Строительные машины и оборудование, справочник





Наплавка трубчатыми электродами с ферромарганцем

Категория:
   Техническое обслуживание дорожных машин



Наплавка трубчатыми электродами с ферромарганцем

Лаборатория сварки ВНИИСтройдормаша в качестве основной легирующей составляющей электродов предложила марганец, являющийся дешевым материалом. Твердость сложных (комплексных) карбидов железа — марганца в 1,5—2 раза выше твердости кварца, который является одним из самых твердых абразивов, соприкасающихся с рабочими органами дорожных машин. Твердость основы марганцовистой наплавки также высокая и при наклепе (нагартовке) становится близкой к твердости кварца. Марганцовистая наплавка прочно удерживается на стали и чугуне и хорошо переносит удары. Эти качества марганцовистых наплавок являются наиболее пригодными для защиты быстроизнашивающихся деталей дорожных машин.

В результате многочисленных опытов и проверки на производстве установлено, что наивыгоднейшим составом марганцовистой наплавки является тот, в котором содержится 1,9—2,3% углерода и 19—23% марганца. При этом выгодно, чтобы карбиды занимали не менее 20% и не более 35% от общего объема наплавки.

Содержание углерода в наплавке выгодно увеличивать до определенного предела; если углерода будет больше 2,3%, то даже при содержании 20—23% марганца в наплавке выделяются зерна ледебурита, содержащие 4,2% углерода, твердость которых равна 800— 1000 кГ/мм2, в то время как твердость комплексных карбидов Железа — марганца составляет 1200—1600 кГ/мм2.

Кроме преимуществ, марганцовистые наплавки имеют и недостаток: их коэффициент расширения в 2,5 раза больше, чем у малоуглеродистой стали. Поэтому при остывании в наплавке возникают трещины, которые даже на щеках камнедробилок не приводят к отслоению наплавки и не отражаются на сроке службы детали. В некоторых случаях, например при наплавке полос для лезвий ножей, эти трещины можно полностью устранить.

Феррохром, так же как и ферромарганец, является сырьем, обеспечивающим износостойкие покрытия. Карбиды хрома обладают высокой твердостью — 1570 кГ/мм2 и выше. Твердость основы хромистой наплавки — 500—575 кГ/мм2; коэффициент износостойкости хромистой наплавки 6,5—6,8. Следовательно, эта наплавка является даже несколько более износостойкой, чем марганцовистая, в тех случаях, когда при работе детали не происходит наклепа; поэтому она пригодна для защиты деталей, работающих без ударов.

Недостатком высокохромистой наплавки является ее малая ударная вязкость (в 2—3 раза меньшая, чем у марганцовистой наплавки). Нанесение на марганцовистую сталь и чугун высоко- хромистой наплавки является затруднительным.

Хромомарганцовистые покрытия, получаемые наплавкой трубчатыми электродами, наполненными сталинитом, содержат 2,5—. 3,0% углерода, 5,5—6,0% марганца и 5,2—7,0% хрома. Такая наплавка трубчатыми электродами обладает коэффициентом износостойкости 5,5—7,0, прочно удерживается на стали и чугуне и придает высокую износостойкость шнекам, ножам, вальцам и другим деталям, работающим на истирание без ударов или с небольшими ударами. Поэтому в большинстве случаев хромистая наплавка может быть заменена марганцовистой или хромомарганцовистой.

Электроды свернуты в трубку из стальной ленты толщиной 0,65—0,80 мм, наполненную порошкообразной смесью из ферромарганца, сталинита или других составов.

Вследствие малого электрического сопротивления трубки весь сварочный ток практически идет по ней, и дуга возбуждается между трубкой и деталью. Трубка расплавляется от непосредственного действия электрической дуги, а порошкообразная смесь внутри нее плавится под воздействием излучаемой теплоты дуги.

Температура плавления ферромарганца — около 1250°, поэтому порошкообразная смесь в электроде быстро расплавляется. Трубка на конце электрода (рис. 132) защищает плавящийся порошок от окислительного действия наружного воздуха. Это обеспечивает выгодное использование легирующих элементов. Из порошкообразной смеси в наплавку переходит 80—85% марганца, 90%‘углерода и 90% хрома.

Другой, более слабой защитой является электродная наружная обмазка толщиной 0,6—0,8 мм, которая ионизирует электрическую дугу.

Глубокий провар, необходимый при сварке, приносит вред при наплавке, так как вызывает лишний расход марганца, хрома и других легирующих элементов. Для достижения прочной связи наплавленного слоя с деталью достаточно иметь глубину провара 0,1—0,2 мм, но такой малый провар трудно получить. Обычно при ручной наплавке трубчатым электродом глубина провара составляет 0,7—1,0 мм.

Наплавку литых деталей из стали марки 13ГЛ (щеки камнедробилок, бандажи валковых дробилок, била, облицовка шаровых мельниц) производят трубчатыми электродами, изготовленными из стальной ленты толщиной 0,8 мм и наполненными доменным ферромарганцем. Для наплавки бил молотковых дробилок и деталей дробилок ударного действия рекомендуется добавлять в наполнение этих электродов никель в количестве 6—7% от веса наполнения.

Трубчатые электроды изготовляют из мягкой стальной ленты марки 10 и 08 с содержанием углерода 0,1%. Применяют электроды двух диаметров: 6,2—6,3 мм из ленты шириной 18 мм и 8,2—8,4 из ленты шириной 24 мм.

Рис. 132. Схема плавления трубчатого электрода

Трубчатые электроды изготовляют на станке-автомате, где стальная лента, сматывающаяся с катушки, проходит через две пары роликов и образует желобок с вертикальными боковыми стенками. В этот желобок из бачка каплями подается жидкое стекло, а питателем из бункера насыпается порошкообразная шихта. Третья пара роликов замыкает желобок в трубку, которая разрезается по длине ножницами на отдельные электроды. Электроды сушатся в течение 24 ч при комнатной температуре, после чего в течение 1 ч — в сушильном шкафу при 190—200°. После сушки электроды окунают в обмазку и передают на воздушную сушку, которая длится >4 ч при комнатной температуре и прокаливают в течение 1,5 ч в сушильном шкафу при 190—200°. После прокаливания на абразивном камне зачищают один торец.

Наплавку деталей производят вручную или на станке СЛ-92, схема которого показана на рис. 133.

Рис. 133. Электрическая схема станка СЛ-92:
1 — трубчатые предохранители; 2— магнитные пускатели П-522; 3 — сварочные трансформаторы СТЭ-34; 4 — регуляторы сварочных трансформаторов; 5— наплавляемая деталь; 6 — электроды; 7 —амперметр переменного тока на 400 а; 8 — вольтметр переменного тока на 150 в; 9 — магнитные пускатели на напряжение 30 в; 10 — электродвигатель движения стола; И — электродвигатель качания электродов; 12 — реостат; 13 — селеновый выпрямитель; 14 — выключатель; 15 — понижающий трансформатор; 16 — предохранители пробочные на 15 а; 17 — предохранители пробочные на 6А

На станке наплавка производится двумя спаренными электродами 6, каждый из которых питается током от отдельного трансформатора 3.

Во время наплавки возбуждаются три дуги: между каждым из электродов и деталью 5 и между самими электродами. Следовательно, наплавка производится трехфазной дугой.

Станки для наплавки плоских и цилиндрических деталей работают по одной и той же электрической схеме.

Электродвигатель (см. рис. 133), который приводит в движение стол станка, включается автоматически через реле в момент возбуждения дуги; при обрыве дуги стол останавливается.

Державке с обоими электродами сообщается качание перпендикулярно движению стола от отдельного электродвигателя. Это облегчает возбуждение дуги и уменьшает глубину провара; одновременно с этим ширина наплавленного за один проход слоя достигает 60 мм поверхность наплавки .получается настолько гладкой, что только в редких случаях требуется ее обработка.

Поперечное качание электродов происходит от электродвигателя постоянного тока. Реостатом регулируют число качаний электродов. Чем меньше число качаний, тем глубже провар.

При работе на станке сварщик опускает щиток, предохраняющий от действия дуги, искр и брызг, затем включает в сеть сварочные трансформаторы и электродвигатель качания электродов, после чего, вращая рукоятку, опускает электроды до их соприкосновения с деталью.

При возбуждении дуги между одним из электродов и деталью стол приходит в движение. Обратный ход стола осуществляется вручную.
Скорость движения стола регулируют сменными шестернями.

Станок СЛ-94 конструктивно отличается от станка СЛ-92, но работает по той же электрической схеме. На нем наплавляют вальцы, бандажи и другие цилиндрические детали.

Для наплавки по образующей (наплавка ребер на бандаж валковой дробилки) поворотный стол станка поворачивают на 90°, а тележку с поворотным столом перекатывают по рельсам.

Производительность станка—до 40 кГ наплавленного металла за одну смену, напряжение — 30—35 в. Сварочный ток на каждом электроде диаметром 8 мм — 200—240 а при наплавке ножей и 230—260 а — при наплавке зубьев и вальцов.

На станке СЛ-92 можно наплавлять катки гусениц; для этого со станка снимают стол и ставят специальное приспособление.

Для восстановления щек камнедробилок применяют трубчатые электроды, наполненные доменным ферромарганцем или доменным ферромарганцем с никелем. Щеки для дробления известняка или других пород малой прочности наплавляют трубчатыми электродами, наполненными сталинитом.

При наплавке щек возможно их коробление (рис. 134, а) в результате большой усадки наплавленного металла. Поэтому следует одновременно производить наплавку 3—4 щек короткими участками, постепенно переходя от одной щеки к другой, чтобы за это время успевал остыть участок, наплавленный первым (рис. 134, б); цифры на рисунке указывают последовательность наплавки отдельных участков при одновременной наплавке трех щек.

Для уменьшения коробления следует оставлять между наплавленными участками ребер незаполненные промежутки, заплавляя йх после окончания наплавки и полного остывания щеки, но не все подряд, а согласно цифрам, обозначенным на рис. 134, б, чтобы щека успевала остывать.

Щеки следует укладывать для наплавки так, чтобы их вес способствовал уменьшению коробления (рис. 134, в). Однако даже при соблюдении всех перечисленных мер предосторожности все же происходит некоторое коробление, для устранения которого на обратной стороне щеки наплавляют усиливающие ребра (рис. 134, г). Поверхность щек проверяют линейками по ребрам и по диагоналям.

Рис. 134. Наплавка щек камнедробилок

Толщина слоя, наплавляемого на дробящие ребра за один проход, не должна превышать 6 мм. При наплавке каждого следующего слоя следует тщательно удалять шлак.

Форму наплавленных ребер проверяют шаблоном (рис. 134, д). Ребра неправильной формы, подобно ослабленному ребру, быстро изнашиваются. Недопустимы впадины, которые должны быть обязательно заплавлены. Необходимо особенно тщательно очищать от шлака места, подлежащие наплавке.

Вследствие большой усадки наплавленного слоя в нем образуются мелкие трещины, расположенные поперек ребер. Как показал опыт эксплуатации наплавленных щек, эти трещины не уменьшают их износостойкости, а прочность связи наплавки с ребрами щек остается достаточной даже при дроблении гранита. Если наплавка производится трубчатыми электродами, наполненными доменным ферромарганцем с никелем, то число усадочных трещин значительно уменьшается.

При значительном износе ребер между ними закладывают угольные стержни диаметром 8—10 мм для придания ребрам правильных очертаний (см. рис. 134, д).

Стоимость ремонта даже очень сильно изношенных щек на 40% меньше стоимости новых щек.

Рис. 135. Ремонт отверстий наплавкой:
1 — наплавка; 2 — разборный медный стержень

Ножи бульдозеров и скреперов наплавляют на станке СЛ-92 трубчатыми электродами, наполненными сталинитом. При работе ножей толщиной более 20 мм в рыхлом грунте без камней можно применять трубчатые электроды, наполненные смесью из чугунной стружки (80% от веса наполнения) и феррохромом (20% от веса наполнения).

Рис. 136. Наплавка зубьев звездочки

Срок службы правильно наплавленного ножа в 2—3 раза больше срока службы ножа без наплавки; кроме того, наплавленный нож Самозатачивается.
При ремонте отверстий в различных деталях производят раззенковку их, а в отверстие вставляют стержень (рис. 135) из двух ^линьев красной меди.
Наплавку производят трубчатыми электродами диаметром 6 мм поочередно с обеих сторон.

Наплавку зубьев звездочки (рис. 136) производят трубчатыми электродами диаметром 6 мм, заплавляя зазор между медным шаблоном 1 и зубом..
Необходимо тщательно очищать шлак перед наплавкой каждого последующего слоя.


Читать далее:

Категория: - Техническое обслуживание дорожных машин





Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины