Термомеханическая обработка

Эффективным технологическим способом повышения прочности металла, нанесенного вибродуговой наплавкой в жидкости, является термомеханическая обработка (ТМО) статическим или динамическим нагружением, которая заключается в комбинированном воздействии на наплавленный металл горячей пластической деформации и термического упрочнения (быстрого охлаждения).
Для осуществления в процессе наплавки ТМО статическим нагружением используют специальное трехроликовое приспособление для деформирования наплавляемого металла (аналогичное применяемым для холодной упрочняющей обкатки валов) и систему охлаждения, позволяющие получить необходимый режим термомеханической обработки. В указанном приспособлении усилия деформирования изменяют при помощи тарированной пружины, действующей на деформирующий ролик. Ролики диаметром 30 мм и шириной 10 мм изготовляют из стали Р18 и термически обрабатывают до твердости HRC60.
В результате исследований установлены следующие оптимальные параметры ТМО при вибродуговой наплавке в жидкости: усилие деформирования 200 кГ; расстояние от сварочной ванны до зоны деформации по дуге окружности, определяемое углом ср = 15°; расход основной охлаждающей жидкости, подаваемой на наплавленный и деформированный металл, Q = 1,5 лмин; смещение струи охлаждающей жидкости на наплавленную часть детали, определяемое величиной а = 0,5D, где D — диаметр наплавляемой детали, мм.
Как видно из приведенных данных, термомеханическая обработка металла, наращиваемого вибродуговой наплавкой в жидкости, является эффективным средством упрочнения металлопокрытия и уменьшения в нем количества дефектов.
Проведенная в ЧИМЭСХ работа показала, что термомеханическую обработку металла, наплавляемого вибродуговым способом, целесообразно производить проковкой бойком. По сравнению с термомеханической обработкой наплавленного металла обкаткой роликом динамическое упрочнение (проковка бойком) обладает рядом преимуществ: позволяет регулировать скорость деформации наплавленного металла и обладает высокой технологичностью при наплавке деталей сложной конфигурации. Колебания детали, возникающие при ударе бойка, способствуют лучшему газовыделению в сварочной ванне.
Применение указанного способа термомеханической обработки позволило получить наплавленный металл без трещин при легировании его хромом и марганцем. Легирование этими элементами способствует также повышению износостойкости покрытия.
Повышение мощности авторемонтных заводов и вызванное в связи с этим увеличение масштабов работ по ремонту деталей, а также организация специализированных предприятий по централизованному их восстановлению с большой концентрацией производства требуют неуклонного роста производительности наплавочных работ. Этого можно достигнуть при использовании двухэлектродной вибродуговой наплавки, интенсификации режимов процессов, а также высокопроизводительного оборудования и специальных приспособлений.
Большой интерес представляет разработанный ЧИМЭСХ технологический процесс вибродуговой двухэлектродной наплавки с колебаниями электродов, смещенными по фазе на 180°. При этом способе производительность процесса повышается более чем в два раза по сравнению с обычной одноэлектродной наплавкой, качество наплавленного слоя улучшается.
Производительность вибродуговой наплавки может быть значительно увеличена (до 3—4 раз), если ее осуществлять на форсированных режимах. Наплавку на таких режимах целесообразно выполнять при восстановлении деталей с большим износом и значительной площадью поверхности, обладающих достаточно высокими запасами усталостной прочности.
Производительность наплавки повышается при увеличении скорости подачи электродной проволоки. В результате исследований, проведенных в ГОСНИТИ, установлено, что при увеличении скорости с 1,7 до 2,5—3 ммин производительность наплавки возрастает в 1,5—2 раза. Для лучшей стабильности процесса наплавку в этом случае следует проводить на токе прямой полярности (деталь — анод).
Форсирование режима вибродуговой наплавки достигается также применением электродной проволоки большого диаметра. При использовании для наплавки проволоки диаметром 2—2,5 мм производительность процесса возрастает соответственно в 2—3 раза по сравнению с наплавкой проволокой диаметром 1,4 мм.
Наплавка проволокой большого диаметра может производиться с помощью универсального мундштука либо мундштука с соответствующим внутренним диаметром направляющей трубки. Увеличение тока при наплавке проволоками большого диаметра заставляет применять более мощные источники питания — агрегаты АНД1500750, выпрямители типа ВАГГ, преобразователи ПСГ500.
Большие возможности для наплавки проволоками большого диаметра и повышения производительности процесса дает использование нового высокопроизводительного оборудования, разработанного в последние годы в нашей стране, например головки ВГ8М для вибродуговой наплавки, разработанной в Уральском политехническом институте.

Запись опубликована в рубрике Ремонт автомобилей. Добавьте в закладки постоянную ссылку.