Технология наплавочных работ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Сваркой называют технологический процесс получения механически неразъемных соединений, характеризующихся непрерывностью структур - непрерывной структурной связью. Это технологический процесс, с помощью которого изготавливаются все основные конструкции гидротехнических сооружений, паровых и атомных электростанций, автодорожные, городские и железнодорожные мосты, вагоны, подводные корабли, строительные металлоконструкции, всевозможные подъемные краны и многие другие изделия.

Если некоторое время тому назад конструкции изготавливались в основном из относительно просто сваривающихся материалов, то в настоящее время, наряду с традиционными, для сварных конструкций применяются материалы с весьма различными физическими характеристиками: коррозионно-стойкие и жаропрочные стали и сплавы, никелевые и медные сплавы с особыми свойствами, лёгкие сплавы на алюминиевой магниевой основах, титановые сплавы, ниобий, тантал и другие металлы и сплавы. Многообразие свариваемых конструкций и свойств материалов, используемых для изготовления, заставляют применять различные способы сварки, разнообразные сварочные источники теплоты.

Для сварочного нагрева и формирования сварного соединения используются: энергия, преобразованная в тепловую посредством дугового разряда, электронного луча, квантовых генераторов; джоулево тепло, выделяемое протекающим током по твёрдому или жидкому проводнику; химическая энергия горения, механическая энергия, энергия ультразвука и других источников.

Все эти способы требуют разработки, производства и правильной эксплуатации разнообразного оборудования, в ряде случаев с применением аппаратуры, точно дозирующей энергию, со сложными схемами, иногда с использованием технической электроники и кибернетики.

Разнообразие способов сварки, отраслей промышленности, в которых её используют, свариваемых материалов, видов конструкций, и огромные объёмы применения позволяют охарактеризовать технологический процесс сварки, как один из важнейших в металлообработке.

Технология наплавочных работ

Процесс нанесения с помощью сварки на поверхность детали слоя металла для восстановления ее первоначальных размеров либо для придания поверхности специальных свойств называется наплавкой. Наплавка предполагает нанесение расплавленного металла на оплавленную металлическую поверхность с последующей его кристаллизацией для создания слоя с заданными свойствами и геометрическими параметрами.

Применяют наплавку для восстановления изношенных деталей, а также при изготовлении новых деталей с целью получения поверхностных слоев, которые обладают повышенными твердостью, износостойкостью, жаропрочностью, кислотостойкостью и другими свойствами. Она позволяет значительно увеличить срок службы деталей и намного сократить расход дефицитных материалов при их изготовлении.

При большинстве методов наплавки, так же, как и при сварке, образуется подвижная сварочная ванна. В головной части ванны основной металл расплавляется и перемешивается с электродным металлом, а в хвостовой части происходят кристаллизация расплава и образование металла шва. Наплавлять можно слои металла как одинаковые по составу, структуре и свойствам с металлом детали, так и значительно отличающиеся от них.

Наплавляемый металл выбирают с учетом эксплуатационных требований и свариваемости. Для получения заданных свойств наплавленного слоя применяют легирование присадочного металла в процессе наплавки, чаще всего используют специальные наплавочные электроды.

Применяют следующие виды наплавки:

* ручная дуговая выполняется покрытым плавящимся или неплавящимся электродом. Ручная наплавка малопроизводительна и применяется при наплавке деталей сложной конфигурации;

* плавящиеся наплавочные электроды применяются в соответствии с назначением каждого типа и марки;

* неплавящиеся электроды применяют при наплавке на поверхность детали порошковых смесей;

* электроды из литых твердых сплавов, а также в виде трубки, заполненной легирующей порошкообразной смесью;

* автоматическая и полуавтоматическая наплавка под флюсом производится проволокой сплошного сечения, ленточным электродом или порошковой проволокой. (приложение 1)

Легирование наплавляемого слоя осуществляют через электропроволоку, легированный флюс (при проволоке из низкоуглеродистой стали) или совместным легированием через проволоку и флюс. Иногда в зону дуги вводят легирующие вещества в виде пасты или порошка.

Наплавку в защитных газах принимают при наплавке деталей в различных пространственных положениях и деталей сложной конфигурации. Возможность наблюдать за процессом формирования валика позволяет корректировать его, что очень важно при наплавке сложных поверхностей. Наплавку производят чаще всего в аргоне или углекислом газе плавящимся или неплавящимся электродом. Наибольшее распространение получила наплавка в углекислом газе постоянным током обратной полярности. Надо обратить внимание на то, что углекислый газ окисляет расплавленный металл, поэтому необходимо применять наплавочную проволоку с повышенным содержанием раскислителей. Недостатком этого вида наплавки является относительно большое разбрызгивание металла. (Приложение 2)

Газовая наплавка имеет ограниченное применение, так как при этом виде наплавки возникают большие остаточные напряжения и деформации в наплавляемых деталях. Для наплавки применяют литые твердые сплавы. (Приложение 3)

Наплавка самозащитной порошковой проволокой или лентой открытой дугой не требует защиты наплавляемого металла и по технике выполнения в основном не отличается от наплавки в защитном газе. Преимуществом этого вида является возможность наплавки деталей на открытом воздухе. Сварщик, наблюдая за процессом, может обеспечить хорошее формирование наплавляемых валиков. Наплавка самозащитной проволокой менее сложна, хорошо поддается механизации. (Приложение 4)

Плазменная наплавка производится плазменной (сжатой) дугой прямого или косвенного действия. Присадочным материалом служат наплавочная проволока и порошкообразные смеси. Существуют различные схемы наплавки, которые получают широкое применение благодаря высокой производительности (7-30 кг/ч), возможности наплавки тонких слоев при малой глубине проплавления основного металла. При этом получают гладкую поверхность и высокое качество наплавленного слоя. (Приложение 5)

Вибродуговая наплавка выполняется специальной автоматической головкой, обеспечивающей вибрацию и подачу электродной проволоки в зону дуги. При вибрации электрода происходит чередование короткого замыкания сварочной цепи и разрыва цепи (паузы). В зону наплавки подается охлаждающая жидкость. Она защищает наплавленный металл от воздействия воздуха и, охлаждая деталь, способствует уменьшению зоны термического влияния, снижает сварочные деформации и повышает твердость наплавляемого слоя. В качестве охлаждающей жидкости применяют водные растворы солей, содержащих ионизирующие вещества (например, кальцинированной соды), облегчающие периодическое возбуждение дуги после разрыва цепи (паузы).

Электрошлаковая наплавка характеризуется высокой производительностью. Этот способ позволяет получать наплавленный слой любого заданного химического состава на плоских поверхностях и на поверхностях вращения (наружных и внутренних). Наплавка выполняется за один проход независимо от толщины наплавляемого слоя.

Для наплавки деталей экскаваторов, землеройных машин, работающих при ударных нагрузках, применяют электроды марки 12АН/ЛИВТ (тип Э-95Х7Г5С), дающие наплавляемый слой твердостью до 32HRC. Наплавку стальных и чугунных деталей, подверженных абразивному износу без ударной нагрузки, производят электродами марки Т-590 (тип Э-320Х25С2ГР). Детали, работающие в условиях сильного износа и при ударных нагрузках, рекомендуется наплавлять электродами марки Т-620 (тип Э-320Х23С2ГТР) диаметром 4-5 мм.

Механизированную наплавку производят наплавочной проволокой. Она маркируются буквами Нп и цифрами и буквами, характеризующими химический состав металла проволоки. Подбираются проволоки в зависимости от объекта наплавки и требуемой твердости наплавляемого слоя.

Марки углеродистой проволоки в зависимости от содержания углерода дают слой твердости от 160 НВ (Нп-25) до 340 НВ (Нп-85). Проволока легированная и высоколегированная позволяет получать слой твердости от 180 НВ (Нп-40Г) до 52 НКС (Нп-40Х13). При наплавке используют флюсы. Допускается производить наплавку рабочих поверхностей деталей электродной проволокой марки Св-08 под легирующим керамическим флюсом марки АНК-18 и АНК-19.

Механизированную наплавку производят также наплавочной порошковой проволокой или лентой под слоем флюса АН-348-А, АН-20 (С, СП и П), АН-2, Ан-60 и др. Для наплавки деталей машин из углеродистой стали под флюсом типа АН-348-А применяют порошковую проволоку марок ПП--АН-120, ПП--АН121 (твердость слоя 300-350 НВ) или ПП--АН-122 (твердость слоя 50-56 НRС), для наплавки высокомарганцовистых сталей применяют проволоку ПП--АН-105 (твердость слоя 20-25 НКС), для наплавки высокохромистых сталей рекомендуют порошковую проволоку марок ПП--АН-170 и ПП--АН-171. Порошковые ленты марок ПЛ--АН-101, ПЛ--АН-102 и ПЛ--АН-112 применяют для наплавки под флюсом и открытой дугой.

Техника безопасности на сварочном участке

наплавка легирование шов сварочный

Требования безопасности перед началом работы

· Проверить исправность средств индивидуальной защиты и предохранительных приспособлений (щитки, темные стекла, очки и т.д.). Запрещается надевать промасленную и рваную спецодежду и обувь.

· Привести в порядок рабочее место, убрать лишние предметы, мешающие в работе, а также легковоспламеняющиеся материалы. Не устанавливать сварочные аппараты в загроможденных местах.

· Электросварщик путем проверки должен убедиться в полной исправности электросварочной аппаратуры, измерительных приборов, изоляции токоведущих проводов, плотности соединения всех контактов. Заземление сварочной установки (корпус аппарата, стол и т.д.) должно выполняться с помощью гибких медных проводов перед началом работы и не сниматься до ее окончания.

· Помнить, что рабочее место сварщика должно иметь хорошую освещенность не менее 150лк, на что перед началом работы необходимо обратить внимание.

· Знать, что при ведении сварочных работ необходимо обеспечить рабочее место средствами пожаротушения.

Требования безопасности во время работы

· Следить, чтобы руки, обувь и одежда были всегда сухими, так как работа электросварщика связана с применением электрического тока.

· Напряжение на зажимах генератора или трансформатора, применяемых для питания электросварочных постов, в момент зажигания дуги не должно превышать 110 В для машин постоянного тока и 70 В для машин переменного тока.

· Провода, подводящие ток к распределительному щиту и от него к местам сварки, должны быть надежно изолированы путем заключения их в резиновые шланги. Эти провода должны быть защищены от действия высокой температуры и механических повреждений. Запрещается пользоваться проводами с нарушенной изоляцией, имеющих оголенные соединения и т.д.

· Для защиты лица и головы следует пользоваться специальным щитком или шлемом-маской. Если щиток или шлем имеют щели или трещины в стеклах, работать в них запрещается.

· Швы от шлака очистить металлической щеткой и при этом надевать защитные очки.

· Резать и сваривать металл навесу не разрешается.

· Во избежание разбрызгивания расплавленного металла предварительно очистить место сварки.

· Не оставлять электродержатель под током без надобности.

· Рабочее место электросварщика необходимо ограждать ширмой, окрашенной в матовый цвет в целях защиты глаз рабочих, занятых поблизости на других работах. Стационарное место работы электросварщика должно быть оборудовано вытяжной вентиляцией.

· При необходимости сварочных работ вблизи электроустановок кабелей и других токоведущих частей электроустановок, последние должны быть ограждены от возможного прикасания.

· Запрещается одновременное производство сварочных работ и работ с пневмоинструментом на одной конструкции или на одном предмете.

· При производстве сварочных работ в сырую погоду (под навесом или в сырых помещениях) кроме резиновых диэлектрических галош необходимо применять деревянный настил и резиновый коврик.

· Закрытые металлические емкости должны быть освещены светильниками, расположенными снаружи, или ручными переносными лампами напряжением не более 12 В. Трансформатор для подключения переносных ламп устанавливается вне свариваемого объекта, вторичная обмотка его должна быть заземлена.

· Запрещается одновременная работа внутри закрытых конструкций электросварщиков и газосварщиков.

Требования безопасности по окончании работы

Электросварщик обязан:

Отключить от электрической сети сварочный агрегат.

Осмотреть свое рабочее место, убрать материал и детали на специально отведенное место и сложить их устойчиво.

Собрать провода и защитные приспособления, уложить их в отведенное место. Убедиться, что после работы не осталось тлеющих предметов - ветоши, изоляционного материала и т.д.

Сообщить мастеру о всех неисправностях на рабочем месте.

Убрать спецодежду, инструмент и привести в порядок рабочее место.

Заключение

При разработке темы «Технология наплавочных работ» были подробно изучены и рассмотрены вопросы техники и технологии наплавочных работ, дана характеристика видов наплавки, способам легирования наплавочных швов.

Необходимо было раскрыть вопросы механизации наплавочных работ, а также обозначить основные требования безопасности выполнения наплавочных работ.

Был разработан технологический процесс наплавки конструкции из стали с указанием характеристики материалов, выбором режимов наплавки, описанием техники и технологии наплавочных работ.

Согласно разработанному технологическому процессу была изготовлена сварная конструкции с наплавочными швами. Дана оценка качеству выполнения наплавочных работ.

В результате выполнения письменной экзаменационной работы была подобрана и проработана специальная литература, что позволило глубже изучить вопросы техники и технологии наплавочных работ.

В перспективе предполагаю продолжить свою профессиональную деятельность по профессии «Сварщик».

Список использованной литературы

1. Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка: учеб. пособие для нач. проф. образования. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 320с.

2. Ганенко А.П. и др. Оформление текстовых и графических материалов при подготовке дипломных проектов, курсовых и письменных экзаменационных работ (требования ЕСКД): Учеб. для нач. проф. образования: Учебник для сред. Проф. образования. - М.: ПрофОбрИздат, 2001. - 352с.

3. Казаков Ю.В. и др. Сварка и резка материалов: Учебное пособие для нач. проф. образования. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 400с.

4. Куликов О.Н., Ролин Е.И. Охрана труда при производстве сварочных работ: Учеб. пособие для нач. проф. образования. - М.: Издательский центр «Академия», 2006. - 176с.

5. Чернышов Г.Г. Сварочное дело: Сварка и резка металлов: Учебник для нач. проф. образования. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 496с.

Приложение 1

(рис.1)

Приложение 2

Рис. 2

Приложение3

Рис. 3

Приложение 4

Приложение5

Рис. 5

Размещено на Allbest.ru