Методическое руководство (стр. 17 )

Таблица 2

Значения теплофизических коэффициентов металлов основы и покрытия

Металл	Коэффициент теплового расширения, 1/ град	Модуль упругости, Н/м2	Температура плавления, металла, Т2, 0С	Коэффициент Пуанссона m
Основы a1*10-6	Покрытия a2*10-6	Основы Е1*109	Покрытия Е2*109
Цинк	39,0	12,4	78,0	12,5	420	0,25
Алюминий	26,0	12,1	65,0	6,2	660
Медь	17,0	11,8	115,0	6,6	1083
Сталь	13,5	11,0	206,0	13,2	1530

Таблица 3.

Предел прочности металла покрытия на растяжение

Материал	Предел прочности запыленного материала, σВ Н/м2
Малоуглеродистая сталь	1,2 * 108... 1,96*108
Алюминий А2	0,29* 108... 0,49*108
Цинк	0,34*108
Медь	0,25*108

Характеристики шероховатости обрабатываемой поверхности

Способы подготовки поверхности	Средняя высота микро неровностей Нср, мкм
Обдув кварцевого песка (пескоструйная обработка)	16…18
Нанесение рванной резьбы (на токарном и фрезерном станках)	70…100
Химическое травление	5…120

Таблица 5.

Коэффициент для расчета прочности.

Металл покрытие	Коэффициент
Цинк	9,6*10-3
Алюминий	5,35*10-3
Сталь	3,79*10-3
Латунь	1,89*10-3

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИЗНОШЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ ВИБРОДУГОВОЙ НАПЛАВКОЙ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ

Целью практического занятия является приобретение опыта по выбору оптимального способа восстановления детали и разработке технологии вибродуговой наплавки.

1.Общие положения

Способ вибродуговой наплавки наиболее эффективен при восстановлении цилиндрических нагруженных поверхностей диаметром от 8-10 мм н толщиной покрытия от 0,5 мм. Эта технологические преимущества наплавки обеспечиваются тем, что основной и электродный металл нагревается до расплавления теплотой прерывисто горящей на пониженном напряжении (~20В) электрической дуги. Малая длительность (0,002-0,003 с) горения сварочной дуги достигается с помощью электромагнитного или механического прерывателя, обеспечивающего частоту вибрации электродной проволоки порядка ста периодов в секунду.

Вибродуговая наплавка цилиндрических поверхностен обычно осуществляется по винтовой линия (рис.1); Восстанавливаемая деталь 1 совершает вращательные' движения, а вибрирующий наконечник 2 -поступательное с определенным шагом S (рис.2) вдоль продольной оси детали и частотой прикасания электродной проволоки 3 к детали. Подвод наплзвоч!!0й проволоки к детали, обычно боковой, осуществляется специальным механизмом подачи с расчетной скоростью Vn. Наплавка производится кг постоянном токе при обратной полярности («Плюс» на электроде).

С целью Защиты расплавленного металла от окисления и охлаждения детали в сварочную дугу подается струя жидкости (водные растворы кальцинированной соды, мыла и глицерина). Расход эмульсии во время наплавки определяет степень защиты дуги, величину деформации детали, скорость охлаждения наплавляемого металла, а этим - твердость слоя н вероятность образования в нем трещин, газовых пер. Оптимальный расход охлаждающей жидкости снижается с ростом диаметра наплавляемой поверхности от 5 л/мин и ниже.

При наплавке, изношенной поверхности детали обеспечивают определенное перекрытие валиков П= А/е (рис.2). Чтобы обеспечить необходимую гладкость поверхности и равномерный хим. состав покрытия, принимаем П=ОД

Рис.1. Схема вибродуговой наплавки.

1-восстанавливаемая деталь; 2-вибрирующий наконечник: 3-злектродная проволока; 4-наплавленный слом

Рис.2. Размеры и форма валиков наплавленного металла

Расчет параметров режима вибродуговой наплавки

В соответствии с номером индивидуального задания (табл.3) провести расчет согласно примеряй

Пример. Необходимо восстановить, вибродуговой наплавкой изношенную по радиусу цилиндрическую наружную поверхность детали с размером наплавляемой части D x L = 40x30 мм; величина износа - hи = 0,25 мм. Назначение наплавки - восстановление размеров с повышением твердости рабочей поверхности.

1. Изобразить схему наплавки (рис. 1).

2. Высота наплавленного слоя hн (см. рис.2)

hн = hи + hм

где hи = 0,25 мм - износ по радиусу (из задания),

hм = 1,0-1,5 мм - припуск на механическую обработку.

Принимаем hм = 1,5 мм, hн = 0,25-1,5= 1,75 мм.

3. Минимальный D1 и максимальный D2 диаметры восстанавливаемой детали:

D1 = D-2hи = 40-2*0,25 = 39,5 мм

D2 = D +2 hм = 40+2*1,5 = 43,0 мм

4. Высота одиночного валика q:

g = hH / KBY

где KBY = 1,3-1.5-коэффициент высоты, отражающий увеличение высоты валика из-за перекрытия валиков. Принимаем КBY = 1,4

g = 1,75 / 1,4 = 1,25 мм

5. Диаметр электродной проволоки dэ, и напряжение на дуге Uд по таблице 1

Таблица 1

hн , мм	< 1,0	1,0-2,0	> 2,0
dэ , мм	1,0 - 1,5	1,5-2,5	2,5-3,0
Uд , В	12-15	15-22

Для hн = 1,75лш: dэ = 2,0мм ; Uд = 20В

6. Марка наплавочной проволоки по таблице 2.

Таблица 2

Области изменения сварочной проволоки

Назначение наплавки	Рекомендуемые марки проволоки
Повышение твердости поверхности без последующей термической обработки	Св-08; Св-08Г2; Св-08ГА
Повышение коррозионной стойкости рабочей поверхности	Св-07Х19Н10Б Св-06Х19Н9Т
Повышение износостойкости поверхности	Св-30ХГСА Св-18ХМА

Для повышения твердости поверхности выбираем проволоку марки Св-0,8ГА.