Будівельні машини і устаткування, довідник
До атегорія:
Технічне обслуговування дорожніх машин
П ублікація:
Сварка чавунних деталей
Ч ітать далі:
Найбільш складними для ремонту зварюванням є чавунні деталі. Сварка сірого чавуну представляє значні труднощі, які визначаються природою і властивостями чавуну: наявністю графітових включень, значним вмістом вуглецю і кремнію, неоднорідністю складу і структури, низькою міцністю, чутливістю до нагрівання і ін.
Для зменшення негативного впливу основних властивостей чавуну на результати зварювання рекомендується проводити нагрів чавунних деталей перед зварюванням і повільне охолодження їх після зварювання.
При ремонті чавунних деталей застосовують три способи зварювання:
1) із загальним нагріванням деталі, або гаряче зварювання;
2) з місцевим нагріванням, або напівгарячому зварювання;
3) без підігріву деталі, або холодне зварювання, яка останнім часом знаходить найбільш широке застосування.
Гаряча зварка чавуну виробляється ацетиленово-кисневим полум'ям при малій товщині стінок і електричною дугою чавунним або сталевим електродом зі спеціальним покриттям. Після гарячої зварювання чавуну газовим полум'ям отримують зварене з'єднання за міцністю не нижче основного металу. При цьому в зварному з'єднанні відсутні ділянки вибіленого чавуну, а сама деталь має мінімальні внутрішні напруження. Процес гарячої зварювання є трудомістким (особливо при дугового зварювання) і дорогим.
Гаряча зварка застосовується в основному для чавунних деталей складної конфігурації (корпусні деталі, блоки і голівки циліндрів) з сполученнями стінок різної товщини, коли дефект розташований в такому місці, що при нагріванні в місці зварювання не може бути вільного розширення, а при охолодженні - стиснення.
НИИАТ рекомендує при гарячої заварці тріщин блоку циліндрів двигуна виробляти двоступеневий нагрів до 200- 250 ° зі швидкістю 500-600 ° в годину і остаточний нагрів до 600-650 ° зі швидкістю до 1500-1600 ° в годину.
Для отримання в блоці мінімальних напруг, для запобігання відбілювання чавуну, а також для повного використання нагріву блоку зварювання виробляють в спеціальному термоізоляційному кожусі (рис. 128) на спеціальному стенді для зварювання, на якому можна швидко встановити деталь у потрібному напрямку.
Кожух виготовляють по конфігурації ремонтованої деталі з лотів 2-3-міліметрової сталі. Стінки кожуха подвійні з прокладкою між ними шару азбесту товщиною 15 мм. У кожусі є вікна з кришками для доступу пальника до дефектним місцях Деталі. Швидкість охолодження деталі в такому кожусі майже в 1,5 Раза менше, ніж на повітрі, а це збільшує тривалість зварювання до 20 хв, підвищуючи якість роботи.
Застосування кожуха полегшує працю зварника, захищаючи його від теплоти випромінювання нагрітої деталі, а застосування стенду полегшує установку деталі в необхідне для зварювання положення.
Гранична температура охолодження деталі в процесі зварювання повинна бути не нижче 400-350 °.
Після зварювання деталь необхідно отжечь для зняття внутрішніх напружень, нагріваючи її до 600-650 ° і охолоджуючи на повітрі або в ямі, викладеної цеглою і з двома закритими кришками.
Мал. 128. Теплоізоляційний кожух для зварювання блоку циліндрів двигуна
Наведений тепловий режим рекомендується застосовувати для всіх литих деталей з сірого чавуну марок СЧ 15-32, СЧ 18-36 і СЧ 24-44.
Всі дефектні місця на деталях повинні бути підготовлені до зварювання. Блоки і головки циліндрів повинні пройти попередні гідравлічні випробування, при цьому дефектні місця відзначають крейдою. Мокрі або сухі гільзи блоків циліндрів, які мають тріщини в перемичках між циліндрами, повинні бути випрес- сова, шпильки, втулки і вставні клапанні гнізда видалені.
Кінці всіх тріщин, розташованих в замкнутому контурі, повинні бути просвердлені наскрізь свердлом діаметром 4-6 мм.
З блоків і головок циліндрів з тріщинами на сорочці охолодження необхідно попередньо видалити накип зі стінок, так як дослідження показують, що відкладення накипу забруднюють наплавлений метал.
В якості присадочного матеріалу при зварюванні чавунних деталей рекомендуються чавунні прутки марок А і Б діаметром від 4 до 12 мм.
Як показує досвід ряду ремонтних заводів, хороші результати дають чавунні прутки наступного хімічного складу (%): С = 3,3-3,7; Si = 2,5-3,5; Мп = 0,3-0,6; Сг = 0,3; № = до 0,2. Можливе застосування бракованих поршневих кілець автотракторних двигунів, що надійшли в ремонт.
Діаметр присадних прутків вибирається залежно від товщини ремонтується місця деталі і розміру пошкодження.
Заварювати дефектні місця слід якомога швидше, застосовуючи пальник з наконечником № 4 або 5; полум'я повинно бути з незначним надлишком ацетилену.
При газовому зварюванні чавуну застосовують відповідні флюси.
Обробку завареного ділянки на неспряжуваних поверхнях деталей не виробляють; на поверхнях, що сполучаються з іншою деталлю, наплавлений метал знімають урівень абразивним кругом, напилком або механічною обробкою.
Напівгарячому зварювання чавуну застосовується в тих випадках, коли заварюється елемент або ділянку деталі може при нагріванні вільно розширюватися, а при охолодженні стискуватися, але при зварюванні товстостінних деталей виникає небезпека нагрівання замкнутої жорсткої частини її. При напівгарячої зварюванні слід нагрівати то місце деталі, де повинні виникати напруги, і під час зварювання підігрівати зону напруги одночасно з місцем зварювання.
Напівгарячому зварювання чавунних деталей вимагає від зварника великих знань і навичок, тому застосовується дуже обмежено. Місцевий нагрів до 600-700 ° виробляють газовим пальником в горні або муфельній печі. Хороші результати дає напівгарячому газова заварка тріщин в голівках блоку автотракторних двигунів. Заварена головка в зоні розташування тріщин вдруге нагрівається після зварювання до 600-700 ° і охолоджується на повітрі.
Холодне зварювання чавуну застосовується в тих випадках, коли дефект відстоїть від жорсткої частини деталі на такій відстані, що остання не буде сильно нагріватися при зварюванні; крім того, заварюється елемент або ділянку деталі може при нагріванні вільно розширюватися, а при охолодженні - стискатися.
У ремонтній практиці широко застосовується газове зварювання чавуну без попереднього загального або місцевого нагріву. Окремі тріщини успішно заварюються електродугової ручним зварюванням сталевим або мідно-залізним електродом без нагріву деталі. Для зварювання чавуну без підігріву, крім чавунних, рекомендуються ще сталеві електроди, а також електроди з кольорових сплавів.
Сталеві електроди Е-34 з крейдяний обмазкою і з покриттям УОНИ 13/55. Цими електродами заварюють зношені різьбові отвори і тріщини невеликої довжини (до 100 мм), розташовані на поверхнях, які не вимагають подальшої механічної обробки. При товщині стінок деталі до 5,0 мм і діаметрі електрода 5 мм рекомендується струм 100-120 а, при товщині стінок 10-15 мм і діаметрі електрода 4 мм - струм 120 160 а.
Мідно-залізні електроди мають кілька різновидів: стрижень з червоної міді поміщають в бляшану трубку; крім того, мідний стрижень покривають електролітичним залізом, а сталевий стрижень - електролітичної міддю; користуються також пучком з двох мідних і одного сталевого електродів.
Зміст міді в електродах перерахованих різновидів має становити 60-80%, заліза - 40-20%. На мідно-заліз- ні електроди наноситься покриття типу УОНІ 13/55.
Найбільш досконалою конструкцією серед мідно-залізних електродів мають електроди марки 034-1, у яких стрижень виготовлений з червоної міді, а в покриття введений залізний порошок. ВНІІМПС запропонував електрод марки. МНУ-1, стрижень якого виготовлений зі сплаву монель-металу (65-70% Ni і Со, 2-3% Fe, 1,2-1,8% Мп, решта - Сі) АБО константана різних діаметрів. На стрижні наноситься покриття УОНИ 13/55.
При правильному веденні зварювання електродами зі сплавів кольорових металів можна отримати зварне з'єднання без відбілювання чавуну по лінії сплавлення, так як нікель і мідь є графіті-заторами.
Після заварки деталей мідно-залізними електродами потрібно проковка або карбування шва (головки циліндрів). Міцність такого зварного з'єднання становить 50-70% від міцності чавуну.
Мідно-залізними електродами рекомендується заварювати тріщини на сорочках охолодження двигунів, на голівках циліндрів, картерах зчеплення, коробках передач, редукторах, коли не потрібно подальшої механічної обробки. Тріщини заварюють короткими ділянками (довжиною не більше 50 мм), тому зварювальник може заварювати одночасно кілька деталей.
Реклама:
Читати далі: Наплавлення деталей спеціальними електродами і твердими сплавами
До атегорія: - Технічне обслуговування дорожніх машин