Зварювання та наплавлення деталей під шаром флюсу
Спосіб зварювання під шаром флюсу полягає в тому, що до зони дуги подають флюс, що створює шлаковий захист. Під впливом тепла флюс плавиться і дуга між основним металом та електродним дротом горить під шаром розплавленого флюсу, ізолюючи розплавлений метал ванни від навколишнього повітря. Схема процесу наплавлення під шаром флюсу наведено малюнку 9.
При переміщенні деталі щодо дуги ванна розплавленого металу остигає, після чого метал кристалізується та формується шов. Флюс, що закриває зварювальну ванну, після затвердіння металу залишається рідким. Потім він твердне, утворюючи кірку, яка легко видаляється. Зварювання та наплавлення під шаром флюсу доцільно застосовувати для відновлення плоских та циліндричних поверхонь великогабаритних деталей. До таких деталей відносяться: напрямні колеса, що підтримують ролики, опорні катки гусеничних тракторів, колінчасті вали двигунів, шліцьові вали та інші подібні деталі.
Матеріали. Для автоматичного зварювання під шаром флюсу застосовують сталевий зварювальний дріт типу Св без покриття, що виготовляється за ГОСТ 2246-70. Залежно від хімічного складу дріт поділяється на низьковуглецевий, легований та високолегований. Марку дроту вибирають відповідно до хімічного складу зварювальної сталі. Наприклад, для зварювання маловуглецевих сталей застосовують низьковуглецеві дроти Св-08, Св-08А, Св-08ГА, Св-08ГС та ін.
Для механізованого наплавлення випускається спеціальний наплавний дріт типу Нп діаметром від 0,3 до 0,8 мм. Наплавочний дріт, так само, як і зварювальний, поділяють на три групи: з вуглецевої сталі (8 марок) Нп-30, Нп-40, Нп-80„ Нп-50Г та інші; з легованої сталі (11 марок) Нп-ЮГз. НП-30Х5, НП-ЗОХГСА, НП-40Х32ВФ та інші; звисоколегованої сталі (9 марок) НП-2Х14, НП-ЗХ13, НП-4Х13, НП-45Х4ВЗФ, НП-45Х2В8Т та ін.
Крім дроту суцільного перерізу, для автоматичного наплавлення під шаром флюсу застосовують порошкові дроти, що дозволяють отримувати більш високу якість наплавленого шару. Порошкові дроти виготовляють як самозахисні, і з додатковим захистом зони зварювання флюсом. Для зварювання та наплавлення низьковуглецевих сталей застосовують самозахисні дроти ПП-АН1, ПП-1ДСК, ПВС-1Л. Наплавлення під шаром флюсу легованих і високолегованих сталей проводиться дротиками ПП-ЗХ2В8, ПП-10ХВ14, ПП-2Г13А та ін.
Для наплавлення великих поверхонь використовують стрічку товщиною 0,3 ... 1,0 мм, шириною 20 ... 100 мм зі сталі 50, 65, 65Г, 1X13, 2X13 та ін. Для цих цілей застосовують також спеціально виготовлену порошкову стрічку.
При механізованому електродуговому наплавленні вуглецевих і низьколегованих сталей застосовують плавлені флюси ОСЦ-45, ОСЦ-45М, АН-348А, АН-348АМ; для легованих сталей-АН-22, АН-26, АН-10, АН-20, АН-60, АН-80, Знайшли застосування також керамічні флюси АНК-18, АНК-19, призначені для наплавлення низьковуглецевим дротом Св-08, Св-08А. До складу цих флюсів вводять газозахисні, шлакоутворюючі, розкислювальні, легуючі, модифікуючі, елементи, що зв'язують. За допомогою керамічних флюсів можна отримати якісний наплавлений шар на відкритому повітрі в сиру погоду. У той же час керамічні флюси мають меншу механічну міцність та більшу гігроскопічність.
Флюси-суміші готують, як правило, з плавлених та керамічних флюсів. Залежно від отримання необхідних властивостей у наплавленому металі застосовують сумішфлюсів АН-348А та АНК-18 у різних співвідношеннях.
При відновленні деталей найбільшого застосування отримали флюси ОСЦ-45, АН-348А та АН-60.
Устаткування. Для зварювально-наплавних робіт під шаром флюсу при відновленні деталей застосовують автомат А-580М. Його використовують для наплавлення циліндричних деталей діаметром вище 50 мм дротом діаметром від 16 до 4 мм. Швидкість подачі дроту 78...198 м/год. При наплавленні сила постійного струму змінюється не більше 200 … 700 А.
Для зварювання та наплавних робіт під шаром флюсу при відновленні деталей можуть застосовуватися напівавтомати ПШ-54, ПДШМ-500. Напівавтомат ПШ-54 призначений для зварювання та наплавлення дротом діаметром 1,6...2 мм на постійному або змінному струмі до 600 А. Напівавтомат ПДШМ-500 призначений для зварювання дротом діаметрами 1,5; 2,0; 2,5 мм на постійному та змінному струмі в межах 180… 600 А. Автоматичні та напівавтоматичні зварювальні головки зазвичай встановлюють на токарно-гвинторізних верстатах, переобладнаних стосовно певного виду наплавлення. На супорті верстата ізольовано встановлюють зварювальну головку та бункер для флюсу.
Для досягнення необхідної частоти обертання деталі верстат обладнають спеціальним редуктором.
Джерела струму при зварюванні та наплавленні під шаром флюсу - випрямлячі ВС-300, ВС-600, ВС-1000, ВС-1000-2, ІПП-300, ВДГ-1001, ВДУ-1001, ВДУ-1601 та ін Можуть застосовуватися також зварювальні перетворювачі типу ПС-300 ПСУ-300 ПСГ-500 ПСУ-500.
Інститутом електрозварювання ім. Е. О. Патона розроблені на плавочні верстати загального призначення чотирьох типів: У-651 У-652, У-653, У-654. Верстати У-653 та У-654 призначені для наплавлення під шаром флюсу порошковим дротом циліндричних, конічних, шліцевих, зовнішніх та внутрішніх поверхонь деталей.діаметром 50...800 мм, довжиною до 1300 мм.
Верстат У-652 призначений для наплавлення, у тому числі під флюсом, корінних і шатунних шийок колінчастих валів діаметром до 100 мм, довжиною до 1300 мм. При цьому використовують суцільний дріт діаметром 1...2 мм або порошковий діаметр 2,0...2,5 мм.
Верстат У-651 застосовують для наплавлення відкритою дугою зношених поверхонь і шліців деталей діаметром 20...150 мм і довжиною до 1300 мм, використовуючи суцільний дріт діаметром 1...2 мм або порошковий діаметром 2...3 мм.
Режими зварювання та наплавлення. При ремонті та відновленні деталей зварювання та наплавлення під шаром флюсу виробляють найчастіше для плоских та циліндричних поверхонь.
Режими наплавлення характеризуються силою струму, напругою, швидкістю наплавлення, матеріалом електродного дроту та його діаметром, швидкістю подачі дроту.
Таблиця 7. Основні параметри наплавлення плоских поверхонь