Восстановление цилиндрических деталей методом контактной приварки металлической ленты

Для вос­ста­нов­ле­ния по­вер­хнос­тей ва­лов, а так­же от­вер­стий в чу­гун­ных и стальных де­талях, в том чис­ле и кор­пусных, мо­жет быть ис­пользо­ван прог­рессив­ный про­цесс элек­тро­кон­так­тной при­вар­ки лен­ты (про­воло­ки), сущ­ность ко­торо­го сос­то­ит в то­чеч­ной при­вар­ке лен­ты к по­вер­хнос­ти де­тали в ре­зульта­те воз­действия мощ­но­го им­пульса то­ка. В точ­ке свар­ки про­ис­хо­дит рас­плав­ле­ние ме­тал­ла лен­ты и де­тали. Схе­ма про­цес­са по­каза­на на рис. 11.16.

Рис. 11.16.Схема электроконтактной приварки стальной ленты:
1 — центр; 2 — восстанавливаемая деталь; 3 — лента (проволока); 4 — ролик; 5 — трансформатор; 6 — прерыватель тока

Де­таль 2 ус­та­нав­ли­ва­ют в цен­тре 1 или пат­ро­не, а сва­роч­ная го­лов­ка с ро­лика­ми 4 пе­реме­ща­ет­ся на те­леж­ке. Лен­та (про­воло­ка) 3 плот­но при­жима­ет­ся ро­лика­ми 4 пос­редс­твом пнев­ма­тичес­ких ци­лин­дров. По­дача то­ка к ро­ликам про­из­во­дит­ся от тран­сфор­ма­тора 5. Тре­бу­емая дли­тельность цик­ла обес­пе­чива­ет­ся пре­рыва­телем то­ка 6.

Из­но­шен­ную по­вер­хность вос­ста­нав­ли­ва­ют при­вар­кой стальной лен­ты ко всей по­верх­нос­ти или по вин­то­вой ли­нии в про­цес­се вра­щения де­тали. Ско­рость вра­щения де­тали про­пор­ци­ональна час­то­те им­пульсов и про­дольно­му пе­реме­щению сва­роч­ной го­лов­ки.

Осо­бен­ностью конс­трук­ции ус­та­нов­ки яв­ля­ет­ся бес­сту­пен­ча­тое ре­гули­рова­ние час­то­ты вра­щения и ско­рос­ти по­дачи, обес­пе­чива­емое ти­рис­торны­ми элек­троп­ри­вода­ми по­сто­ян­но­го то­ка.

Дос­то­инс­тва спо­соба: вы­сокая про­из­во­дительность про­цес­са (в 2—3 ра­за пре­вос­хо­дит виб­ро­дуго­вую нап­лавку); ма­лое теп­ло­вое воз­действие на де­таль (не бо­лее 0,3 мм); не­большая глу­бина плав­ле­ния; низ­кий рас­ход при­садоч­ных ма­тери­алов и зна­чительное уменьше­ние при­пус­ка на ме­хани­чес­кую об­ра­бот­ку; воз­можность по­луче­ния нап­лавлен­но­го ме­тал­ла с лю­быми свойства­ми; бла­гоп­ри­ят­ные са­нитар­но-про­из­водс­твен­ные ус­ло­вия ра­боты свар­щи­ка.

Ди­аметр вос­ста­нав­ли­ва­емых де­талей — 20…200 мм, тол­щи­на при­вари­ва­емой лен­ты — 0,15…1,50 мм.

Из­но­сос­тойкость, твер­дость и проч­ность сцеп­ле­ния лен­ты с де­талью за­висят от мар­ки ста­ли лен­ты. Вы­сокую твер­дость обес­пе­чива­ют лен­ты из хро­мис­тых и мар­ганце­вых ста­лей. Ре­комен­да­ции по вы­бору ма­тери­ала пред­став­ле­ны в табл. 11.8.

Уси­лие при­жатия ро­ликов при при­вар­ке лен­ты — 1,3…1,6 кН.

Элек­тро­ды (ро­лики) из­го­тав­ли­ва­ют из брон­зы (БрНБТ — 0,5-0,3, БрХ, БрХЦр — 0,6-0,05) или ме­ди M-1.

В ка­чес­тве обо­рудо­вания для ре­али­зации про­цес­са элек­тро­кон­так­тной при­вар­ки лен­ты (про­воло­ки) при­меня­ют спе­ци­альные ус­та­нов­ки «Рем­де­таль»: 011-1-02 и ОКС-12296-ГОС­НИ­ТИ — для ше­ек ва­лов; 011-1-05 — для резьбо­вых учас­тков ва­лов ма­лого ди­амет­ра и по­вер­хнос­тей де­талей ти­па «вал»; 011-1-06 — для внут­ренних по­вер­хнос­тей гильз ци­лин­дров; 011-1-11 — для ко­рен­ных опор бло­ков ци­лин­дров.

Ори­ен­ти­ровоч­ные ре­жимы при­вар­ки стальной лен­ты при­веде­ны в табл. 11.9.

В це­лом ре­жимы про­цес­са рег­ла­мен­ти­ру­ют­ся элек­три­чес­ки­ми и ме­хани­чес­ки­ми по­каза­теля­ми. К элек­три­чес­ким по­каза­телям от­но­сят­ся: си­ла сва­роч­но­го то­ка и дли­тельность сва­роч­но­го цик­ла. Ма­лая си­ла то­ка не обес­пе­чива­ет на­деж­ной при­вар­ки, а большая си­ла то­ка при­водит к об­ра­зова­нию на по­вер­хнос­ти де­тали пор и тре­щин. Ме­хани­чес­ки­ми по­каза­теля­ми яв­ля­ют­ся час­то­та вра­щения, по­дача элек­тро­дов, уси­лие сжа­тия элек­тро­дов. По­дачу элек­тро­дов, час­то­ту вра­щения де­тали, про­дол­жи­тельность сва­роч­но­го цик­ла под­би­ра­ют из ус­ло­вия по­луче­ния шес­ти-се­ми сва­роч­ных то­чек на 1 см дли­ны шва.

Под­бор осу­щест­вля­ет­ся с по­мощью эта­лон­ных об­разцов при пос­то­ян­ной ско­рос­ти вра­щения. По­дача элек­тро­да дол­жна обес­пе­чить оп­ти­мальное пе­рек­ры­тие сва­роч­ных то­чек: ма­лое пе­рек­ры­тие ухуд­ша­ет сва­рива­емость лен­ты с ос­новным ме­тал­лом, а по­вышен­ное — уве­личи­ва­ет зо­ну от­пуска, что сни­жа­ет твер­дость при­варен­но­го слоя. Не­дос­та­точ­ное уси­лие сжа­тия элек­тро­дов на по­вер­хнос­ти лен­ты и де­тали при­водит к эро­зи­он­но­му раз­ру­шению, соп­ро­вож­да­юще­муся сильным ис­кре­ни­ем в зо­не кон­такта; большое уси­лие сжа­тия элек­тро­дов при­водит к де­фор­ма­ции элек­тро­дов и сни­жению их стойкос­ти. Роль ох­лажда­ющей жид­кости сво­дит­ся к ох­лажде­нию ро­ликов сва­роч­ной го­лов­ки и эф­фектив­но­му от­бо­ру теп­ло­ты из зо­ны при­вар­ки.

Твер­дость вос­ста­нав­ли­ва­емой по­вер­хнос­ти дос­ти­га­ет 55 НRC и бо­лее.

В ка­чес­тве при­мера, для де­талей ти­па «вал» ди­амет­ром 30… 50 мм ре­комен­ду­ют­ся сле­ду­ющие ре­жимы при­вар­ки лен­ты тол­щи­ной 0,44 мм: час­то­та вра­щения — 5 мин^-1; по­дача сва­роч­ной го­лов­ки — 3 мм/мин; уси­лие сжа­тия элек­тро­дов — 1,5 кН; ко­личес­тво ох­лажда­ющей жид­кости — 1,5 л/мин.