрізняє менший рівень деформації оброблюваних виробів.

1 Суть вібродугового наплавного процесу

Обробка, що цікавить нас, є одним з варіантів електродугового автоматичного наплавлення, що передбачає застосування металевого зварювального стрижня для відновлення деталей наплавленням. Виріб, який потрібно відновити, поміщають у центри токарного агрегату, де і проводиться його обробка за допомогою головки наплавки. Від джерела струму на дріт і заготівлю подається необхідна напруга.

Механічний вібратор чи спеціальна електромагнітна установка, що підключається до мережі змінного струму, забезпечує вібрацію зварювального стрижня. Вібратори механічного типу видають різні вібрації (по частоті струму), а електромагнітний пристрій забезпечує коливання електрода на рівні 100 герц.

Вібрація стрижня призводить до того, що стадії короткого замикання та горіння дуги постійно чергуються.

При горінні дуги спостерігається виділення до 99,5 відсотка тепла, яке витрачається на розплавлення дроту. У цьому кінці стрижня з'являються металеві розплавлені краплі. При коротких замиканнях вони потрапляють на поверхню виробу, що відновлюється.

Як бачимо, суть процесу полягає в тому, що електродний метал за рахунок коливань електрода переноситься дрібними частинками на деталь. За рахунок цього з'являються дуже тонка поверхня наплавлена з необхідними характеристиками. Вібрація, крім усього іншого, стабілізує операцію – дуговірозряди збуджуються з великою частотою (при кожному відведенні виробу зварювального стрижня).

Основні переваги, якими володіє вібродугове відновлення поверхні деталей, що описується, наступні:

зона термовпливу характеризується невеликою глибиною;
можливість одержання малих за товщиною шарів (від 0,5 до 3 міліметрів);
несуттєві деформації оброблюваних деталей;
підвищені показники твердості відновленої поверхні

Завдяки всім цим перевагам вібродугова наплавка демонструє відмінні результати при відновленні суднових машин та установок, гірничорудної та промислової техніки, елементів тракторів та вантажних автомобілів, електричних двигунів, різноманітних сільськогосподарських машин, а також інших конструкцій із чавуну та сталі.

2 Вібродугове наплавлення – тонкощі технології

Відновлення деталей за цією методикою ведеться на зворотній полярності (постійний струм) при напрузі від 17 до 20 В, яке серед фахівців вважається оптимальним. Охолодження виробів, необхідне підвищення твердості наплавленої поверхні, захисту деталей від короблення і зменшення зони термічного впливу, здійснюється за допомогою одного з двох розчинів:

технічного гліцерину (10–20%);
кальцинованої соди (3-4-відсоткової).

При подачі охолоджуючого складу необхідно стежити, щоб його струмінь не порушував наплавну операцію, потрапляючи в стовп зварювальної дуги. Регулювання об'єму рідини, що подається для охолодження в область виконання робіт здійснюється за допомогою краніка, який зазвичай монтується безпосередньо на наплавочній головці. Зауважимо окремо – охолодний розчиндодатково виконує функцію "захисника" розплавленого матеріалу від азотування та процесів окислення.

Про те, що операція наплавлення йде стабільно і без технологічних збоїв, свідчить рівномірність звуку зварювальної установки, а також дані, які зварювальник отримує з амперметра. Стрілка цього приладу практично не коливається у тих випадках, коли відновлення деталей відбувається в адекватному режимі.

Якщо ж стрілка амперметра "смикається", а плавлення зварювального дроту супроводжується неприємним тріском, досвідчений фахівець відразу розуміє, що наплавка проходить нестабільно. Її результати будуть зовсім не такими, як очікувалося – уривчастий шов, низька якість наплавленої поверхні та інші дефекти обробки гарантовані.

Товщина покриття, що наплавляється, залежить від двох показників:

від швидкості (окружної), з якою відбувається обертання заготівлі;
від швидкості, з якою здійснюється подача зварювального дроту.

Вужчий і тонкий валик наплавленого металу виходить тоді, коли окружна швидкість збільшується. А ось при зниженні цієї швидкості та одночасному підвищенні темпу подачі дроту наплавлений шар завжди виходить товстішим. Ще один нюанс операції полягає в тому, що для отримання товстого шару наплавлення необхідно застосовувати великий дріт, а для отримання тонкого - менший.

Величина окружної швидкості, крім того, впливає на якість одержуваної поверхні. Зазвичай підвищення цієї швидкості призводить до формування у наплавленому шарі раковин (причому у чималих кількостях).

Зазначимо, що неякісна підготовка зварювального дроту і поверхні виробу, що наплавляється (зокрема, їх погане очищення)призводить до підвищеної пористості одержаного шару. Таке явище також може свідчити, що склад, що використовується для охолодження, має високий рівень забрудненості.

3 Обладнання та витратні матеріали для наплавлення

Процедура автоматичного вібродугового наплавлення здійснюється на переобладнаному верстаті для виконання токарних робіт. Його конструкцію змінюють таким чином, щоб деталь, що відновлюється, оберталася дуже повільно. Також необхідне джерело струму (зварювального) та спеціальна наплавна головка, наприклад, ВДГ-5.

Конструктивно зазначена вібродугова головка складається з наступних частин:

двигун пристрою, що пересуває зварювальний дріт;
ролики, завдяки яким здійснюється подача до голівки зазначеного дроту (вона надходить з мотка);
механізм подачі, що розміщується в корпусі ВДГ;
вібратор та його двигун;
опорний вузол;
наконечник (забезпечує вібрацію дроту та служить для підведення електрода до заготівлі).

В принципі, можна використовувати будь-які інші головки. Головне, щоб таке обладнання мало особливий пристрій мундштуку. На ряді підприємств для вібродугового наплавлення використовуються механізми для наплавлення під флюсом, з конструкції яких просто прибирають пристрій для подачі флюсу.

Для вібродугового відновлення рекомендується застосовувати такі дроти:

Св-15 - для роботи з виробами з чавуну (такий дріт надає поверхні заготовки високу твердість);
Нп-30ХГСА, Св-18ХГСА, Нп-50 (65Г), Св-08А – для наплавлення деталей із сталі.

Також нерідко використовуються дроти пружинного типу (за Державним стандартом 9389-75). Конкретна їхня маркапідбирається з урахуванням тих вимог, які висуваються до твердості та інших механічних характеристик наплавленого шару.

Обладнання для відновлення виробів за вібродуговою методикою слід періодично перевіряти та проводити його техобслуговування. Тривала експлуатація головки для наплавлення призводить до зношування мундштука, поломки роликів, що стає причиною появи вад при обробці та порушення нормального ходу наплавної операції.