2.8 Разработка технологического процесса наплавки

Технологический процесс – это последовательные действия по изменению формы или состояния материала в целях получения изделия определенного вида или качества. Основная цель проектирования технологического процесса – разработка такого способа восстановления изделия, который бы являлся наиболее рациональным не только технически, но и экономически при правильном и полном использовании всех технических возможностей оборудования и снастки на наиболее выгодных режимах при минимальных затратах времени, рабочей силы, вспомогательных материалов.

Порядок наплавки оказывает большое влияние на качество работы и ее производительность. Определяющим при выборе технологии наплавки является обеспечение требуемых результатов при максимальной производительности процесса. [8, с.124]

Устойчивость горения дуги и качество наплавки зависят от многих факторов: качества подготовки поверхности изделия под наплавку, размеров и состава наплавочных материалов, вылета и скорости подачи электрода, толщины наплавленного слоя и состава флюса (газа), магнитного дутья и др. [14, с.67]

В этом пункте студенту необходимо описать последовательность выполнения процесса наплавки с указанием используемых наплавочных материалов, режимов, установок для наплавки, методов контроля качества изделия перед наплавкой и наплавленного изделия, заполнить технологическую карту (образцы приведены в приложении).

2.9 Нормирование технологического процесса наплавки изделия

Целью технического нормирования является установление технически обоснованных норм времени на операцию.

Расчёт штучного времени на наплавку выполнять по формуле

Тш =То/К (9)

где То - основное время на наплавку поверхности, ч;

К- коэффициент, значение которого зависит от массы наплавленного

металла;

Таблица 6 - Коэффициент, рекомендованный ИЭС им. Патона Е.О.:

Масса наплавленного металла m н.м , кг	Значение К
До 5	0,45
5,1-15	0,55
15,1-25	0,65
25,1-60	0,75
60,1-100	0,8
100-…..	0,85

Основное время рассчитывается по формуле

То=.m н.м /α н.·Ін. (10)

где m н.м - масса наплавленного металла, кг;

α н. - коэффициент наплавки, г/А·ч

І н. - ток при наплавке, А

Расчет массы наплавленного металла производится по формуле

m н.м = V·ρ (11)

где V- объем наплавляемой поверхности, см³;

ρ- плотность металла, 7,85 г/ см³;

Объем наплавляемой поверхности определяется по формуле:

V= π ·Дср · L · H (12)

где Дср - средний диаметр наплавляемой поверхности, см;

L - длина наплавляемой поверхности, см;

H - высота наплавляемого слоя, см.

2.10 Расчет расхода наплавочных материалов

Расчет расхода сварочных материалов при разных способах наплавки определяется по формуле

Q =mнм ·Км (13)

где mнм - масса наплавленного металла, кг;

Км - коэффициент затрат, учитывающий потери на угар и

разбрызгивание.

Таблица 7 - Коэффициент затрат различных сварочных материалов составляет

Сварочные материалы	Значения
- для электродов	Кэ = 1,4-2,3
- для стальной проволоки при наплавке в СO2+O2; Ar+CO2	Кпр = 1,1-1,15
- для порошковых проволок и лент при сварке при сварке в защитных газах	Кпр = 1,05-1,3
- для самозащитных проволок и лент	Кпр = 1,15-1,3
- для стальной проволоки при электрошлаковой наплавке;	Кпр = 1,02
- для стальной проволоки при автоматической наплавке под флюсом	Кпр = 1,02
- для стальной проволоки при механизированной наплавке под флюсом	Кпр = 1,03
- для флюса	Кф = 1,1-1,3

Расход флюса определяется по формуле

Qф = Qпр · Кф, (14)

где Кф - коэффициент расхода флюса;

Qпр - расход сварочных материалов, кг

Таблица 8 - Коэффициент расхода флюса

Способ наплавки	Коэффициент расхода флюса
Автоматическая под флюсом	1,1 - 1,3
Механизированная под флюсом	1,2 - 1,4
Электрошлаковая	0,05 - 0,1

Расчет защитного газа выполняется по формуле

Q = Qуд · То, (15)

где Q уд - удельные затраты газа в единицу времени, 1,08 м³/ч;

То - основное время сварки, ч;

Расчет затрат на технологическую электроэнергию выполняется по формуле

Q эл.эн.=Ао · mн.м. (16)

где Ао - удельный расход технологической энергии (кВт · ч/кг),

затрачиваемой при различных видах дуговой сварки плавлением

на 1 кг наплавленного металла.

Укрупненный расчет затрат электроэнергии на 1 килограмм наплавленного металла может быть выполнен на основе средних величин затрат на 1 килограмм наплавленного металла, примерные значения которых приведены ниже [22, с. 164]

Таблица 9 - Затраты электроэнергии на 1 килограмм наплавленного металла

Способ наплавки	Затраты электроэнергии, Квт ·ч/кг
Автоматами тракторного типа под флюсом на переменном токе	3-4
Шланговыми автоматами и полуавтоматами на переменном токе	3,5-4
Автоматами и полуавтоматами на постоянном токе	5-6
Автоматическая трехфазная под флюсом	2-2,5
Электрошлаковая на постоянном токе	2,5
Электрошлаковая на переменном токе	1,4
Ручная на переменном токе	3,5-4
Ручная при питании дуги от выпрямителя	4-4,5