6. Електроконтактне приварювання металічного шару

Електроконтактне приварювання металічного шару має значні переваги порівняно з традиційними способами наплавлення (під флюсом, в захисних газах, порошковим дротом). Найважливішими його перевагами є відсутність нагрівання відновлюваних деталей, підвищення продуктивності процесу в 2-3 рази, зниження витрат металу порівняно з електродуговим наплавленням в 3-4 рази і можливість використання для приварювання матеріалу у вигляді стрічки, дроту і порошку, одночасне з приварюванням загартування нанесеного шару матеріалу. За контактного приварювання відсутнє вигоряння легуючих елементів у наплавленому шарі, поліпшені санітарно-гігієнічні умови праці.

Дослідженнями установлено, що 70-80% деталей автомобілів, тракторів та інших машин вибраковуються за спрацювання до 0.3 мм. а у двигунів кількість деталей з таким спрацюванням досягає 90%. Контактне приварювання дозволяє регулювати по товщині приварювання металічного шару в межах 0.1...1.5 мм.

Це дає змогу значно зменшити припуски на механічну обробку. Тому відновлення деталей визначеної номенклатури електроконтактним приварюванням металічного шару є одним з кращих варіантів маловідходної технології.

Суть процесу відновлення полягає в приварюванні потужними імпульсами струму до спрацьованої поверхні деталі компактних (стрічка, дріт) або порошкових матеріалів. Процес відзначається тим. що у зварювальній точці, яка утворюється від дії імпульсу струмів відбувається з'єднання основного (деталь) і присадного металів. Суцільне приварювання металічного шару відбувається в результаті дії зварювальних імпульсів, що утворюють зварювальні точки, які перекривають одна одну вздовж і між рядами. При цьому метал стрічки розплавляється тільки в тонкому поверховому шарі в місці її контакту з відновлюваною деталлю.

7 Індукційне наплавлення

Фізичні основи нагрівання струмами високої частоти. До відмітних особливостей індукційного нагрівання належить безконтактний спосіб передачі енергії у виріб, що нагрівається, за допомогою електромагнітного поля. В будь-якому електропровідному матеріалі, розміщеному в змінному електромагнітному полі, індуктуються вихрові струми. Порівняно з кондуктивним індукційне (безконтактне)підведення енергії спрощує і розширює можливості нагрівання геометричне складних поверхонь деталей, наприклад, таких, як зубці шестерень, кулачки розподільних валів та ін.

Пристроєм, що передає енергію високої частоти в наплавлюваний метал, є індуктор. Це виток або спіраль з кількох витків мідної трубки, який при роботі охолоджується водою, по якому проходить струм високої частоти. При цьому навколо витків створюється змінне магнітне поле. Підготовлені до наплавлення деталі розмішують в зоні дії індуктора, де вони пронизуються змінним магнітним полем. Змінне електромагнітне поле індуктує електрорушійну силу (ЕРС). під впливом якої в металі виникають струми, що нагрівають поверхню, яка наплавляється, до заданої температури. Густина індукованих у кожному елементарному об'ємі металу струмів може змінюватись за різними законами залежно від форми, геометричних розмірів деталі, що нагрівається, питомого опору і магнітної проникності матеріалу та ін.

Індуковану електрорушійну силу визначають на основі відомого закону електромагнітної індукції, згідно з яким ЕРС дорівнює швидкості убування магнітного потоку:

Для випадку зміни магнітного потоку, що пронизує витки потокозчеплення контуру. близького до синусоїди, діюче значення ЕРС можна визначити.

Виходячи з непровідного середовища, наприклад повітря, електромагнітна хвиля всередині металу поширюється перпендикулярно до його поверхні і затухає в міру віддалення від нього. Частота потужності, що передається в деталь, яка наплавляється, в процесі наплавлення, якщо її досить для нагрівання потрібного об'єму основного і присадного металів, вважається корисною