Дефекты на металле заварка

Pereosnastka.ru

Обработка дерева и металла

Зажигание дуги производится одним из приемов, показанных на рис. 1. Приближение электрода к изделию производится быстрым движением, удаление его производится замедленно и на небольшое расстояние. При нижнем положении сварки электрод наклоняют вперед по направлению перемещения на угол 15—30° от вертикали к поверхности изделия. Перемещать конец электрода можно по линии сварки без боковых отклонений. Этим сравнительно редко применяемым приемом наплавляют так называемый узкий, или ниточный, валик, отличающийся малой шириной. В зависимости от скорости перемещения дуги ширина узкого валика может составлять один-два диаметра электрода. Чаще же при сварке концу электрода сообщают сложные зигзагообразные движения поперек шва. В этом случае валик называется широким, или уширенным (рис. 2). При наплавке уширенного валика преследуются цели задержать дугу в зоне сварки, замедлить охлаждение жидкой ванны и дать возможность всплыть неметаллическим включениям; подвергнуть дополнительной термической обработке ранее наплавленный металл. Преимущества наплавки широкого валика существенны.

Все сварочные работы можно разделить на две группы: 1) наплавка, увеличивающая размеры изделия; 2) соединительная сварка, в результате которой соединяются отдельные части, что является основным и наиболее важным видом сварочных работ.

Рассмотрим в первую очередь наплавочные работы. Наложением ряда валиков можно наплавлять поверхности металла с целью восстановления размеров изношенных деталей или для создания на поверхности детали слоя с особыми свойствами, например с высокой твердостью. Поверхность детали под наплавку должна быть тщательно зачищена. При нанесении наплавленного металла отдельными валиками каждый последующий валик должен расплавлять предыдущий на 1/3—1/2 ширины (рис. 3).

Общий вид наплавленной поверхности показан на рис. 4. Если одного наплавленного слоя недостаточно, то его зачищают и на него наплавляют второй, а если нужно, то и третий слой, и т. д. Для уменьшения последующей механической обработки наплавлять валики следует с максимально возможной точностью и правильностью.

Наплавка применяется в производстве как при восстановлении изношенных, так и при изготовлении новых деталей. Дуговая наплавка целесообразна тогда, когда толщина наплавленного слоя должна быть не менее 1—2 мм. При малых допускаемых изиосах, измеряемых десятыми или сотыми долями миллиметра, для восстановления деталей целесообразнее применять другие технологические процессы, например хромирование в гальванических ваннах, металлизацию распылением и т. п. С наплавкой сходна операция заварки различных дефектов в деталях — раковин, трещин, неправильно обработанных поверхностей и т. д.

Дефекты, подлежащие заварке, можно разделить на открытые и закрытые. У открытого дефекта вся его поверхность доступна прямому воздействию дуги и может быть расплавлена дугой в лю-°°й точке. Подготовка поверхности к заварке открытого дефекта сводится к зачистке до получения металлически чистой поверхности, на которую наносят наплавленный металл отдельными валиками, аналогично наплавке. У закрытого дефекта вся поверхность или ее часть недоступна воздействию дуги и не может быть Расплавлена дугой. Закрытый дефект предварительной подготовкой, например вырубкой металла, вскрывают, а затем заваривают, как открытый. Заварка широко практикуется в цехах стального литья для исправления дефектов отливок. Для улучшения структуры наплавки и переходной зоны, а также снятия напряжений, возникающих в процессе сварки, ответственные отливки по окончании заварки часто подвергают отжигу.

Источник

Сварка отливок из литейной стали

Свойства сварных соединений на отливках из литейных сталей

Читайте также:  Ждать машину на металлолом

Как известно, в стальных отливках в целом ряде случаев появляются различные дефекты: раковины, трещины, недоливы и т. д. Большинство этих дефектов может быть исправлено сваркой. До последнего времени наибольшее распространение при исправлении дефектов в стальном литье имела ручная электродуговая сварка, которая характеризуется относительно низкой производительностью и экономичностью.

Попытки некоторых научно-исследовательских организаций и заводов автоматизировать заварку дефектов, с целью повышения производительности труда, снижения стоимости сварочных работ и улучшения условий труда, не дали желаемых результатов. Например, использование полуавтоматической сварки под флюсом, как правило, не обеспечивает требуемого качества при заварке глубоких дефектов и дефектов сложной конфигурации, вследствие залегания шлака в зоне сплавления с основным металлом и между слоями наплавленного металла.

Проведенное в ЦНИИТМАШе опробование некоторых способов сварки (ванного способа сварки под флюсом, сварки под магнитным флюсом, сварки в углекислом газе и др.) показало, что наиболее приемлемым для автоматизации заварки дефектов в стальном литье является метод сварки в углекислом газе, сочетающий высокую производительность с маневренностью ручной сварки.

Согласно техническим условиям стальное литье по химическому составу и механическим свойствам должно удовлетворять требованиям, приведенным в табл. ниже.

Из всего комплекса марок стального углеродистого литья по ГОСТ (15Л-55Л) детальное изучение свойств сварных соединений, выполненных в углекислом газе, было проведено на отливках из наиболее распространенных марок сталей (25Л, 30Л, 35Л и 45Л).

Механические свойства сварных соединений определялись на образцах, вырезанных из отливок с заваренными дефектами объемом 750-1200 см 3 (рисунок выше справа) как в исходном состоянии после сварки, так и после термообработки. Схема вырезки образцов для испытания механических свойств приведена на рис. слева, а схема отбора проб металла шва на химический анализ — на рисунке ниже справа.

Сварка образцов производилась на полуавтомате током 400-420 а обратной полярности при напряжении на дуге 30-32 в и расходе газа 1000-1200 л/час.

Свойства сварных соединений на отливках из стали 35Л

Применение проволоки Св-10ГС при сварке стали 35Л не обеспечивает после термической обработки необходимых по ТУ прочностных свойств наплавленного металла. В связи с этим заварка дефектов в отливках из этой стали производилась проволокой Св-08ГС, отличающейся от проволоки Св-10ГС более высоким содержанием марганца. Химический состав металла, наплавленного проволокой Св-08ГС, приведен в табл. ниже.

Химический состав металла, наплавленного проволокой Св-08ГС на сталь 35Л:

Результаты испытаний механических свойств сварного соединения (табл. 56) показывают, что наплавленный металл и сварное соединение удовлетворяют требованиям технических условий на отливки из стали 35Л.

Измерения показали неравномерное распределение твердости по сечению наплавки, не прошедшей термообработки (рисунок ниже).

Максимального значения твердость достигает в нижнем слое наплавки, что объясняется высокой скоростью охлаждения металла этого слоя (сварка производилась без предварительного подогрева), а также более высоким содержанием углерода по сравнению с другими слоями.

Верхний слой имеет столбчатую структуру (рисунок ниже) и также обладает повышенной твердостью.

После нормализации с отпуском твердость основного и наплавленного металла практически выравнивается (рис. выше).

На рисунке ниже (а и б) и под ним (а и б) представлены, соответственно, микроструктуры наплавки в исходном состоянии и после нормализации с отпуском (верхний слой и зона сплавления).

Испытания образцов, вырезанных из зоны сплавления и не прошедших термообработки, показали в ряде случаев низкие пластические свойства. После термообработки эти свойства повышались и достигали значений, необходимых по техническим условиям. Поэтому при исправлении дефектов в отливках из стали 35Л сварные соединения необходимо, как правило, подвергать последующей термообработке.

Читайте также:  Металл над которым все смеялись

Проволока Св-08ГС может быть также использована при заварке дефектов в отливках из сталей 25Л и 30Л.

Механические свойства сварного соединения, выполненного на стали 35Л проволокой Св-08ГС:

Режимы и техника заварки дефектов стального литья

Подготовка дефектов под сварку. Подготовка дефектов под сварку в углекислом газе принципиально не отличается от подготовки их для ручной сварки. Разделка дефектов может производиться с помощью пневматического зубила, строганием, фрезерованием, сверлением, а также посредством газовой кислородной резки с последующим удалением с поверхности реза слоя окислов, окалины и наплывов. Остатки наплывов шлака и окалины после резки могут вызвать образование трещин и пор в наплавке (фиг. 75).

Поверхность разделанного дефекта должна быть чистой и иметь плавные очертания. Стенки подготовленных дефектов должны быть пологими (угол наклона не более 70°) с плавным переходом к основанию, чтобы обеспечить провар по всей поверхности дефекта. При заварке дефектов с вертикальными стенками могут быть непровары, а в местах, где отсутствуют плавный переход от стенки дефекта к основанию, трещины. При заварке сквозных дефектов необходимо применять подкладки из малоуглеродистой стали толщиной 5-7 мм, которые после заварки дефектов удаляются.

Режимы и техника заварки наиболее характерных дефектов

Наплавка на горизонтальные плоскости (исправление недоливов и больших раковин) в отливках из сталей, содержащих до 0,30% углерода, не вызывает серьезных затруднений, связанных с возможностью получения швов без горячих трещин. В этом случае наплавку можно производить на токе 400-420 а узкими валиками с быстрым перемещением горелки (40-50 м/час), причем каждый последующий шов должен во избежание несплавления между валиками перекрывать предыдущий не менее чем на 1/3 ширины (рис. ниже слева). В отливках из сталей с концентрацией углерода 0,30-0,40% вследствие быстрой кристаллизации наплавленного металла при скорости сварки 40-50 м/час в нижних слоях могут появиться трещины.

При медленном перемещении горелки (10-15 м/час), когда под основанием сварочной дуги находится значительный слой жидкого металла, уменьшается глубина проплавления, улучшается форма шва и предупреждается появление трещин.

Заварка дефектов в отливках из стали 45Л сильно осложняется возникновением, как правило, горячих трещин в первом или втором слое. Снижение скорости сварки до 10-15 м/час уже не обеспечивает получения швов без трещин. Даже при сварке на токе 250-280 а в нижних слоях часто появляются горячие трещины. В связи с этим сварку нижних слоев на стали 45Л в углекислом газе нельзя производить без предварительного подогрева. При этом необходимо сварочный ток снизить до 200-250 а, а линейную скорость сварки до 12 м/час. Целесообразно сварку нижних слоев (1-3 слоев) производить вручную качественными электродами, а последующие слои наплавлять уже в углекислом газе на токе 400-420 а с быстрым перемещением горелки.

При сварке на наклонных плоскостях (угол наклона до 30°) во избежание стекания металла из сварочной ванны необходимо быстро перемещать дугу, наплавляя без перерыва валики длиной не менее 100-120 мм. Общее направление сварки — снизу вверх (рис. выше справа).

При сварке на плоскостях с большими углами наклона (30-60°) сварочный ток необходимо снизить до 250-280°. Сварка на плоскостях с наклоном более 60° и на вертикальных плоскостях возможна на токе менее 160-180 а (проволока диаметром 1,6 мм).

Читайте также:  Прочные саморезы по металлу

Заварку небольших раковин чашеобразной формы (объемом 50-500 см 3 ) целесообразно производить следующим образом (рис. справа): дуга зажигается на дне раковины и перемещается медленно по спирали на 3-5 оборотов; после этого, не прерывая процесса сварки, производится обратное перемещение дуги по спирали к середине раковины. В дальнейшем сварка производится по той же схеме с постепенным увеличением количества накладываемых по спирали швов до полного заполнения раковины наплавленным металлом. В этом случае, так же как и при наплавке на поверхность, во избежание залегания шлака между слоями необходимо их перекрывать на 1/3 ширины шва. Указанный способ заварки раковин позволяет, не прерывая процесса, полностью заварить дефект и обеспечивает получение наплавки без пор, трещин и шлаковых включений. При заварке чашеобразных раковин большего объема (свыше 500 см 3 ) необходимо периодически после наложения 3-4 слоев по высоте прерывать процесс для охлаждения наплавленного металла, а также для удаления с поверхности наплавки шлака.

Заварку дефектов большой протяженности и глубины так же, как и при ручной сварке необходимо осуществлять методом «горки» (рис. ниже). При этом методе дефект по всей длине размечается на участки протяженностью по 150-200 мм. Сварка производится в следующем порядке: сначала наплавляется первый слой на первом участке; затем первый слой на втором участке и второй слой на первом участке. После этого наплавляется первый слой на третьем участке, второй слой на втором участке и третий слой на первом участке и т. д.

При заварке глубоких трещин в отливках из стали 35Л нижние слои необходимо наплавлять на малых токах (до 300 а) с небольшой скоростью сварки (до 12 м/час) и манипулированием электрода поперек шва. В дальнейшем скорость сварки можно повысить до 30-40 м/час, а ток до 400-420 а. В отливках из стали 45 заварку таких трещин необходимо производить с предварительным местным или общим подогревом до температуры 250-280° С, причем 2-3 нижних слоя наплавлять вручную качественными электродами. Дальнейшую заварку трещины можно производить на токе 400-420 а со скоростью до 15-20 м/час. После наплавки в углекислом газе 2-3 слоев скорость сварки можно повысить до 40- 50 м/час.

Для предотвращения стекания металла из сварочной ванны при заварке дефектов, расположенных на краю отливки, необходимо установить планки из малоуглеродистой стали толщиной 4-5 мм. Высота планки не должна превышать 18-20 мм для того, чтобы обеспечить удобство работы держателем и качественную наплавку (чрезмерное увеличение вылета может вызвать появление пор в металле шва).

Если глубина дефекта, расположенного на краю детали, превышает 20 мм, то необходимо произвести наплавку до уровня первой планки, после чего поставить вторую планку и продолжать сварку.

После заварки дефекта эти планки вырубаются или сострагиваются при последующей механической обработке. Макрошлиф дефекта, расположенного на краю детали и заваренного в углекислом газе в помощью планок, приведен на рис. слева.

Заварка сквозных дефектов также должна производиться с помощью планок из малоуглеродистой стали.

При этом следует руководствоваться технологическими приемами, которые рекомендуются для исправления недоливов, больших раковин и глубоких трещин при ручной сварке качественными электродами.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

НОВОСТИ

7 Декабря 2021 17:45
Дрифт-трайк из мотоциклетных комплектующих своими руками

Источник

Поделиться с друзьями
Металл
Adblock
detector