Якість зварного з'єднання визначається здатністю до зварювання металів.
Зварюваність - здатність металів утворювати зварне з'єднання, властивості якого близькі до властивостей основного металу. Умовно сталипідрозділяють на добре зварюються, задовільно, обмежено і погано зварюються.
Підготовка деталей до зварювання і наплавленні
У більшості випадків деталі, що надходять в ремонт, бувають сильно забруднені, замаслені, покриті іржею або фарбою.
Наплавлення по погано підготовленій поверхні призводить до непровар в зварному з'єднанні, утворення пір, раковин і забруднення його різними неметаллическими включеннями. Для запобігання утворенню дефектів у зварному з'єднанні і отримання якісного зварного шва деталі повинні бути ретельно очищені і вимиті.
До основних дефектів деталей з конструкційних сталей відноситься знос циліндричних і плоских поверхонь і знос різьбових з'єднань. Підготовка циліндричних і плоских поверхонь зводиться до зачистки їх до металевого блиску, а різьбових поверхонь до повного видалення різьблення.
Наявні на відновлюваних поверхнях пази, канавки і отвори, які необхідно зберегти, закладають графітовими або мідними вставками.
Ці стали відносяться до групи добре зварюються сталей. Під час наплавлення електрод нахиляють під кутом 15-20 град. до вертикалі. Характер переміщення електрода поперек наплавляємого валика визначається шириною цього валика. Кращу якість наплавлення виходить при ширині валика, що дорівнює 2,5 діаметра електрода. Для цього амплітуда поперечного коливального переміщення електрода повинна бути дорівнює 1,5-2 діаметрам електрода. Валики слід накладати так, щоб кожний наступний перекривав попередній на 1 / 2- 1/3 своєї ширини.
По висоті наплавленого металу встановлюється з розрахунку, щоб припуск на механічну обробку становив 2-3 мм. Між товщиною шару наплавленого металу, діаметра електрода, числом шарів наплавки і силою струму рекомендується витримувати такі співвідношення:
Непровари і кратери в наплавленого металу не допускаються, їх слід виводити за межі робочої наплавлюваного поверхні, використовуючи для цієї мети приставні планки, втулки і ін. Або закладати на наплавленого металу. Після закінчення зварювання з наплавленого металу зачисткою видаляють шлак, бризки металу. Перехід від наплавленого металу до основного після механічної обробки повинен бути плавним і рівним, що збільшує міцність відновлюваної деталі.
Способи наплавлення і порядок накладення валиків
Вали і осі, мають циліндричну або конічну форму, наплавляються двома способами:
перший спосіб - валики накладаються вздовж осі (поздовжня наплавка);
другий спосіб - валики накладаються по колу (кругова наплавка).
Шейки валів малих діаметрів і значної довжини рекомендується наплавляти за першим способом. На очищену поверхню шийки наплавляється валик. Після цього деталь повертають на 180 ° і на протилежному боці наплавляється другий валик. Далі, повернувши деталь на 90 °, наплавляється третій валик, а через 180 ° четвертий валик.
Потім наплавляється п'ятий валик, який перекриває перший, причому перед накладенням наступних валиків попередні повинні бути ретельно очищені від шлаку.
При наплавленні по колу деталь повинна повертатися навколо своєї осі протягом всього процесу наплавлення. Для наплавлення за цим способом звичайно потрібно застосування пристосувань.
Зварювання та наплавлення деталей з чавуну
Чавун - широко застосовуваний конструкційний матеріал, що відрізняється дешевизною, хорошими ливарними властивостями і оброблюваністю. Але знижена міцність і висока крихкість чавуну призводять до виходу з ладу виготовлених з нього деталей в процесі їх експлуатації. Для усунення дефектів застосовують газову і електродугове зварювання. При правильному виборі способів зварювання і їх ретельному виконанні, якість відновлених деталей, як правило, відповідає вимогам експлуатації.
За фізичними властивостями, хімічним складом і структурою чавун відноситься до обмежено зварюються сплавів, що обумовлено його низькою пластичністю і схильністю до відбілювання.
Найбільш радикальним засобом попередження появи тріщин і відбілювання служить підігрів деталі перед зварюванням і повільне охолодження її після зварювання. Однак у зв'язку з великою трудомісткістю цього процесу (особливо для великогабаритних деталей) рекомендується користуватися ним лише при неможливості застосування холодної зварювання.
До технологічних заходів, спрямованих проти появи тріщин і відбілювання при холодному зварюванні, відносяться:
- попередження надмірного перегріву металу при зварюванні, що досягається застосуванням електродів малого діаметра, зварюванням на знижених режимах (малим струмом) і зварюванням врозкид;
- правильний вибір електрода і методу зварювання.
Особливості зварювання чавунних деталей
Для отримання хорошої якості зварювання і наплавлення повинні бути враховані особливості чавуну:
- при зварюванні необхідно оберігати деталь від швидкого охолодження шва;
- зварювання можна вести тільки в нижньому положенні (тому що при наспіві чавун швидко переходить з твердого стану в рідке);
- оксиди чавуну плавляться при 1350-1400 ° С, а чавун - при 1200-1250 ° С;
- в якості присадочного матеріалу при газовому зварюванні застосовують прутки марки «А» або частини деталей виготовлених з сірого нелегованого чавуну;
- зварювальне полум'я має бути нормальним або з невеликим надлишком ацетилену;
Заварку тріщин і приварення латок ведуть за особливою методикою - "холодний спосіб". Суть якого в тому, що деталь піддається мінімальному необхідному нагрівання. Для цього зварювання ведеться струмом зворотної полярності, гранично короткою дугою, електродами 3мм і короткими ділянками (10-12мм), електродами марки ОЗЧ-1 або МН-4-2.
Підготовка тріщин під заварку
Замаслені деталі повинні бути попередньо промиті або виварені в мийному розчині, потім промиті теплою водою і висушені.
При товщині стінки до 4 мм тріщину НЕ обробляють, в цьому випадку на кінцях тріщини свердлять отвори 3-4 мм і зачищають поверхню під зварювання шириною 15-20мм на сторону.
У розгалужених тріщин зачищають все відгалуження, тріщини не обробляють. У місцях крутих вигинів тріщин свердлять отвори діаметром 3-4мм щоб уникнути розтріскування деталі.
При товщині стінок більш 5мм на кінцях тріщини свердлять отвори діаметром 4-6мм і тріщину обробляють шліфувальним кругом з кутом розкриття, близьким до 90 °, притуплення 2-3 мм.
При товщині стінки більше 12 мм на кінцях тріщини треба свердлити отвори діаметром 6 мм і по можливості зробити Х-подібний скіс кромок і двосторонню оброблення.
Оброблення наскрізний тріщини може бути одно- і двосторонньої залежно від товщини стінок свариваемого ділянки; некрізну тріщину слід обробляти до "здорового" металу Обробляти тріщину можна кінцевий фрезою або шліфувальним кругом.
Порядок накладення зварних швів
Зварювання тонкостінних деталей виконувати гранично короткою дугою ділянками 30-40 мм від середини тріщини до кінців з проваром кореня шва обратноступенчатим методом.
При зварюванні не допускати місцевих перегрівів. У разі перегріву деталі необхідно перервати зварювання і дати охолонути деталі без примусового охолодження (рука не повинна відчувати опіку). При закінченні зварювання кратер вивести на шов і прокувати шов.
Електроди для зварювання та наплавлення і режими
Електроди ОЗЧ-2 представляють собою мідний дріт зі спеціальним покриттям, що містить залізний порошок, і призначаються для холодної заварки тріщин, місць течі, приварювання обламаних частин, вставок та інших зварювальних робіт переважно на необроблених поверхнях. Електроди ОЗЧ-2 придатні для зварювання в нижньому, вертикальному і полупотолочном положеннях на постійному струмі зворотної полярності.
Електроди МНЧ-2 представляють собою дріт зі сплаву НМЖМц (монель) з покриттям спеціального складу. Вони призначені для зварювання та наплавлення чавуну без підігріву. Електроди МНЧ-2 придатні для зварювання в нижньому, вертикальному і полупотолочном положеннях на постійному струмі зворотної полярності.
Газове зварювання металів
При газовому зварюванні метал нагрівається і розплавляється за рахунок згорання газів (водню, ацетилену) в струмені кисню.
Найбільшого поширення набула ацетилено-киснева зварювання.
Основні фатори, що визначають режим газового зварювання, це:
- вибір флюсу;
- вибір матеріалу присадочного прутка;
- вид полум'я;
- кут нахилу пальника.
Флюси служать для захисту свариваемой деталі від насичення газами і перекладу оксидів в легко плавкі з'єднання. Для чорних металів флюсом служать бура або борна кислота.
Б) Вибір матеріалу присадочного прутка.
Матеріал присадочного прутка при газовому зварюванні за своїми хімічними і фізико-механічними властивостями повинен бути таким же, що і метал деталі. Для сталевих деталей застосовують дріт СВ-08 або СВ-08 СГ.
В) Вибір способу зварювання.
Розрізняють правий і лівий способи ведення газового зварювання. При правому способі пальник поміщається попереду присадочного прутка. Зварювальне полум'я направлено на шов, чим забезпечується захист розплавленого металу від дії навколишнього повітря. Цей спосіб застосовується при зварюванні деталей товщиною більше 5 мм.
При лівому способі пальник поміщається між деталлю і присадним прутком, який поміщається попереду пальника. Цей спосіб не викликає підігріву шва і застосовується для зварювання деталей товщиною менше 3 мм.
Розрізняють три види полум'я: нормальне, науглероживается і окисне.
- Нормальне полум'я - застосовується при зварюванні вуглецевої і легованої сталей.
- Науглероживается - при зварюванні чавуну.
- Окислювальне - тільки при зварюванні латуні.
Д) кут нахилу пальника.
Розраховується по залежності: на кожен міліметр товщини деталі, що зварюється -10 °.
Устаткування для газового зварювання
При військовому ремонті армійської автомобільної техніки застосовується обладнання:
- ацетиленовий генератор (АСМ-1,58 або АСМ-1,25);
- кисневий балон з редуктором;
- газовий пальник з наконечниками від 0 до 7;
- кисневий різак;
- кисневі і ацетиленові шланги;
- захисні окуляри