3. Расчет режимов наплавки
Параметры режима процесса наплавки играют важную роль в формировании зоны наплавления.
Сварочный ток в пределах 400—700 на ширину шва влияет незначительно, а с уменьшением тока наблюдается некоторое уменьшение ширины проплавления. С увеличением тока глубина металлической ванны увеличивается.
Напряжение наплавки влияет на ширину проплавления и глубину металлической ванны. Чрезмерное увеличение напряжения ведет к перегреву и закипанию шлаковой ванны и нарушает устойчивость процесса наплавки.
Скорость наплавки зависит от зазора (количества электродного металла, необходимого для его заполнения). Для увеличения скорости наплавки необходимо повысить ток (скорость подачи электродной проволоки), в результате увеличится глубина металлической ванны и изменится ширина шва.
Дополнительные параметры режима оказывают следующие влияния:
Величина сухого вылета проволоки влияет на устойчивость процесса и ширину проплавления. С увеличением сухого вылета ширина шва несколько уменьшается и увеличивается устойчивость процесса. Устойчивость процесса при очень больших вылетах снижается, так как электрод плавится у самой поверхности ванны и происходит разбрызгивание.
Диаметр электродной проволоки оказывает значительное воздействие па ширину проплавления, форму металлической ванны и устойчивость процесса. При увеличении диаметра проволоки ширина проплавления увеличивается, а глубина металлической ванны уменьшается. Наиболее приемлемой является проволока диаметром 2,8-3 мм.
В качестве наплавочной проволоки необходимо выбрать такую, которая будет обеспечивать заданные требования к покрытию после наплавки. Требования, предъявляемые к наплавленному металлу – твердость НВ 1400 МПа. Переводим
твердость
в единицы по Роквеллу и Бринелю, и
получаем 44,5 HRC или 425 НВ соответственно.
По ГОСТ 26101-84 выбираем проволоку
ПП-Нп-50Х3СТ (старое обозначение –
ПП-Нп500, что обозначает твердость порядка
450-480 НВ). Данный тип проволоки предназначен
для автоматической и полуавтоматической
дуговой наплавки деталей из углеродистых
конструкционных сталей и литых деталей
марок 25Л и 45Л, работающих во всех
климатических условиях, обеспечивая
получение наплавленного металла,
стойкого против интенсивного изнашивания
и ударных нагрузок при больших удельных
давлениях, что удовлетворяет заданные
требования. Технические характеристики
порошковой проволоки ПП-Нп-50Х3СТ приведены
в таблице 3.1. Режимы наплавки порошковой
проволоки ПП-Нп-50Х3СТ приведены в таблице
3.2.
Таблица 3.1 - Технические характеристики порошковой проволоки ПП-Нп-50Х3СТ
|
Конструкция |
Диаметр, мм |
Защита дуги |
Сварочный ток |
|
трубчатая с нахлестом |
3,0 |
Самозащитная |
Пост. обратной пл. |
Таблица 3.2 - Режимы наплавки (при испытании) порошковой проволоки ПП-Нп-50Х3СТ
|
Диаметр, мм |
Iсв, А |
Uд, д |
Скорость наплавки, м/ч |
|
3,0 |
260-320 |
24-26 |
15-20 |
Масса наплавленного металла определяется по формуле
Gн=Vн·ρ=S·h·ρ=324,833 г,
где ρ – плотность наплавленного металла (для стали ρ=7,8 г/см3); Vн - объем наплавленного металла.
Расход порошковой проволоки рассчитывается по формуле
Gпр=Gн·К=0,324833·1,35=0,4385 кг.,
Где К – коэффициент, зависящий от конструкции проволок (К=1,25 – 1,35).
Для
проволоки трубчатого сечения с
нахлесточным соединением внутри
принимаем К=1,35.
Время горения дуги определяется по формуле
=
=
211,24 с. = 3 мин. 31,24 с.
Полное время наплавки определяется по формуле
Расход электроэнергии определяется по формуле
=
Полученные значения представлены в таблице 3.3
Таблица 3.3-Расчитанные данные
|
А, |
|
|
Gпр,кг |
|
|
|
211 |
0,4385 |
По полученным данным можно сделать вывод о том, что параметры режима наплавки играют важную роль в формировании слоя наплавленного металла, а также существенно влияют на расход электроэнергии. Выбрав проволоку марки ПП-Нп-50Х3СТ мы удовлетворим требования прочности, а значит наплавка изношенной части будет качественной. Все параметры режима наплавки занесем в таблицу 3.2