Вибродуговая наплавка. 
Технология конструкционных материалов. 
Сварочное производство

Это разновидность дуговой наплавки металлическим электродом, осуществляемая при вибрации электрода и подаче охлаждающей жидкости на восстанавливаемую поверхность.

Принципиальная схема установки с электромагнитным вибратором для вибродуговой наплавки показана на рис. 9.2. Обработка детали 3 осуществляется в центрах токарного станка, на суппорте которого установлена наплавочная головка с механизмом 5 подачи проволоки из кассеты 6, вибратором 7 и мундштуком 4.

Колебания конца электрода с частотой ПО Гц и амплитудой до 4 мм (обычно 1,8…3,2 мм) создаются вибратором. Перенос металла с электрода на деталь происходит при периодическом.

Рис. 9.2. Схема установки для вибродуговой наплавки:

/ — насос; 2— бак; 3 — деталь; 4 — мундштук; 5 — механизм подачи; 6 — кассета; 7 — вибратор; А — амперметр; V — вольтметр; R — реостат; L — дроссель замыкании электродной проволоки и детали. Постоянство толщины наплавленного слоя обеспечивается вибрацией электрода во время наплавки, что объясняется частыми возбуждениями дуговых разрядов. Вибрация также способствует подаче электродной проволоки небольшими порциями, благодаря чему в наплавленных валиках уменьшается число пор и трещин.

Питание установки осуществляется от источника тока напряжением 24 В, последовательно с которым включен дроссель L низкой частоты, стабилизирующий силу сварочного тока. Регулирование силы тока в цепи выполняется реостатом R. Охлаждающая жидкость (4…6%-ный раствор кальцинированной соды в воде) подается в зону наплавки насосом 1 из бака 2.

Вибродуговая наплавка обеспечивает небольшой нагрев восстанавливаемой детали при ограниченной зоне термического влияния, высокую производительность процесса и минимальную деформацию детали, соответствующую полям допусков посадочных мест. Существенным недостатком данного способа восстановления деталей является снижение их усталостной прочности после наплавки на 30…40%.

На качество соединения наплавленного металла с основным влияет большое число факторов. К ним относятся полярность тока (желательна обратная полярность), шаг наплавки (составляет.

2,3…2,8 мм/об), угол подвода электрода к детали (заключен в пределах 15…30°), качество очистки и подготовки поверхности под наплавку, толщина слоя наплавки и др. Скорость подачи электродной проволоки не должна превышать 1,65 м/мин, а скорость наплавки — 0,65 м/мин. Наибольшая скорость наплавки.

где У_пр — скорость подачи электродной проволоки, м/мин, К_пр = = nSDh/(250d²г); n — частота вращения детали, мин^-1; S — шаг наплавки, мм/об; D — диаметр детали, мм; И — толщина наплавляемого слоя, мм; d — диаметр электродной проволоки, мм; г — коэффициент наплавки (0,85 …0,90).

Рекомендуемая толщина наплавляемого слоя составляет 0,5… 3,0 мм. Его структура и твердость зависят от химического состава электродной проволоки и подачи охлаждающей жидкости. В случае использования проволоки Нп-80 валик закаливается в охлаждающей жидкости, приобретая высокую твердость (26…55 HRC). Низкоуглеродистая проволока Св-08 обеспечивает твердость наплавленного металла в пределах 14… 19 HRC.

Круг деталей, восстанавливаемых вибродуговой наплавкой, довольно широк. У деталей класса «круглый стержень» возможно наращивание поверхностного слоя (увеличение наружного или уменьшение внутреннего диаметров), изношенного или выломанного шлица; у деталей класса «некруглый стержень» — увеличение одного из линейных размеров (обычно толщины).

Рациональный режим наплавки таков: напряжение 28…30 В, сила тока 70… 75 А, диаметр проволоки 1,6 мм, скорость ее подачи 1,3 м/мин, скорость наплавки 0,5…0,6 м/мин и амплитуда вибраций 1,82 мм.

Широкослойная наплавка.

Это наплавка слоя металла на тела вращения, осуществляемая за один оборот детали с поперечным колебанием электрода. Процесс наплавки осуществляется отдельными участками с целью исключения коробления детали.

Плазменно-дуговая наплавка.

Такая наплавка выполняется на токе прямой или обратной полярности одиночным валиком (при наплавке металла на цилиндрические поверхности — по винтовой линии), а также с применением колебательных механизмов. К наиболее простому способу осуществления плазменно-дуговой наплавки следует отнести наплавку по порошку, заранее насыпанному на восстанавливаемую поверхность. В ремонтной практике для получения износостойких покрытий используют хромборникелевые и твердосплавные порошки на железной основе, а также смеси порошков.