Использование микроплазменной сварки и наплавки металла в автосервисной практике
Сварочные работы при ремонте автотракторной техники связаны в основном с соединением листового металла небольшой толщины и наплавкой покрытий на детали типа тел вращения. Для этих целей используют портативные и стационарные аппараты и установки для микроплазменной обработки металлов, являющейся разновидностью плазменной сварки и применяемой для восстановления изделий из различных металлов и их сплавов толщиной 0,05...2 мм.
Плазмотрон для микроплазменной обработки (сварки, наплавки) аналогичен плазмотрону для плазменной резки металлов, но имеет меньшие размеры. Для обработки неметаллических деталей (из различных пластмасс, диэлектрических материалов) применяют плазмотроны косвенного действия, в которых сжатая дуга возбуждается и горит внутри сопла — анода. Под действием струи плазмообразующего газа возникает тепловой факел, длина которого зависит от режима работы плазмотрона и состава плазмообразующего газа. Мощности такого факела вполне достаточно для обработки неметаллических изделий.
Возбуждение сварочной дуги как прямого, так и косвенного действия осуществляется дежурной дугой. При зажигании основной дуги питание дежурной дуги в зависимости от требований технологического процесса сварки может быть выключено или оставлено в целях повышения стабильности горения основной дуги.
В комплект оборудования для микроплазменной обработки металлов входят источник питания, аппаратура контроля и регулирования расхода плазмообразующего и защитного газов, баллоны с газами, плазмотрон и система водяного охлаждения.
Отечественная промышленность выпускает плазмотроны, отличающиеся друг от друга типом токоподвода, размером охлаждающего канала и конструкцией выводов. Плазмотрон для микроплазменной сварки металлов мод. Об-I-160А отличается от плазмотрона для резки размерами и составом плазмообразующего (рабочего) газа. Технические характеристики плазмотронов приведены в табл. 9.4.
Плазмотроны предназначены для резки, сварки, пайки черных и цветных металлов (сталь, алюминий, медь, магний и их сплавы). Технология проведения сварочных работ с использованием указанных портативных аппаратов аналогична технологии
Таблица 9.4
Технические характеристики плазмотронов для микроплазменной обработки металлов
|
Показатель |
Модели плазмотронов |
||
|
«Ал плаз-02 М» |
« М ул ьти пл а з-2500» |
Об-1-160А |
|
|
Напряжение питающей сети, В |
220 (±10%) |
220 (+10%) |
220 (+10%) |
|
Номинальная сила рабочего тока, А |
— |
— |
33 |
|
Потребляемая мощность, Вт |
1 300 |
2 500 |
— |
|
Габаритные размеры блока питания, мм |
210x200x70 |
325x170x 115 |
108x130x50 |
|
Масса плазмотрона, кг |
0,7 |
0,7 |
0,5 |
|
Масса блока питания, кг |
4,0 |
5,5 |
— |
|
Температура пламени, °С |
8000 |
8000 |
10000 |
|
Расход рабочей жидкости (вода или смесь воды со спиртом), дм3/мин |
0,2 |
0,25 |
|
|
Расход газа, дм3/мин: защитного плазмообразующего |
3...9 |
||
|
— |
— |
0,15...0,20 |
|
сварки, выполняемой с помощью обычных газовых сварочных аппаратов. При плазменной сварке или пайке применяются те же присадки, флюсы и припои, что и при обычной газовой сварке. Приборы обеспечивают высококачественное сварное соединение при сварке как с присадочной проволокой, так и без нее (например, при получении нахлесточного соединения). Плазмотрон «Мультиплаз-2500» обеспечивает возможность проведения как газовой, так и электродуговой сварки. При сварке алюминия рекомендуется использовать флюс А-34.
ОАО «Завод электрик» выпускает установки для ручной (мод. УП НС-304) и механизированной (мод. УПВ-301) плазменной наплавки покрытий на детали типа тел вращения при их восстановительном ремонте. Ручная плазменная наплавка выполняется на постоянном токе при непрерывном и импульсном режимах работы установки и обеспечивает получение покрытий с необходимыми свойствами при минимальной толщине наплавленного покрытия. Ручная аргонодуговая сварка на установке мод. УПНС-304 производится при силе гока 4...80 А.
На установке мод. УПВ-301 производится высокоскоростная механизированная плазменная наплавка в непрерывном и импульсном режимах, обеспечивающая малые деформации обрабатываемых деталей и уменьшенные припуски на последующую механическую обработку.
В качестве плазмообразующего и защитною газа в установках используется аргон. Охлаждение плазмотрона водяное. Номинальная сила тока (ПВ) составляет 350 А (60%) и 250 А (100%), напряжение питания — 3 х 380 В. Технические характеристики установок плазменной наплавки приведены в табл. 9.5.
Таблица 9.5
Технические характеристики установок плазменной наплавки для восстановительного ремонта деталей
|
Показатель |
Модели установок |
|
|
УПНС-304 |
УПВ-301 |
|
|
Тип установки |
Ручная |
Механизированная |
|
Потребляемая мощность, кВ |
25 |
25 |
|
Назначение |
Сварка — наплавка |
Наплавка |
|
Диапазон плавного регулирования силы рабочего тока, А |
20...160 |
20...315 |
|
Толщина наплавляемого слоя за один проход, мм |
1...4 |
о to to о |
|
Производительность наплавки |
3 кг/ч |
100 см /мин |
|
Показатель |
Модели установок |
|
|
У П НС-304 |
УПВ-301 |
|
|
Материал электрода |
Вольфрам |
Вольфрам |
|
Длина шланга, м |
4,5 |
4,5 |
|
Максимальный расход газа, дм3/ч |
I 250 |
1 250 |
|
Расход охлаждающей воды, дм3/ч |
200 |
200 |
Таблица 9.6
Технологические параметры плазменной наплавки с применением порошковых материалов
|
Марка порошка |
Параметры процесса наплавки |
Параметры наплавленного слоя, мм |
||||
|
Номер слоя |
Сила сварочного тока, А |
Скорость подачи порошка, м3/ч |
Расход порошка, кг/ч |
Толщина, мм |
Твердость HRC |
|
|
ПГ-СР4 |
Первый |
120 |
6 |
3,2 |
4,0...4,2 |
50...52 |
|
145 |
6 |
3,2 |
4,3...4,7 |
41...42 |
||
|
145 |
11 |
3,2 |
0,5...2,3 |
44...49 |
||
|
120 |
11 |
3,2 |
0,5...0,6 |
56...58 |
||
|
100 |
11 |
3,2 |
— |
58...61 |
||
|
100 |
6 |
3,2 |
0,5 |
56...57 |
||
|
120 |
6 |
3,2 |
1,6...3,2 |
48...52 |
||
|
ПГ-СР4 |
Первый |
100 |
6 |
3,2 |
0,4... 0,5 |
57...60 |
|
Второй |
100 |
6 |
3,2 |
— |
— |
|
|
Первый |
145 |
11 |
3,2 |
0,5...2,1 |
48...50 |
|
|
Второй |
100 |
6 |
3,2 |
— |
— |
|
|
ПГ-СР2 |
Первый |
100 |
6 |
2,7 |
0,5... 1,0 |
57...59 |
|
ПГ-СР4 |
Второй |
100 |
6 |
3,2 |
— |
— |
|
ПГ-СР2 |
Первый |
120 |
11 |
2,4 |
0,5... 1,5 |
55...56 |
|
ПГ-СР4 |
Второй |
100 |
6 |
3,2 |
— |
— |
|
ПГ-С |
Первый |
100 |
6 |
2,7 |
1,0... 1,3 |
48...51 |
|
ПГ-СР4 |
Второй |
100 |
6 |
3,2 |
— |
— |
В ремонтной практике для получения износостойких покрытий применяют наиболее простой способ наплавки — по порошку, заранее насыпанному на восстанавливаемую поверхность. Обычно используют хромборникелевые порошки СНГН и ПГ-ХН80СР4, твердосплавные порошки на железной основе ФБХ-2, КБХ, УС-25 и другие, а также смеси порошков.
Технологические параметры плазменной наплавки, осуществляемой с применением порошковых материалов, приведены в табл. 9.6.
