Способы ремонта деталей сваркой

Ремонт и восстановление деталей сваркой

Ремонт деталей сваркой — выбор оборудования

Сварка — часто используемый метод для ремонта. В общем объеме ремонтных работ она занимает 70%. Значит, в этом непростом деле без нее не обойтись никак. Так же как и без инвертора, выбор которого зависит от габаритов и марки материала ремонтируемого.

Если говорить о марке, то выбирать оборудование нужно следующим образом:
• для сталей используют ручную сварку ММА на токе DС.
• для алюминиевых сплавов — инверторы TIG на токе AC.
Вся премудрость технологии сводится к сварке и наплавке.

Подготовка деталей к сварке и наплавке

Уделите этому моменту достойное внимание.
Дефекты типа «скол» необходимо тщательно зачистить металлической щеткой, не желательно оставлять острые кромки, они – концентраторы напряжения. Поэтому кромки нужно скруглить, либо «притупить».

Сварка трещины

Трещины требуют полного удаления путем их разделки (то же с порами, раковинами), иначе оставшаяся внутри и заплавленная снаружи трещина при знакопеременных нагрузках, снова разрастется с выходом на наружный диаметр или поверхность.

При восстановлении деталей наплавкой

«Прохудившиеся» диаметры, требующие наплавки, просто тщательно защищаются металлической щеткой.
Не забывайте, что перед заваркой дефектов алюминиевых сплавов изделия и присадочный материал необходимо протравить в 4-5%-ном растворе едкого натра и 20-25%-ом растворе азотной кислоты, либо зачистить до металлического блеска и немедленно варить.

Какие изъяны устраняют?

Заваривают трещины на платформах и рамах, так же делают заплаты и разнообразные накладки и т.д. и т.п.

Производят восстановление резьб путем наплавки с последующей обработкой и нарезанием резьбы плашкой или метчиком. Соответственно, ремонтируют наружные и внутренние резьбы.

Выбор технологии восстановления деталей

Детали машин ремонтируют автоматической и полуавтоматической сваркой в углекислоте.
Автоматическая представляет собой полностью автономный процесс, нужно только лишь зафиксировать деталь и нажать кнопку, то же касается сварочных роботов.
При проведении ремонтно-восстановительных работ в автосервисе наиболее простой способ – полуавтоматической сварки, когда проволока подается с заданной скоростью, а горелка перемещается вручную вдоль шва. КПД полуавтомата существенно проще по сравнению с ручным инвертором и лучше качество шва. Газ, используемый для защиты: углекислота – активный , существенно окисляет расплавленную углеродистую сталь, а связывает и выводит кислород на поверхность марганец, в большом количестве присутствующий в проволоке 08Г2С. Сварка полуавтоматом в углекислоте идеальна для ремонта пальцев, фланцев карданных валов и т.д.
Популярна в деле ремонта и восстановления так же сварка под флюсом благодаря тому, что она обеспечивает высокую производительность и прочность, обеспечивая надежную защиту ванной. Она и названа так потому, что во время процесса дуга, зажженная между металлом и электродом скрыта под слоем флюса. Таким образом ремонтируют, например, распредвалы.
При небольшом износе на деталях с малым диаметром практикуют восстановление электроимпульсной наплавкой.

One thought on “ Ремонт и восстановление деталей сваркой ”

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Источник

Способы ремонта деталей сваркой

Технологии сварки и наплавки позволяют эффективно восстанавливать металлические детали, обеспечивая высокую степень надежности и долговечности изделия.

Это подтверждается и практикой использования данных методов при выполнении ремонтных операций в самых разных областях – от починки автомобилей до производства металлопроката. В общем объеме работ по ремонту металлических конструкций восстановление деталей сваркой и наплавкой занимает порядка 60-70%. Наиболее распространена починка стальных блоков цилиндров, моторных валов, картеров, цепных звеньев, лопаток и т. д.

Сварка и наплавка в ремонтно-восстановительных работах

Оба способа основываются на методах термического воздействия с разными параметрами работы подключаемого оборудования. Под сваркой понимается процесс формирования межатомных связей, которые могут использоваться для соединения разных элементов детали, заделки технологических зазоров и устранения мелких дефектов на поверхности. Энергетический потенциал для сварочного процесса обеспечивается за счет общего или местного нагрева заготовки.

К типовым операциям данного рода можно отнести закрепление добавочных или отломанных частей пластин, венцов и втулок. Кроме ремонта изделий с простыми геометрическими формами, возможны и более сложные восстановительные задачи, но в составе с другими технологическими операциями. Например, восстановление резьбы сваркой будет дополняться процедурами механической правки и проточки. К тому же в подобных работах следует соблюдать требования к перегревам вспомогательного инструмента наподобие плашек, которые непосредственно участвуют в коррекции резьбы.

Что касается наплавки, то этот способ подразумевает нанесение дополнительного металлического покрытия на восстанавливаемую поверхность. Новый технологический слой может быть полезен при ремонте изношенных деталей или усиления поверхности в области трения.

Применяемое оборудование

При сварочных работах обязательно используется источник тока, оснастка для удержания детали и направления дуги. Чаще применяют сварочный преобразователь, в состав которого входит двигатель с генератором постоянного тока от 70 до 800 А. Также могут задействоваться выпрямители с трансформаторами тока и пускорегулирующей установкой. Если говорить о расходниках и вспомогательных устройствах, то восстановление деталей сваркой и наплавкой выполняется с подключением удерживающих мундштуков, электродов и систем охлаждения. При наплавке также задействуют деформирующие головки с суппортами и подъемниками, допускающими возможность крепления на станках (токарных или винторезных). Для удаления лишних металлических кромок и слоев применяются специальные резцы.

Требования к подготовке детали

И при сварке, и в процессе наплавки качество выполнения операции в немалой степени будет определяться изначальным состоянием заготовки. Поверхности детали должны быть зачищены от ржавчины, окалины, грязи и жира. В ином случае повышается риск сохранения непроваров, трещин и шлаковых включений. Особое внимание следует уделить обезжириванию от заводских и консервационных масел. Эту процедуру выполняют в горячем растворе, после чего изделие омывается и сушится. Перед восстановлением деталей способом сварки рекомендуется выполнять и пескоструйную обработку, что повышает качество ремонта. Для таких задач используют методы абразивной обработки с подключением компрессорного оборудования, шлифовальных дисков и резцов. Незначительные следы коррозийного поражения можно удалить и ручными металлическими щетками.

Какие электроды используются при восстановлении?

После подготовки основного рабочего оборудования и заготовки можно приступать к выбору электродов. Подбор зависит от вида металла, характера дефекта и требований к слою наплавки. Как правило, в распространенных случаях обломов и трещин используют обычные сварочные электроды с сопротивлением разрыву порядка 4 МПа. Для работы с углеродистыми сталями рекомендуется применять расходники, стержни которых выполнены из проволоки марки Св-08 толщиной 1,5-12 мм. Не стоит игнорировать и характеристики покрытия. Высокий стабилизирующий эффект при восстановлении деталей сваркой и наплавкой обеспечит меловая обмазка электрода типа Э-34. Она будет способствовать устойчивому процессу горения дуги, что позволит сформировать плотный и ровный шов.

Также сегодня используются нестандартные электродные расходники наподобие ленточных и трубчатых порошковых элементов. Обычно они представляют собой свернутые металлические ленты толщиной до 0,8 мм, поверхность которых наполнена различными порошкообразными легирующими смесями на основе ферромарганца, сталинита и др. К таким электродам стоит обращаться, если планируется наделять ремонтируемый участок дополнительными эксплуатационными свойствами.

Ручной дуговой метод сварки и наплавки

При восстановлении поврежденных сварных швов, заделке трещин и запайке герметичных корпусов можно применять ручной метод с графитовыми, угольными или вольфрамовыми электродами. В ходе работы берется пучок стержней с обмазкой и скрепляется проволокой. Окончания необходимо предварительно сварить и вставить в подготовленный держатель. В ходе работы электроды сформируют так называемую блуждающую дугу с широким полем действия. Чем больше площадь поврежденного участка, тем крупнее должен быть пучок. Главная сложность процесса сварки таким способом заключается в необходимости подключения трехфазной сети, поскольку та же наплавка пучком из 5-6 электродов должна производиться на повышенном токе. Таким методом ремонтируют детали из легированных и низколегированных сталей средней и большой толщины.

Метод автоматической наплавки под флюсом

Автоматический процесс наплавки отличается тем, что подача электрода с перемещениями самой дуги по рабочей поверхности полностью механизируются. Флюс, в свою очередь, обеспечивает изоляцию целевой зоны от вредного воздействия кислорода. Метод задействуется для восстановления поверхностей плоских и цилиндрических деталей с глубиной износа до 15 мм. По мере увеличения размера дефекта может применяться несколько слоев наплавки, но в этом случае потребуется ожидание полимеризации каждого предыдущего пласта. Данная технология восстановления деталей сваркой и наплавкой требует подключения источников тока в виде преобразователя или выпрямителя с токарно-винторезным станком. В рабочей зоне формируется покрытие флюса толщиной 1-4 мм, после чего автоматом направляется электродная проволока с дугой. К основным достоинствам этого метода относительно ручной сварки можно отнести минимальные потери металла в результате разбрызгивания. Ручной метод дает в несколько раз больше огарков и угара.

Метод вибродуговой наплавки

В данном случае применяются плавкие электроды, которые в процессе горения дуги вибрируют с короткими замыканиями. Операции подачи и перемещения расходных материалов также автоматизированы. Несмотря на внешнюю сложность процесса, метод довольно простой и не требует применения специальной оснастки. Более того, в конечном счете можно ожидать исключения деформации детали с сохранением твердости без термической обработки. Однако есть и ограничения. Так, вибрационные способы восстановления деталей сваркой и наплавкой подходят для заготовок с диаметром не менее 8 мм или толщиной от 0,5 до 3,5 мм. Теоретически вибродуговая наплавка может выполняться в разных защитных средах с газом или флюсом, но на практике чаще задействуют жидкостную изоляцию – например, кальцинированный раствор соды.

Сварка и наплавка в газовых защитных средах

Этот метод предусматривает подготовку специального баллона со сжатой газовой смесью. Могут использоваться аргоновые и углекислотные газы, направляемые в зону сварки под высоким давлением. Задача смеси также сводится к защитной функции изоляции заготовки от негативного воздействия азота и кислорода в воздухе. Наиболее качественные соединения сваркой в газовых средах получаются при использовании вольфрамовых электродов с отдельным вводом в рабочую зону присадочных материалов. Наплавка осуществляется под постоянным током с обратной полярностью. Процесс может быть механизирован, если применяется электродная проволока, но операции с газоэлектрическими горелками обычно выполняют вручную.

Полуавтоматические способы сварки и наплавки

Оптимальный метод для работы с алюминием и различными сплавами цветмета. Благодаря гибкой настройке параметров оборудования и возможностям использования разных защитных сред оператор может получить при небольшой силе тока качественный шов на заготовке толщиной до 12 мм. Полуавтоматический метод восстановления деталей сваркой производится с помощью вольфрамовых электродов толщиной 0,8-6 мм. Напряжение при этом может варьироваться от 20 до 25 В, а сила тока укладывается в 120 А.

Альтернативная технология восстановления под давлением

Кроме термических способов сварки и наплавки, также применяется широкая группа контактных или холодных методов изменения структуры металлических заготовок. В частности, восстановление деталей сваркой под давлением осуществляется с помощью механических агрегатов с пуансонами. В процессе пластической деформации в точках контакта формируется сварное соединение с определенными параметрами. Конфигурация деформирующего эффекта будет зависеть от характеристик пуансона и техники оказания сжатия.

Заключение

На сегодняшний день не существует более действенных способов коррекции дефектов металлической структуры, чем сварка и наплавка. Другое дело, что в данных сегментах наблюдается активное развитие разных методик реализации технологии на практике. Наиболее перспективным направлением можно назвать восстановление деталей сваркой и наплавкой на автоматизированном оборудовании. Механизация выполнения ремонтных операций повышает производительность процесса, его эргономичность и уровень безопасности для сварщика. Параллельно развиваются и методы высокоточной аргонодуговой сварки с подключением газовых защитных сред. О полной автоматизации в этом направлении пока еще рано говорить, но в плане качества результата эта область является передовой.

Источник

Ремонтная сварка стальных изделий

Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек — в наличии на складе!
Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки — в наличии на складе!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор.
Доставка по всей России!

Для ремонта стальных изделий применяют разнообразные способы сварки, важнейшие из которых дуговая ручная, электрошлаковая, автоматическая и механизированная в углекислом газе и под флюсом, ацетилено-кислородная.

Наиболее распространенными ремонтно-сварочными работами являются: заварка трещин и вварка заплат в стенки сосудов, котлов и различных стальных конструкций, сварка поломанных деталей машин (коленчатых валов, спиц шкивов и маховиков и др.), элементов строительных и подъемно-транспортных машин и т.д.

Способ ремонта сваркой определяется в каждом конкретном случае с учетом технологического признака ремонтируемой детали и вида дефекта. Главные условия при выборе способа сварки — высокая производительность процесса и выполнение требований технических условий на ремонт.

Трещины в стенках котлов, сосудов, резервуаров и тому подобных емкостях предварительно подготовляют к заварке. Концы трещин засверливают на 2/3 толщины металла сверлом диаметром 4— 6 мм и вырубают на всю глубину засверловки; после этого трещину заваривают. Во всех случаях, если это возможно, заваренную трещину необходимо проварить с противоположной стороны, предварительно вырубив подтеки и шлак.

Кромки трещин разделывают механическими способами (фрезерованием, строганием, рубкой пневматическим или ручным зубилом, проточкой на станках) и способами разделительной и поверхностной резки (кислородной, воздушно-дуговой, дуговой плазменной, электрической дугой). Наиболее удобна кислородно-газовая резка, выполняемая обычно резаками типа РР-53, «Пламя», РВП и др.

Для вварки заплат поврежденное место вырезают газовым резаком, придавая отверстию форму круга, овала или прямоугольника с закругленными углами. По кромке выреза снимают фаски с раскрытием их в удобную для сварки сторону. Заплату-вставку вырезают точно по контуру подготовленного отверстия с фасками по кромкам. Вставке придают слегка выпуклую форму для компенсации усадки наплавленного металла.

При ремонте сосудов со стенками толщиной менее 8—10 мм заплата может со стенкой образовать нахлесточное соединение. В этом случае заплату вырезают с таким расчетом, чтобы нахлестка была не менее пятикратной толщины листа. Заплата по периметру должна обвариваться угловым швом с двух сторон.

Для ремонта плоских деталей используют следующие способы наплавки: электродуговой под флюсом порошковыми проволоками, лентами, трубчатыми электродами, электрошлаковой. При ремонте сваркой цилиндрических деталей целесообразна наплавка автоматическая под флюсом, в углекислом газе, в водяном паре и электро-импульсным способом. Детали сложной формы ремонтируют преимущественно ручной наплавкой (для обеспечения необходимого визуального наблюдения за дугой) Из механизированных способов в этом случае наиболее приемлема сварка порошковой проволокой с внутренней защитой, в защитных газах.

Для ремонтной сварки применяют электроды, выпускаемые для сварки углеродистых сталей. Как правило, этими же электродами ремонтируют детали строительных машин из углеродистых и низколегированных сталей. Так, например, для восстановления деталей из стали 110Г13Л используют электроды марок ОМГ, ОМГ-Н и др.

Ремонтные работы можно осуществлять и стандартным сварочным оборудованием. Для сварки на переменном токе наиболее удобны трансформаторы СТЭ-24 и СТЭ-34 с отдельной дроссельной катушкой. Можно применять также трансформаторы ТС-300, ТС-500, ТСК-300, ТСК-500 и СТН-500. При ремонте деталей из легированных сталей, а также при использовании электродов с покрытиями типа Ф сварку ведут с помощью полупроводниковых сварочных выпрямителей ВСС-300 и ВСС-500 или сварочных преобразователей ПС-300, ПС-500; ПСО-500, ПСО-800 и др. Для сварки тяжелых изделий пользуются сварочными многопостовыми преобразователями ВСКМ-1000 и ПСМ-1000.

Изделия большой толщины (50 мм и более) и жесткости из стали с содержанием углерода более 0,23 % сваривают, как правило, с общим или местным подогревом до 200—450 °С. Подогрев может быть индукционным (пальцевыми нагревателями), осуществляться в электропечах, или многоплазменными горелками при толщинах до 8—10 мм.

При ремонте сваркой различных изделий необходимо предупреждать появление новых трещин от усадочных напряжений, создавая облегчающие усадку металла условия. Например, при заварке лопнувшей спицы стального шкива следует в разделанную трещину вбить стальной клин для разведения трещины на 2—3 мм. При заварке трещины клин проваривается, а его выступающая часть срезается заподлицо со спицей. Разводку трещины перед заваркой можно выполнить нагревом соседних спиц и частей обода жаровней, горелками и т.п. Можно разводить трещины домкратом, который после заварки убирают.

Уменьшения внутренних напряжений и коробления при ремонтной сварке стальных изделий большой толщины и жесткости достигают:

• накладывая многослойные швы «каскадом» или «горкой» при их наклонном или вертикальном расположении;
• применяя двустороннюю разделку кромок (особенно при вертикальном положении шва) и сварку «горкой» одновременно двумя дугами одинаковой мощности;
• выполняя сварку за один тепловой цикл;
• используя послойную проковку (чеканку) металла шва.

Малышев Б.Д. Сварка и резка в промышленном строительстве, т.2. -М. 1989

Источник