Те, кто занимается эксплуатацией различных механизмов, иногда сталкиваются с необходимостью выполнить наплавку на поверхности детали в конкретном месте. Разбитый крепеж, истертая в процессе эксплуатации детали частично или полностью, кромка, изношенная втулка. Каждый из этих случаев предполагает восстановление детали с применением наплавки нового прочного слоя металла на изношенный участок. Такая обработка позволяет не только выполнить восстановление, но и придать детали новые, более ценные свойства. К примеру, выполнив наплавку при помощи твердосплавного слоя на основании детали из низкоуглеродистой стали, можно получить деталь с повышенной износоустойчивостью или другими эксплуатационными свойствами.
Такой наиболее простой, но в то же время эффективный способ подходит не только для восстановления пригодности (работоспособности) металлических деталей. При помощи наплавки металла электродом можно видоизменить образец, придав ему форменные особенности, усилить свойства поверхностного слоя, поработать над прочностью и износостойкостью.
Особенности и терминология: основное о понятии «наплавка»
В чем кроется секрет такой технологии, какими особенностями она обладает и как реализовать ее в быту, постараемся понять вместе. Промышленными технологиями читатель вряд ли интересуется, тем более с использованием роботизированных машин. Потому дальше разберемся с особенностями наплавки металла вручную, то есть при помощи электродов для сварки.
В повседневной жизни под понятием металл человек может иметь ввиду и сплав, к примеру, сталь. Если словесно эти названия можно обобщить, то в работе использование технологий для конкретного металла/сплава и рабочие детали отличаются.
Рассмотреть тему подробно просто нереально из-за объема предлагаемого материала, потому приступая к ознакомлению с таким процессом, сначала уточните детали, касающиеся работы с металлом выбранного типа. Все, что мы вам предлагаем в статье, - рекомендации при проведении наплавки.
В целом наплавка металла имеет схожие черты со сваркой, не помешает ознакомиться с последними технологиями, применяемыми к обработке сплавов и металлов: меди, алюминия, чугуна, нержавейки и других в плане специфики предполагаемых работ.
Под наплавкой подразумевают соединение металлов разнородного характера посредством нанесения одного расплавленного металла на поверхность другого. Присадочным материалом зовется тот, который наносится, основным – подвергающийся поверхностной обработке по методике наплавки металла.
Технологические особенности проведения процедуры
Взаимопроникновение раскаленных металлов друг в друга происходит на уровне молекул.
Для этого поверхностный слой основный разогревают до степени расплавления на небольшую глубину, а присадку до жидкого состояния.
К преимуществам сварки металла наплавкой относят возможность регулирования толщины слоя и нанесение присадки на образец независимо от его формы.
Название сплава с английского происходит от слова смешивание и в терминологии употребляется как гомогенное соединение. К основным характеристикам сплава относят повышенную надежность, поскольку при помощи механического воздействия поддать металлы разъединению к исходному состоянию невозможно.
Основные правила наплава
В работе выделяют основоположные правила наплавки металла.
Глубина расплава верхнего слоя основной детали должна быть минимальной. Достичь такого эффекта можно при элементарном наклоне электрода, делающемся в сторону, противоположную направлению его движения.
При минимальном перемешивании металлов разнородного характера остаточное напряжение снижается, что исключает риск деформации деталей на отдельных участках.
При проведении процедуры следите за количеством присадки, ведь ее избыток может привести к осложнениям в дальнейшей работе, что сопровождается еще большими трудозатратами и сроками выполнения.
Технология наплава при помощи электродов
Прежде чем приступать к работе, проводят предварительную очистку металла, которая состоит из двух этапов: зачистки и обезжиривания.
Наплавка металла электродом - самый распространенный метод получения гомогенного слоя. Простота технологии делает его основным в применении и в условиях производства, и дома.
Электрод со специальным покрытием подбирают исходя из преследуемых целей обработки. Этот выбор также зависит от типа металла, из которого выплавлена основа. В зависимости от марки электрода полученный слой приобретает необходимые характеристики.
Подключение схемы – прямое или обратное. Второй вариант применяется чаще, так как отличается удобством. Для проведения работы необходимо постоянное напряжение «+» на покрытом электроде.
Особенности процедуры
Форменные особенности и толщина слоя зависят от сечения электрода. Чтобы обеспечить качественный наплав, напряжение и силу тока дуги необходимо свести к минимуму, но это требует корректного согласования. Практические навыки приобретаются с опытом и в дальнейшем не вызывают у рабочего сложностей.
Наплавка: маленькие секреты
При повышении напряжения рубец начинает увеличиваться не в объеме, а в ширину, что способствует увеличению длины дуги. У каждого из видов электродов свои особенности использования. К примеру, знаете ли вы, насколько важно предварительно нагревать основу? При работе с низкоаллергенной сталью такое условие соблюдать не всегда обязательно. В каком из режимов лучше всего охлаждать деталь? А какой уровень тока установить? Все технологические детали наплавки отмечены в сопроводительной документации к выбранному вами типу электродов. Что касается качества наплавки, то оно повышается вместе с температурой разогрева, значение которой для всех типов электродов примерно одинаковое и составляет + 300 ºС. Проводя работы, связанные с наплавкой дома, придется обзавестись термопечью, к примеру, электрической камерной.
Особенности плазменной наплавки металла
Прочные практически неразрывные под любой силой давления узлы производятся при помощи плазменной наплавки. При помощи подобной обработки каждое из прошедших процедуру изделий приобретает необходимые диэлектрические, тепловые, физические и другие свойства. Другими словами, изделия закаляются в процессе наплавки. Резка металла, а также его обработка совершается при использовании специального резака с раскаленным плазменным потоком.
Изделия, изготовленные при помощи наплавки плазменной дугой, отличаются износостойкостью, жаростойкостью, кислотоупорностью и т.д.
По сравнению с наплавкой при помощи электрода плазменная наплавка обладает рядом преимуществ, но может применяться только в условиях производства. Монтировать специальную установку и закупать оборудование для работы с такими агрегатами дома как минимум дорогостоящее удовольствие. Потому еще раз подумайте, есть ли необходимость в приобретении инструмента для редкого использования в домашних условиях или есть место применению старого доброго электрода, что окажется более выгодным в финансовом плане, но никак не худшим вариантом.
Наплавочные швы и их виды
Чтобы получить качественное покрытие основной детали другим сплавом, начните укладку следующего рубца с противоположной стороны изделия. При этом слои наплавки накладываются не последовательно (один за другим), а произвольно – то на одном, то на другом участке. Применение такой технологии наплавки металла поможет избежать частичной деформации основы при перегреве.
Наплавочные швы в зависимости от технологии и предназначения разделяют на несколько категорий.
В зависимости от типа обрабатываемой детали используют одну из схем расположения рубцов:
- винтовую линию, сформированную из валиков гомогенного сплава;
- ряд окружностей замкнутого типа, создаваемых из наплавленных рубцов;
- располагающиеся вдоль образующей металлические штрихи.
С первым из методов чаще всего работают при проведении работ в условиях механизированного производства. Потому углубляться в этот процесс не будем. С остальными методиками обработки плоских и объемных деталей ознакомимся детальнее, изучив их специфику и область применения.
Швы для плоских поверхностей
При обработке плоскостей используют одну из технологий нанесения гомогенного слоя: узкими или широкими рубцами, сплошным слоем. Ознакомимся с этими видами наплавки металла.
Узкая штриховка
Способ нанесения – узкими рубцами. Их укладывают с перекрытием около 1/3 от всей длины шва.
Нанесение широких валиков
Методика обработки при помощи широких валиков заключается в плавном перпендикулярном перемещении электрода относительно оси наплава. При этом выполняют колебательные движения, конфигурацию которых подбирают исходя из объемов основной детали.
Комбинированная наплавка
Применение комбинированной обработки уместно в тех случаях, когда требуется получить сплошной гомогенный слой. Для этого наплав производят узкими рубцами, располагающимися друг от друга на расстоянии чуть меньше, чем их ширина. После нанесения первого слоя проводят зачистку основы, избавляясь от шлаков, а на оставшиеся пустоты наносят еще один слой расплавленного металла.
Для цилиндрических поверхностей
Кроме перечисленных выше, используют еще одну популярную технологию наплавки при использовании электродов – в защищенной газовой среде. Принцип обработки не отличается сложностью. На самом деле она в другом – приобретении баллона, заправленного специальной газовой смесью: аргоновой, гелиевой, любой другой в зависимости от типа присадочного материала, использующегося при наплавке. Такой вариант лучше всего подходит для небольшой домашней мастерской.
Хотя покупка газового баллона для работы с металлами в домашних условиях вряд ли окажется целесообразной. Своими руками проще выполнить наплавку при помощи электродов так, как мы рассмотрели в статье.
Хочется надеяться, что здесь вы нашли все ответы на интересующие вопросы, разобрались с понятием технологического процесса и уточнили для себя, как правильно проводить наплавку в домашних условиях.
