Наплавка инструмента

Ручная наплавка должна осуществляться на сварочных машинах, обеспечивающих устойчивую дугу, плавную и легкую регулировку силы тока и напряжение в широких пределах. При питании дуги постоянным током применяются сварочные преобразователи постоянного тока типа ПС и сварочные машины с генератором СМГ-2. Эти машины дают возможность получить ток в пределах 75—350 а. Для ручной наплавки инструмента на переменном токе применяются сварочные трансформаторы типов СТЭ и СТН. Аппараты типа СТН обеспечивают силу тока в пределах 30—350 а и аппараты типа СТЭ — 50—700 а.

Величину тока в зависимости от диаметра стержня электрода, а также рода тока необходимо применять согласно данным табл. 94. При многослойной наплавке (второй и последний швы) величину сварочного тока необходимо понижать на 10—15%.

Таблица 94

Величина тока (а) а зависимости от диаметра стержня электрода

Наплавка инструмента

Имеются два способа изготовления наплавного инструмента: с изотермической закалкой и с отжигом.

Изотермическая закалка заключается в закалке наплавленного слоя во время наплавки с последующим двух-, трехкратным отпуском и дальнейшей механической обработкой наплавленного металла абразивными кругами. Как правило, этим способом изготовляются резцы и восстанавливаются многолезвийные инструменты. Заготовки, наплавляемые с изотермической закалкой, перед наплавкой нагреваются до температуры 560—600° С, которая должна поддерживаться в течение всего процесса наплавки.

Второй способ предусматривает отжиг после наплавки с последующей механической обработкой наплавленного металла режущими инструментами, после чего производятся закалка и трехкратный отпуск. Этот способ широко применяется при изготовлении и восстановлении многолезвийного инструмента. Заготовки перед наплавкой, так же как и при наплавке с изотермической закалкой, нагреваются до температуры 300— 600° С в зависимости от размера заготовки.

При наплавке крупных инструментов необходимо иметь нагревательные электрические или индукционные печи.

Наплавка резцов. При индивидуальном изготовлении резцов наплавка производится в медных или графитовых формах. Для каждого типоразмера необходимо изготовлять медную форму с выфрезерованными в ней гнездами для установки державок резцов под наплавку.

На многих заводах применяется групповая наплавка резцов. При этом способе большое количество державок (до 100 шт.) заформовывается в литейную формовочную смесь на металлическом противне на расстоянии 20—30 мм друг от друга.

Заготовки для резцов, независимо от их размеров, перед наплавкой предварительно не нагреваются и наплавляются одновременно, т. е. без перерыва горения дуги. Наплавка резцов начинается с возбуждения дуги в середине гнезда (рис. 71, а), после чего электрод быстро (без затухания дуги) переносят к режущей кромке (рис. 71, б) с тем, чтобы образовать ванну жидкого металла на всей поверхности гнезда заготовки. От начала до конца процесса наплавки наплавляемый металл должен находиться в жидком состоянии. 

Наплавка инструмента

Рис. 71. Положение электрода во время наплавки резцов

Для предупреждения завала режущей кромки по окончании наплавки надо пройти электродом по всему контуру гнезда. Затем при притушенной дуге следует медленно вывести электрод к концу передней поверхности и оборвать дугу (рис. 71, б). Это необходимо делать после того, как прекратится кипение металла, что даст возможность избежать появления раковин в наплавлейиом металле. После наплавки заготовки извлекают из формовочной смеси и охлаждают на воздухе.

Для придания наплавленному слою формы, близкой к форме готового резца, иногда производят проковку наплавленного слоя в специальных штампах под молотом при температуре 1150—900° С.

После охлаждения резцы предварительно обрабатывают на абразивных станках, подвергают термической обработке, а затем затачивают.

Наплавка фрез. Наплавка заготовок фрез с винтовыми канавками производится следующим образом. Заготовка 4, нагретая до температуры 350—400° С, закрепляется в специальном приспособлении 1, обеспечивающем установку заготовки под углом 5—15° к горизонтали, а также вращение заготовки маховиком 2 в процессе наплавки (рис. 72).

Заготовки концевых фрез крепятся в патроне 3 приспособления хвостовой частью, а заготовки цилиндрических и фасонных фрез — с помощью оправки. Процесс наплавки ведут следующим образом. Возбудив дугу на расстоянии 10—12 мм от торца заготовки, сварщик проходит электродом указанное расстояние до торца, затем возвращается и продолжает заполнять канавку расплавленным металлом. Дойдя до конца канавки, сварщик ведет наплавку в обратном направлении на длину 10—12 мм, после чего закорачивает и обрывает дугу. Заготовку по мере продвижения электрода при помощи приспособления поворачивают так, чтобы наплавляемая часть канавки была в положении «лодочки». Во избежание образования раковин заполнение канавки должно производиться без перерыва. Закончив наплавку одной канавки, поворачивают заготовку и наплавляют диаметрально противоположную канавку. Так действуют до окончания наплавки всех канавок.

После наплавки первого слоя заготовку сразу помещают в печь, нагретую до температуры не ниже 400° С, или в ящик с горячим песком для замедленного охлаждения. Высота первого слоя равна 0,6—0,7 глубины канавки. При глубине канавки до 6 мм наплавка производится в один слой. Наплавку второго слоя выполняют после очистки заготовки от шлака.

Автоматическая наплавка. При автоматической наплавке многолезвийного инструмента применяются автоматы типа АДС. Эти автоматы работают при питании дуги переменным током от сварочных трансформаторов типа ТСД, предназначенных для дуговой электросварки с дистанционным управлением.

 

Наплавка инструмента

Рис. 72. Схема наплавки фрез

 

Для осуществления процесса автоматической наплавки одного сварочного автомата недостаточно. Требуются еще дополнительные устройства, образующие вместе со сварочным автоматом комплексную установку для осуществления наплавки различных конструкций режущего инструмента.

Установки и механизмы, применяемые нашей промышленностью, разнообразны. Главное в этих установках — механизмы, обеспечивающие наплавку инструмента с винтовым зубом и наплавку круговых валиков. В настоящее время получают распространение установки, смонтированные на базе универсально-фрезерных станков, и специальные установки с копирным приспособлением. Наибольшее распространение нашли специальные установки, оснащенные сварочными автоматами типа АДС (рис. 73). На этой установке можно наплавлять заготовки инструмента с прямым и винтовым зубом диаметром до 250 и длиной до 1000 мм.

Качество наплавленного инструмента зависит от правильного выбора режима наплавки, который определяется следующими основными параметрами: величиной сварочного тока; диаметром электродной проволоки; напряжением на дуге; скоростью наплавки; величиной вылета электрода из мундштука и положением электрода относительно заготовки.

 

Правильность положения электродного прутка и режима обработки проверяется путем наплавки опытных заготовок. В табл. 95 приведены режимы наплавки заготовок с прямыми и винтовыми канавками.

Таблица 95

Настройка автомата и режимы наплавки заготовок с прямыми и винтовыми канавками

Наплавка инструмента

Прежде чем приступить к наплавке заготовки, необходимо подготовить агрегат к работе. По технологической карте выбирают режим наплавки, марку и диаметр электродного стержня и марку флюса. Электродный пруток заправляют в сварочную головку, а флюс засыпают в бункер. В соответствии с направляемой заготовкой устанавливают копир или подбирают сменные шестерни при работе на агрегате, смонтированном на базе универсально-фрезерного станка.

Перед наплавкой все заготовки подогревают в печах до температуры 300—600° С (в зависимости от диаметра заготовки). Чем больше диаметр заготовки, тем выше температура подогрева. Подогрев заготовок необходим для устранения напряжения, которые могут вызвать появление трещин и микротрещин в наплавленном металле. Подогретую заготовку при помощи крана-укосины и специальных клещей устанавливают в двухшпиндельном приспособлении и закрепляют в патроне.

Наплавка инструмента

Рис. 73. Установка для автоматической наплавки инструмента:

1 — рейка; 2 — шестерня; 3—пульт управления; 4-электрод; 5 —бункер; 6 — маховички; 7—заготовка; 8 — патрон; 9 — гитара

 

После закрепления заготовки сварочный трактор прогоняют вхолостую вдоль наплавляемой заготовки с тем, чтобы проверить правильность перемещения электрода по винтовой канавке. В случае наплавки заготовок с прямым зубом копир не нужен.

Наплавка начинается с замыкания электрода на заготовку, для чего необходимо нажать на кнопку, находящуюся на пульте управления автомата, и не отпускать ее до момента соприкосновения электрода с заготовкой. После этого открывают подачу флюса и нажимают кнопку пуска.

С момента пуска автомата начнет перемещаться и сварочный трактор вдоль наплавляемой заготовки. После окончания наплавки первой канавки двойным нажатием кнопки «Стоп» прекращают р аботу автомата. Подача флюса приостанавливается. Флюсоудерживающие щитки откидывают, отводят паразитную шестерню (для разъединения шпинделей), и сварочный трактор вручную перемещают в исходное положение для наплавки следующей канавки заготовки (рис. 74).

Наплавка инструмента

Рис. 74. Схема наплавки заготовки:

1 — корпус; 2 — первый слой; 3— второй слой

 

Указанная в схеме последовательность (I—VI) позволяет предотвратить коробление заготовки. Наплавка канавки должна быть начата и закончена в один прием.

После наплавки первого слоя металла, а также последних слоев шлак не следует очищать. Заготовку со шлаковым покровом переносят в печь (для достижения первоначальной температуры), а затем охлаждают в ящике с песком, подогретым до температуры 150—200° С. При непрерывной работе песок сохраняет эту температуру без искусственного подогрева и его приходится лишь освежать вновь подогретым песком. Если работа производится с перерывами, рекомендуется предусматривать электрический или паровой подогрев ящика с песком. Охлаждение заготовок на воздухе недопустимо, так как при этом возникают напряжения, которые могут вызвать трещины в наплавленном металле.

Перед наплавкой второго слоя заготовки очищают от шлака на пескоструйном аппарате и вновь загружают в печь для нагрева до температуры более высокой, чем температура нагрева под наплавку предыдущего слоя. Наплавка второго слоя производится аналогично первому в направлении, обратном наплавке первого слоя, причем она отчетливо видна по характеру шва, поэтому нет надобности производить маркировку концов заготовки.

Смотрите также