7.2 Техническое оснащение сварочных участков

Рабочее место газосварщика в ЦРМ хозяйства оснащается: однопостовым ацетиленовым генератором типа АСП-1,25 (производительность 1,25 м³/ч ацетилен), столом сварочным, оборудованным приточно-вытяжной вентиляцией.

Рабочее место электросварщика в ЦРМ хозяйства оснащается источниками питания электрической дуги постоянным и переменным током:

- трансформатором сварочным типа ТД-306;

- выпрямителем типа ВДУ-306;

- столом сварщика, оборудованным приточно-вытяжной вентиляцией.

Для ручной электросварки и наплавки на ремонтных предприятиях райагропромтехника применяются трансформаторы ТС-300; ТС-500; сварочные преобразователи ПСО-300; ПСО-500 и др. источники.

Для сварки и наплавки в среде углекислого газа применяются полуавтоматы: А-547У, А-825М, ПДГ-301. Источниками питания являются: выпрямители ВСГ-ЗА; ВС-300, преобразователи АНД 1000/500; АВД-1500/750.

При наплавке под флюсом используются полуавтоматы ПШ-5-1; ПШ-54, А-580М.

При сварке алюминиевых деталей применяются установки УДГ-301 и УДГ-501.

7.3 Особенности технологии сварки и наплавки тонколистовых материалов деталей из чугуна, алюминиевых сплавов и легированных сталей

Для сварки деталей из малоуглеродистых сталей применяют электроды следующих марок УОНИ-13/50, УОНИ-13/55, ОЗС-12. Они относятся к электродам типа Э50, Э55. Сварку ведут на постоянном токе обратной полярности.

Легированные стали сваривают электродами ЦУ-Г, К70 и др. Они относятся к типам Э60; Э70.

При наплавке изношенных деталей из среднеуглеродистых легированных сталей используют специальные электроды марок ОЗН-250; ОЗН-300 и др.

Условное обозначение электродов для сварки конструкционных сталей состоит из типа электрода и его марки, диаметра покрытия, типа покрытия.

Например, электрод

Э46А-УОНИ13/45-3,0-УД2

Е 432(5)-Б10

где Э46А — электрод сварочный;

46 — [σр] кг с/мм² (460 МПа);

А — гарантируется получение повышенных пластических свойств металла шва;

УОНИ13/45 — марка;

3,0 — диаметр стержня, мм (металлического);

У — электрод для сварки углеродистых сталей;

Д2 — вторая группа толстого покрытия;

Е432(5) — характеристика металла шва (43 — временное сопротивление разрыва, не менее 430 МПа);

2 — относительное удлинение, не менее 22%;

(5) — ударная вязкость не менее 345 кДж/м² при температуре — 40 °С;

Б — основное покрытие (в качестве основы применяется фтористый кальций и карбонат кальция (мрамор и мел);

1 — для сварки во всех пространственных положениях;

0 — на постоянном токе обратной полярности.

Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины восстанавливаемой детали. При сварке деталей толщиной до 4 мм его диаметр принимают равным толщине стенки детали.

Сварочный ток выбирается в зависимости от типа и диаметра электрода, исходя из допустимой плотности тока.

Для наиболее употребляемых электродов диаметром 2; 3; 4; 5 мм рекомендуется ток рассчитывать по формуле J = kD, где k — эмпирический коэффициент, зависящий от типа и диаметра электрода (для электрода с меловой обмазкой к = 30–50, а для качественных 35–60); d — диаметр электрода, мм.

Большинство корпусных, базовых и других деталей сельскохозяйственной техники изготавливают из серого чугуна СЧ-18. Наиболее распространенным способом устранения таких дефектов как трещины, пробоины и отколы является сварка.

Чугунные детали в основном имеют сложную форму. Структура их в различных местах неодинакова. Различные участки корпусных деталей обладают различной свариваемостью. Хорошо свариваются чугуны с мелкозернистой перлитной структурой, особенно плохо свариваются ферритные чугуны с большим выделением графита. При сварке чугуна могут появиться: трещины, отбеливание.

Причиной образования трещин являются следующие факторы: чугуны имеют небольшой предел прочности на растяжение, они хрупки; у чугунов отсутствует площадка текучести. При охлаждении после сварки могут появиться в сварном шве и околошовной зоне трещины.

Применение сварки сопровождается нагревом изделия. В результате быстрого последующего охлаждения происходит отбел чугуна (образование Fe₃С). Отбеленный чугун плохо поддается механической обработке.

Чугуны в расплавленном состоянии обладают высокой жидкотекучестью. Это затрудняет накладывание сварных швов на поверхностях даже с небольшим уклоном от горизонтального положения.

Чугун можно сваривать дуговой сваркой металлическим или угольным электродом, газовой или термитной сваркой, заливкой жидким металлом, порошковой проволокой, аргонодуговой сваркой и др.

Выбор способа сварки зависит от требований к соединению. Учитываются: необходимость механической обработки; требования к плотности шва; нагрузки, при которых должны работать детали.

Устранение трещин, пробоин и отколов в чугунных деталях может осуществляться «холодной», «горячей» и «полугорячей» сваркой. Наиболее часто применяют «холодную» и «горячую» сварку.

Холодная сварка выполняется без предварительного подогрева детали. Допускается местный (локальный) подогрев с целью предупреждения появления сварочных напряжений.

Последовательность операций, рекомендуемых проводить при сварке чугунных деталей, характеризуется следующим примером:

• обнаружение границ повреждения;

• засверливают трещину по ее концам сверлом диаметром 3–4 мм;

• при толщине стенки более 10 мм производят разделку трещины;

• производят разбивку трещины на участки длинной 25–50 мм;

• составляют последовательность нанесения сварных валиков по участкам;

• производят заварку трещины по концам;

• проковывают сварные валики и охлаждают до 50–60 °С.

Рекомендуется осуществлять сварку электродами малых диаметров (до 3-х мм), при токе 90–120 А, короткими валиками (25–50 мм), проковкой валиков и поочередным охлаждением до 50–60 °С.

Ускорению графитизации способствуют элементы С, Si; Al, Ti; Ni и Сu.

Следует избегать содержания в электродном материале W, Сг, V, Мо как карбидообразующих элементов.

На практике широкое применение получили специальные приемы сварки (так называемый метод «отжигающих валиков»), либо специальные сварочные материалы (например, самозащитная проволока ПАНЧ-11, созданная ИЭС им. Е.О. Патона). Прогрессивными методами «холодной» сварки чугуна также являются:

- полуавтоматическая газоэлектрическая сварка проволокой МНЖКТ-5-1-02-02 марки А, диаметром 1,0–1,2 мм в среде аргона. Ток постоянный, (80–120 А) расход аргона равняется 6–9 л/мин. Шов проковывают;

- сварку электродами ЦЧ-4 (из стали Св-08 или Св-08А);

- сварку электродами ЦЧ-ЗА (из стали Св-08Н50);

- сварку электродами МНЧ-1 из монель-металла (63%Ni + 37% Cu);

- сварку электродами 03Ч-1 (из медной проволоки);

- полуавтоматическую сварку проволокой Св-08Г2С диаметром 1,0–1,2 мм в среде СО₂ «Горячая» сварка чугунных деталей сопровождается нагревом детали до 650–680 °С. При этом способе сварки обеспечивается графитизация и получение серого чугуна. Сваривают детали электродуговой или газовой сваркой.

В качестве присадочного сплава применяют прутки марки А диаметром

6–15 мм (С — 3–3,6%; Si — 3–3,5%; Mn — 0,3%; Сг — 0,06%; Ni — 0,3%). При сварке применяют специальный флюс ФСЧ-1, либо техническую буру (Na₂ B₄ О₇).

В процессе сварки деталь охлаждается со скоростью не более 4 °С/с в течение 1,5–2 часов.

Процесс «горячей» сварки трудоемкий, тяжелые условия труда, дорогой, малопроизводительный, энергоемкий. При этом виде сварки имеет место значительное коробление детали.

«Полугорячая» сварка выполняется при температуре предварительного подогрева детали до 300–400 °С ацетилено-кислородным пламенем. Используют-

ся прутки марки Б (С — 3–3,6%, Si — 3,6–4,8%, Мn — 0,5–0,8%, Сг — 0,05%).

В качестве флюса используют ФСЧ-2.

Особенности сварки алюминия и его сплавов:

- очень плохая сплавляем ость металла из-за образования на его поверхности тугоплавкой оксидной пленки Аl ₂O ₃;

- при нагреве до 400–450 °С алюминий очень сильно теряет свою прочность и деталь может разрушаться от легкого удара или под действием собственной массы;

- металл не имеет пластического состояния и при нагреве сразу переходит из твердого в жидкое состояние;

- из-за высокого коэффициента линейного расширения и теплопроводности в металле детали появляются большие остаточные деформации. Детали из алюминия и его сплавов в ЦРМ хозяйств сваривают дуговым или газовым способом. Дуговую сварку выполняют специальными или угольными электродами. Используют электроды ОЗ А-1; ОЗА-2. Электроды ОЗА применяют для сварки чистого алюминия. Электроды ОЗА-2 применяют для сварки сплавов АМц АМг и АЛ -9.

Сварку угольными электродами ведут на постоянным токе прямой полярности. Применяют флюс АФ-4А. Детали толщиной до 2 мм сваривают без присадки и без разделки кромок. Детали толщиной более 2 мм сваривают с разделкой кромок с зазором 0,5–0,7 толщины стенки.

Сварку электродами ОЗА-1, ОЗА-2 ведут короткой дугой при обратной полярности. Ток составляет примерно 40А на 1 мм диаметра прутка. Напряжение холостого хода должно составлять 60–70 В.