Текущий ремонт машин и деталей сваркой



Сваркой восстанавливают детали с изломами, трещинами и сколами. При ТР применяют главным образом два вида сварки: дуговую и газовую.

Дуговая сварка основана на использовании тепла выделяемого электрической дугой, возникающей между скрепляемыми деталями и электродом, который является одновременно присадочным материалом. Питание сварочной дуги осуществляется от источника переменного или постоянного тока. Основными элементами режима ручной электрической сварки являются диаметр электрода, сварочный ток, тип и марка электрода, напряжение горения дуги, род и полярность тока, скорость сварки и положение шва в пространстве. От элементов режима сварки зависят глубина провара и ширина шва. Причем глубина провара при сварке переменным током на 15...20% меньше, чем при сварке постоянным током обратной полярности. Для предохранения расплавленного металла сварочного шва от окисления применяют флюсы или защитные газы.

Газовая сварка заключается в нагревании горелкой кромок скрепляемых деталей и присадочного материала (в виде прутков или проволоки), состав которого зависит от марки свариваемых металлов. Мощность горелки определяется толщиной свариваемых деталей и температурой плавления их материала.

Основными технологическими операциями сварки являются: выявление дефектов соединения, подготовка деталей к сварке, сборка их в приспособлениях для сварки, сварка, термообработка сварного шва, его правка и контроль сварного соединения.

Подготовка деталей к сварке заключается в очистке свариваемых поверхностей, обеспечении прилегания деталей друг к другу с равномерным зазором и разделке места под шов. Поверхности деталей промывают, очищают щетками, напильниками, обрабатывают пескоструйными установками и другими способами.

После очистки поверхности на концах трещины сверлят отверстия, предотвращающие дальнейшее ее распространение. Затем по всей длине трещины прорубают фаску. Если толщина детали превышает 12 мм, фаску снимают с обеих сторон. При ремонте деталей с помощью накладок поверхность вокруг трещины зачищают на расстоянии 25 ... 30 мм.

Сборка деталей в приспособлениях для сварки выполняется для обеспечения правильного взаимного положения соединяемых деталей и предотвращения их деформации из-за неравномерности нагрева при сварке.

Контроль сварного соединения, как правило, осуществляется визуально (выявляются трещины, прожоги, коробления и другие дефекты). Сварные соединения, несущие большие нагрузки, к качеству которых предъявляются высокие требования, например резервуары высокого давления, подвергаются рентгеновскому, магнитному и ультразвуковому контролю.

Недостатком сварки и наплавки является возникновение деформации и внутренних напряжений вследствие нагрева детали, для предупреждения которых используют предварительный подогрев, пластическую деформацию швов и околошовной зоны, жесткое закрепление и другие технологические приемы.

Рис. Схема подготовки деталей для заварки трещины: а- сверление отверстий; б- прорубание фаски с одной стороны; в- снятие фаски с двух сторон; г - приварка накладок

Свариваемость стали зависит от ее химического состава, главным образом от содержания углерода и легирующих элементов. Хорошо сваривающиеся стали можно сваривать или наплавлять в обычных производственных условиях без предварительного подогрева и последующей термической обработки. Детали из сталей с удовлетворительной свариваемостью большой толщины и большого диаметра перед сваркой нагревают для предотвращения образования трещин.

При восстановлении чугунных деталей, а также деталей из углеродистых сталей толщиной менее 3 мм применяют, главным образом, газовую сварку. Детали из серого чугуна лучше сваривать с предварительным подогревом. Наиболее простым способом восстановления деталей из ковкого чугуна является сварка с применением латунных электродов.

Ремонт топливных и масляных баков осуществляется газовой сваркой или пайкой твердым припоем. Перед сваркой емкости, в которых находилось топливо и смазочные материалы, промывают и обезжиривают щелочным раствором. Сварку проводят при открытых люках и пробках. После ремонта бак испытывают на герметичность путем опрессовки в ванне с водой под давлением 0,3 кгс/см2 в течение пяти минут.

Наплавкой восстанавливают изношенные поверхности деталей (например, цапфы валов и осей, пальцы гусениц) и упрочняют детали рабочего оборудования (ножи, зубья и др.). Для повышения их изностойкости применяют специальные присадочные материалы, в том числе порошковые. Наплавку осуществляют различными способами, например ручной дуговой сваркой, вибродуговой или под слоем флюса. В настоящее время распространяются плазменные технологии, обеспечивающие незначительную глубину плавления основного металла (до 0,5 мм).