Вибродуговая наплавка

Основными особенностями вибродуговой наплавки являются вибрация электродной проволоки и подача охлаждающей жидко­сти в зону горения дуги (частота колебаний проволоки вдоль оси 50...100 1/c, амплитуда 1...3 мм).

Вибрация обеспечивает стабильность дуги за счет использо­вания энергии электродвижущей силы самоиндукции при раз­мыкании электрода и детали (напряжение источника тока 14...20 В, однако в момент размыкания электрода и детали за счет ЭДС самоиндукции оно возрастает до 30...35 В, что облегча­ет зажигание дуги). Кроме того, вибрация позволяет осуществить мелкокапельный перенос наплавляемого металла.

Вибродуговую наплавку проводят с помощью ав­томатической головки, которую устанавливают вместо резцедер­жателя на суппорте токарного станка.

Основание головки изоли­руется от плиты суппорта станка текстолитовыми прокладками и втулками, станок заземляется. Наплавляемая деталь, закрепленная в патроне или в центрах станка, вращается с определен­ной скоростью. Сварочный ток к обрабатываемой детали подво­дится токоподводящим устройством. Для этого на шпиндель станка напрессовывают медное кольцо, к станине привинчивают траверсу со щеткодержателем и щеткой. Как и при других техно­логиях наплавки, для минимального проплавления основного металла рекомендуется ток обратной полярности.

Автоматическая вибродуговая головка с мундштуком пред­назначена для подачи электродной проволоки и отрыва ее от детали. Проволока из кассеты подается механизмом, который состоит из роликов, редуктора и электродвигателя. Электрод вибрирует с помощью электромагнитного или механического вибратора. Более надежно работают механические вибраторы, например эксцентриковые.

Охлаждающая жидкость подается в зону наплавки насосом, для этого применяют 3...5%-ный водный раствор кальциниро­ванной соды с добавлением 0,5% машинного масла или 10...20%-ный водный раствор технического глицерина. С помощью охла­ждающей жидкости осуществляют закалку наплавленного слоя без дополнительной термообработки; защиту расплавленного металла от кислорода и азота воздуха путем превращения жидко­сти в пар и вытеснение воздуха из зоны горения дуги; предотвращают нагрев детали, которая в процессе наплавки практиче­ски остается холодной.

Режим наплавки характеризуется величиной тока, скоростью наплавки и подачи электродной проволоки, шагом наплавки, расходом охлаждающей жидкости, частотой вибрации электрода и т. д.

Необходимую твердость наплавленного покрытия получают, применяя проволоку соответствующего химического состава

Преимущества вибродуговой наплавки:

-путем подбора элек­тродной проволоки получают покрытия высокой твердости и износостойкости без дополнительной термообработки;

- детали не деформируются и не нагреваются в процессе наплавки;

- произво­дительность процесса в 4—5 раз выше, чем ручной дуговой на­плавки;

- благодаря току низкого напряжения увеличивается безо­пасность проведения работ.

Наряду с положительными вибродуговая наплавка имеет и отрицательные стороны.

- снижается прочность на­плавленных деталей при переменных нагрузках, что объясняется образованием закалочных структур и возникновением растяги­вающих напряжений в полученных покрытиях. Поэтому детали машин, испытывающие при эксплуатации переменные нагрузки и склонные к поломке из-за усталости, восстанавливать вибро­дуговой наплавкой не рекомендуется.

- неоднородная твердость наплавленного слоя, которая предопределяется перекрытием валиков (швов). В месте перекрытия твердость снижается вследствие отпуска ранее нане­сенного металла