Организация рабочего места для ремонта и восстановления деталей сваркой и наплавкой в среде защитных газов

Белорусский национальный технический университет 

Кафедра «Техническая эксплуатация автомобилей» 

Группа 101417 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОЧЕГО МЕСТА ДЛЯ  РЕМОНТА И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ СВАРКОЙ И НАПЛАВКОЙ В СРЕДЕ ЗАЩИТНЫХ ГАЗОВ

Отчет о  лабораторной работе № 1

по дисциплине «Оборудование и технологии восстановительного ремонта» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                      Исполнитель:                     
 

                                                                     Руководитель:                     А.В. Казацкий      
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2011                       

 1. Цель работы

1. изучение технологического процесса восстановления изношенных поверхностей автомобильных деталей сваркой и наплавкой в среде защитных газов;
2. ознакомление с оборудованием и приспособлениями, применяемыми при восстановлении деталей сваркой и наплавкой в среде защитных газов;

 

2. Общие сведения

     Восстановление  деталей сваркой и наплавкой  в среде углекислого газа применяют в тех случаях, когда затруднительно или невозможно применить сварку под слоем флюса (тонкостенных деталей, внутренних поверхностей, деталей сложной конфигурации и т. д.).

     Особенность процесса механизированной наплавки в  среде углекислого газа заключается в том, что углекислый газ выполняет защитную роль. Он подается в зону сварки, оттесняет воздух, предохраняя металл от вредного действия азота и кислорода.

     Поскольку углекислый газ при наплавке "разлагается  и образуется окись углерода и кислород, то для локализации реакции окисления углерода и устранения пор в сварочную ванну вводят раскислители (марганец, кремний и/др.).

     Наплавка  в среде углекислого газа дает плотный, хорошо сформированный слой металла. Коэффициент наплавки при этом выше, чем при наплавке под слоем флюса.

     При механизированной сварке в углекислом газе производительность труда повышается в 5 - 6 раз по сравнению с ручной сваркой. В отличие от наплавки под слоем флюса место сварки хорошо видно, нет необходимости удалять шлаковую корку, убирать и насыпать флюс и т. д.

Рис. 1. Схема  наплавки углекислом газе

     1-мундштук; 2-изоляционная шайба; 3 — корпус горелки; 4 — винт; 5 — труба подвода газа; 6-труба подвода воды: 7 — электродная проволока. 
 
 
 
 
 
 
 

     Для устранения вредного влияния реакций окисления возникает необходимость применения при сварке раскислителей, в качестве которых выступают кремний, марганец, титан, хром. Для этой цели применяется специальная сварочная проволока с повышенным содержанием кремния (Si > 0,60%) и марганца (Мn>0,90 %), которые являются активными раскислителями, т.к. обладают большим сродством с 0₂ и восстанавливают железо из его оксидов:

     2Fe0 + Si=Si0₂ + 2Fe,                  Fe0 + Mn= Mn0 + Fe.

     При данном способе флюсы и покрытия отсутствуют, задачу раскисления и легирования металла сварочной ванны можно решить только подбором электродной проволоки соответствующего хим. состава. Следовательно для сварки и наплавки поверхностей применяется проволока d 0,5—2,0 мм следующих марок: Св-08ГС, Св-08Г2СА, Св-ЮГС, Св-12ГС, Св-18ХГСА, Св-ЗОХГСА, Нп-ЗОХГСА (для наплавления изношенных деталей). Используется порошковая проволока марок ПП-Р18Т, ПП-Р9Т, ПП-Х2В8Т и др. Ответственные детали с твердостью рабочих поверхностей 45—55 HRC наплавляют проволокой Нп-ЗОХГСФ d= 1,2—1,8 мм с последующей закалкой ТВЧ.

     Для сварки и наплавки в среде углекислого  газа выпускается специальное оборудование и переоборудуются существующие автоматы.

     Аппараты  выпускаются различных конструкций.

     Аппарат А-547Р (рис.2) используется для полуавтоматической наплавки и сварки. Он состоит из источника питания, переносного подающего механизма, газовых горелок и аппаратуры. Источник питания — сварочный селеновый выпрямитель ВС-200. Скорость подачи электродной проволоки диаметром 0,5 - 1,2 мм составляет 120 - 410 м/ч.

     Рис. 2 Схема полуавтоматической сварки в среде углекислого газа полуавтоматом А-547Р

1- источник питания; 2 — шланг подвода газа к горелке; 3 — расходомер газа; 4- баллон с жидкой углекислотой; 5 — подогреватель газа; 6-осушитель; 7- газовый редуктор; 8 — аппаратный ящик; 9 – шланг с проводами; 10 — вертушка с проволокой; 11 — шланг;. 12 — подающий механизм полуавтомата; 13 — горелка; 14 — сток воды.

     Газовая аппаратура включает в себя баллон с углекислым газом; редуктор, подогреватель, осушитель, резиновые шланги и может быть оборудована расходомером.

Рис. 3 Подогреватель углекислого газа

     1—  штуцер; 2 и 5- прокладки; 3-патрубок; 4-накидная гайка; 6-стойка; 7-гайка; 8- кожух; 9 — нагревательный элемент ;10 — змеевик; 11 — панель; 12 — зажим подогревателя.

     Осушители» (рис. 4) необходимы для удаления влаги из углекислого газа. Их наполняют силикагелем или порошкообразным медным купоросом. Перед употреблением осушители рекомендуется прокаливать при температуре 200 - 250°С в течение 1 - 1,5 ч. Эту операцию повторяют через 5 - 10 дней, в зависимости от нагрузки наплавочных установок. Силикагель менее вреден для здоровья, чем медный купорос, в то же время менее уплотняется в процессе работы.

Рис. 4 Осушитель  углекислого газа:

1-корпус; 2 и 11 — штуцера; 3, 8 и 12 — прокладки; 4 — винт; 5 —решетка; 6 — сетка; 7 — гайка; 9 — крышка; 10 — пружина; 13 — болт; 14 —поглотитель влаги. 
 
 
 
 
 
 

     Рис. 5 Цифровой импульсный MIG/MAG полуавтомат Saprom Speed Pulse, LORCH (Германия)

     Горелка и дистанционное управление в  одном устройстве. С горелки можно управлять силой тока, скоростью подачи проволоки и выбирать из памяти программы – Tiptronic – не подходя к источнику питания. Изменяемые параметры отображаются на цифровом дисплее горелки.

     Конструкция корпуса имеет специальные особенности  типа низкой площадки для размещения газового баллона и ручек, которые могут использоваться для перемещения подъемным краном. Менее чем 20% доступных полуавтоматов предлагает эту особенность. Эти ручки также защищают водяной резервуар и разъемы в нижнем отсеке полуавтомата.

     Система охлаждения активизирована только, когда полуавтомат находится в действии. Это снижает потребление энергии и уменьшает попадание пыли в систему охлаждения.

     Водоохладитель  мощностью 1,1 кВт. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Технические характеристики

     Таблица 1

 
 

     3. Операционный технологический процесс восстановления (ремонта) детали

     В качестве восстанавливаемой детали нам было предложено принять вторичный вал КП автомобиля ЗИЛ -130.

     

Рис. 6 Вторичный вал КП автомобиля ЗИЛ -130

     Восстанавливаемые поверхности №1, 2, 3.

     Основные дефекты (из карты дефектации):

     Поверхность № 1: износ шлицевых зубьев под шестерню первой передачи по толщине;

     Поверхность № 2: износ шлицев под синхронизатор четвертой и пятой передач по толщине;

     Поверхность № 3: износ шлицев под фланец карданного вала по толщине.

     Поверхность № 10: износ шлицев под синхронизатор второй и третьей передач по толщине;

     Технологический процесс

1. Деталь очистить от грязи, масла и ржавчины
2. Поверхность электродной проволоки очистить от окалины и масла
3. Установить вал в центра аппарата
4. Произвести наплавку в среде защитных газов
5. Произвести механическую обработку

     Расчет  затрат времени:

     На  подготовку поверхности:

     Техническая норма времени на операцию:

,

     Где n-число впадин;

      -длина шлицевой впадины, мм;

      -скорость наплавки, м/мин;

      -число слоев наплавки;

     0,46-время  на поворот детали и установку  наплавочной головки

     в исходное положение на каждую шлицевую канавку, мин;

      -время на установку, закрепление  и снятие детали, мин;

      -время на очистку и контроль 1 м погонной длины наплавленного  валика, мин/м;

     Время наплавки шлицевых зубьев под шестерню первой передачи