Толщина наплавленного слоя выбирается с учетом износа и припуска на последующую механическую обработку

Рисунок 1 – Основные параметры процесса ручной дуговой наплавки.

Выбор состава наплавленного металла зависит от условий работы деталей и вида износа восстанавливаемо» поверхности. Большинство деталей подвижного состава работают в условиях трения металла о металл при нормальной температуре. Для их восстановления применяют наплавки типа низкоуглеродистой и низколегированной стали. Главная цель - восстановление раз­меров и свойств наплавки на уровне изношенного слоя детали.

Выберем тип электрода из таблицы 2[1]:

тип электрода: Э12Г4;

марка электрода: ОЗН-350У;

твердость слоя, HB/HRC – 350/7;

коэффициенты:

наплавки, г/А∙ ч: α_нап=9;

расхода: к_р=1.7.

Толщина наплавленного слоя выбирается с учетом износа и припуска на последующую механическую обработку

δ_Н = δ_ИЗ + δ₀,(1)

где δ_ИЗ – величина износа;
δ₀ – величина припуска на последующую механическую обработку.

δ_Н =1.40+ 3 = 4.40 мм.

Выберем диаметр электрода из таблицы 3[1]:

Диаметр электрода, = 3мм.

Ручная наплавка производится широким валиком с амплиту­дой поперечного перемещения от 2 до 4 диаметров электрода:

; (2)

.

Такой прием увеличивает ширину валика, замедляет охлаждение сварочной ванны, что уменьшает возможность появления непроваров, шлаковых включений и пор. Валики накладываются после удаления шлака так, чтобы каждый последующий перекрывал предыдущий на1/2 - 1/3 его ширины.

Рисунок 2 – Схема наложения валиков

Поверхность наплавки получается ровная, припуск на механическую обработку составляет 2-3мм.

Величину тока наплавки рассчитывают по эмпирической формуле:

, (3)

где j - плотность тока, А/мм².

.

Ориентировочную величину тока при ручной дуговой наплавке можно определить по формуле:

; (4)

.

Оптимальная величина тока:

; (5)

.

Особенностью ручной дуговой наплавки является ведение процесса возможно более короткой дугой, длина которой определяется по формуле:

; (6)

мм.

Возможно и более точное обоснование применяемого напряжения дуги, в зависимости от тока:

; (7)

В.

Скорость наплавки:

, (8)

где α_н–коэффициент наплавки, г/А∙ ч;

F_н–площадь наплавленного слоя одного прохода, мм²;

– плотность металла шва, 7,8г/см³.

м/ч.

Площадь наплавляемого слоя одного прохода:

; (9)

мм².

Выберем источник питания:

Преобразователь ПСО

Для наплавочных работ следует предпочесть постоянный ток и вести наплавку на обратной полярности, обеспечивающей более высокую производительность процесса и меньшую глубину проплавления поверхности детали.

1.2 Расчет режима автоматической наплавки под плавленым флюсом

Автоматическая наплавка под флюсом по сравнению с ручной дуговой имеет ряд преимуществ:

– улучшение качества наплавленного слоя;

– увеличение производительности труда;

– уменьшение расхода наплавочных материалов и более экономное

расходование легирующих элементов;

– уменьшение расхода электроэнергии;

– улучшение условий труда.

Марка проволоки: Нп-30ХГСА.

Рисунок 1 – Основные параметры процесса ручной дуговой наплавки.

Выбор состава наплавленного металла зависит от условий работы деталей и вида износа восстанавливаемо» поверхности. Большинство деталей подвижного состава работают в условиях трения металла о металл при нормальной температуре. Для их восстановления применяют наплавки типа низкоуглеродистой и низколегированной стали. Главная цель - восстановление раз­меров и свойств наплавки на уровне изношенного слоя детали.

Выберем тип электрода из таблицы 2[1]:

тип электрода: Э12Г4;

марка электрода: ОЗН-350У;

твердость слоя, HB/HRC – 350/7;

коэффициенты:

наплавки, г/А∙ ч: α_нап=9;

расхода: к_р=1.7.

Толщина наплавленного слоя выбирается с учетом износа и припуска на последующую механическую обработку

δ_Н = δ_ИЗ + δ₀,(1)

где δ_ИЗ – величина износа;
δ₀ – величина припуска на последующую механическую обработку.

δ_Н =1.40+ 3 = 4.40 мм.

Выберем диаметр электрода из таблицы 3[1]:

Диаметр электрода, = 3мм.

Ручная наплавка производится широким валиком с амплиту­дой поперечного перемещения от 2 до 4 диаметров электрода:

; (2)

.

Такой прием увеличивает ширину валика, замедляет охлаждение сварочной ванны, что уменьшает возможность появления непроваров, шлаковых включений и пор. Валики накладываются после удаления шлака так, чтобы каждый последующий перекрывал предыдущий на1/2 - 1/3 его ширины.

Рисунок 2 – Схема наложения валиков

Поверхность наплавки получается ровная, припуск на механическую обработку составляет 2-3мм.

Величину тока наплавки рассчитывают по эмпирической формуле:

, (3)

где j - плотность тока, А/мм².

.

Ориентировочную величину тока при ручной дуговой наплавке можно определить по формуле:

; (4)

.

Оптимальная величина тока:

; (5)

.

Особенностью ручной дуговой наплавки является ведение процесса возможно более короткой дугой, длина которой определяется по формуле:

; (6)

мм.

Возможно и более точное обоснование применяемого напряжения дуги, в зависимости от тока:

; (7)

В.

Скорость наплавки:

, (8)

где α_н–коэффициент наплавки, г/А∙ ч;

F_н–площадь наплавленного слоя одного прохода, мм²;

– плотность металла шва, 7,8г/см³.

м/ч.

Площадь наплавляемого слоя одного прохода:

; (9)

мм².

Выберем источник питания:

Преобразователь ПСО

Для наплавочных работ следует предпочесть постоянный ток и вести наплавку на обратной полярности, обеспечивающей более высокую производительность процесса и меньшую глубину проплавления поверхности детали.

1.2 Расчет режима автоматической наплавки под плавленым флюсом

Автоматическая наплавка под флюсом по сравнению с ручной дуговой имеет ряд преимуществ:

– улучшение качества наплавленного слоя;

– увеличение производительности труда;

– уменьшение расхода наплавочных материалов и более экономное

расходование легирующих элементов;

– уменьшение расхода электроэнергии;

– улучшение условий труда.