Аппарат для наплавки металла

Наплавка металла – как скрыть дефекты под качественным слоем?

Технология наплавки металла может быть самой различной – ручной, автоматизированной, с использованием защитных сред и без них. Так что рассмотрим основные виды подобных работ, их плюсы и минусы, а также необходимое оборудование.

1 Занимаемся наплавкой металла – суть процесса

В общем, наплавкой металла называют попросту нанесение на поверхность какого-либо изделия слоя раскаленного металла либо же сплава посредством сварки плавлением. Эта технологическая операция позволяет восстановить первоначальные размеры элементов, износившихся вследствие эксплуатации. Однако это не единственное предназначение вышеуказанного процесса, также с помощью наплавки металла можно получить необходимые свойства, например, повысить твердость покрытия, увеличить его износостойкость и т. д.

В зависимости от того, какого же результата вы желаете добиться, и подбирается наплавочный материал. Когда необходимо просто восстановить габариты изделия, то он будет схож по составу с металлом основы, а вот с целью получения особенных характеристик берется уже и соответствующий, более прочный наносимый сплав, чаще всего легированный.

Теперь же поговорим о требованиях и преимуществах данного процесса. Глубина проплавления основного металла, а также перемешивание основного и наплавляемого слоя должны быть минимальными. Кроме того, необходимо чтобы и остаточные деформации с припусками для последующей обработки тоже соответствовали наименьшим значениям. Ну а дальше уже поговорим обо всех плюсах и минусах, присущих конкретному способу.

2 Технологии наплавки металла

Выяснив, когда необходимо проводить наплавочные работы, и что это такое, следует разобраться с видами этой операции. Начнем с дуговой технологии. В этом случае с помощью одноименной сварки наносят на поверхность изделия слой металла. Для этого используются либо покрытые электроды, либо же специальные сварочные пасты. Достоинством первого варианта является низкая стоимость расходных материалов, а вот к недостаткам стоит отнести большую глубину провара и низкую степень автоматизации процесса. Во втором же случае достаточно высокая производительность, минимальная глубина провара и опять-таки способ довольно экономичный, но при этом очень сильная тепловая нагрузка.

Существует еще техника дуговой наплавки металла в инертных газах, в этом случае могут использовать как плавящиеся, так и неплавящиеся электроды. Плюсами первых можно назвать возможность автоматизировать процесс и относительно небольшие затраты энергии. А вторых – небольшой провар и экономичность. Что же насчет недостатков, так он для обоих вариантов одинаковый – ограниченные затраты мощности. В основном наплавкой металла в среде защитных газов пользуются тогда, когда нет возможности осуществить следующий вид.

Наплавка под флюсом отличается довольно высокой производительностью, а также минимальными потерями электродного металла. Кроме того, отсутствует необходимость в дополнительных средствах защиты, так как ни светового излучения, ни разбрызгивания металла нет. Да и сделать это сможет сварщик без особой квалификации. Правда, есть и свои нюансы, например, оборудование является весьма дорогостоящим, так что вряд ли кто-то захочет приобретать его для домашнего использования. А из-за достаточно большой зоны нагрева данный способ неприменим для мелких деталей. Также стоит отметить и значительное снижение усталостной прочности металла.

Если же выделение тепла происходит в шлаковой ванне в результате пропускания через нее сварочного тока, при этом там же и осуществляется расплавление основного и присадочного металлов, то речь идет об электрошлаковой наплавке металлов (ЭШН). Данный процесс отличается великолепными показателями производительности, возможностью получения слоя практически любой толщины и небольшой глубиной проплавления металла основы. Кроме того, он не слишком дорогой, при этом осуществляется очистка материала от всех вредных примесей. Однако ни в коем случае не допускается прерывание наплавки, также нужно потратить время на предварительную подготовку технологической оснастки. И велика вероятность, что шов, а также зона термического влияния будут иметь крупнозернистую структуру.

В принципе, основные виды наплавки уже рассмотрели кроме электроконтактной, так что скажем еще пару слов и о ней. Сущность этого метода заключается в нагреве присадочного материала за счет пропускания через него импульсов тока и одновременного сдавливания. Так и получается надежное соединение. К преимуществам следует отнести высокую производительность, минимальную зону термического влияния, так как время воздействия тока незначительно. Также отсутствует необходимость в дополнительной защите, ведь в атмосферу не выделяются вредные испарения, да и нет столь вредного для органов зрения излучения. Однако машины, на которых осуществляется подобное наращивание металла, весьма громоздкие и дорогие, что, естественно, относится к минусам данной технологии.

Основные методы наплавки: дуговая, под флюсом, в инертных газах, электрошлаковая и электроконтактная.

3 Оборудование для наплавки металла

Ну что же, пришло время поговорить и про оборудование для наплавки. Для ручного способа понадобится, в принципе, все то же самое, что и для РДС (ручной дуговой сварки). То есть, источник питания, сварочные провода, стол, где будет установлено обрабатываемое изделие, и расходные материалы. Не забывайте о технике безопасности, так что вам еще понадобятся защитные очки, роба, рукавицы и т. д.

Наплавки металлов под флюсом, электрошлаковая и электроконтактная осуществляются на специальных машинах. Поэтому для проведения наплавочных работ под слоем флюса основными узлами являются головки, конструкция которых зависит от вида обрабатываемой детали, а также токарный станок, на его суппорте и фиксируется вышеуказанный элемент. Наплавочная головка состоит из механизма подачи проволоки, а также мундштука и бункера для флюса. В большинстве случаев пользуются источником постоянного тока.

Установка для электрошлаковой наплавки металла также состоит из сварочной головки, механизмов, которые отвечают за перемещение аппарата, и непосредственно электродов. Еще необходимо и специальное устройство, обеспечивающее удержание сварочной ванны в нужном зазоре, и, естественно, источник питания. Вспомогательными элементами выступают бункер, в который засыпается флюс, катушки под проволоки и устройства управления. Машины для электроконтактной наплавки металла бывают точечными и шовными, в зависимости от вида соединения. Основной их узел – вращающийся привод, в котором фиксируется электрод, механизм сжатия и источник питания. В комплекте также есть пульт, с помощью которого задаются нужные параметры. Вот так можно представить основные устройства для наплавки металла различного типа.

Плазменная наплавка

Плазменная наплавка – это современный метод наложения износоустойчивого покрытия на рабочую поверхность. Он применяется при производстве и восстановлении изношенных машинных деталей. В современной технологии сварки этот метод занял важное место.

Где применяют эту технологию

Ее используют для наделения рабочей поверхности такими свойствами:

• антифрикционность;
• жароустойчивость;
• кислотоупорность;
• устойчивость к коррозии;
• устойчивость к износу.

При помощи плазменной наплавки получаются разные изделия:

• зубцы для ковша экскаватора;
• вкладыши на подпятники для габаритного турбогенератора;;
• поршни;
• подшипники и др.

В конструкциях из металла, произведенных способом наплавления, выходит сварочное соединение разных металлов. Характеристики таких изделий напрямую зависимы от показателя глубины проплавки основы, от перемещения элементов из металла-основы в состав наплавки. При таком соединении образуются новые фазы и составляющие структуры, которых не было в основе и материале-присадке.

Выпуск высокопрочных изделий – это дорогостоящий процесс. Поэтому, финансово выгодно выпускать их из достаточно прочного металла, а затем наложить защитное покрытие.

Суть применения

Она совсем не сложная. Для покрытия используют материал из проволоки или мелкий порошок в гранулах. Попадая в струю плазмы, он греется, а после плавится. В таком состоянии материал-защита подается на деталь. Одновременно с этим процессом непрерывно нагревают и саму деталь.

Преимущества данной технологии:

1. Поток плазмы дает возможность наложить материалы, которые отличаются по своим параметрам. Выполнить это можно в несколько слоев. Таким образом, металл покрывают разными покрытиями с индивидуальными защитными особенностями.
2. Широкие границы регулирования энергетических возможностей плазменной дуги, потому, что она является наиболее гибким источником тепла.
3. Плазменный поток имеет очень высокую температуру, из-за чего он плавит тугоплавкие материалы.
4. Формы и размеры детали для наплавления не снижают показатели технических характеристик данного метода. Также при этом не снижается показатель результата.

Если сравнить эту технологию с электродуговой сваркой, то плазменная наплавка имеет значительное преимущество:

1. Металл перемешивается по минимуму.
2. Минимальные тепловые затраты.
3. Абсолютный контроль дуги.
4. Полученное покрытие гладкое при небольшой механической обработке.
5. Чистота наплавленных слоев.
6. Цельное покрытие без пор.
7. Высокий показатель прочности соединения.

Технология метода и его особенности

Наплавка металла по описываемой технологии производиться двумя методами:

• В струю вводят проволоку, ленту, или прут (они являются присадочным материалом).
• В струю подают смесь из порошка. Она смещается на поверхность металла газом.

Струя плазмы по компоновке разделяется на такие виды:

• закрытая;
• открытая;
• комбинированный вариант.

Из газов для создания огня используется:

• кислород;
• водород;
• аргон;
• гелий.

Профессионалы отдают предпочтение аргону и гелию.

Установки для этого вида наплавки

Для этого процесса применяют различные установки, их вид зависит от объемов производства, от требований к уровню автоматики. Соответственно этим потребностям выполнены универсальные и специализированные установки. Универсальное оборудование позволяет выполнять наплавку на деталях разной формы. Специализированные установки предназначены для деталей одного вида (например: клапаны для моторов внутреннего сгорания, для дисков, элементов-соединений бурильных труб и так далее).

Плазматрон для наплавки металлических порошковых материалов

Все эти установки оснащают новейшими системами управления с применением промышленных компьютеров. Это в значительной мере поднимает качество, стабильность и надежность работы.

Установка плазменной наплавки и сварки УПНС-3040

Каждая установка отвечает требованиям современности по экобезопасности. В них установлены автономные блоки охлаждения водяным путем и камеры-защиты. Эта камера отлично защищает мастера от вредного влияния излучения плазменной дуги и от газов и пыли, которая выделяются при наплавке.

Плазменная наплавка зарекомендовала себя, как успешная новейшая технология, которая отличается высоким показателем качества. Она снижает затраты на ремонт больших агрегатов. Рабочие поверхности изделий после обработки становятся износоустойчивыми, жаропрочными, кислоупорными. Данный метод, благодаря широкому ряду технических характеристик, нашел широкое применение в разных областях.

Автоматизированные установки для наплавки валов

ЗАО «Вольна» изготавливает автоматизированные комплексы для наплавки валов электрических машин и другого оборудования.

Наплавка позволяет восстановить физически износившиеся и деформированные поверхности валов, вернув им первоначальные размеры, а также значительно повысить их прочность и коррозионную стойкость, существенно продлив при этом срок эксплуатации валов. Наплавка выполняется на специальных автоматизированных сварочных установках с применением проволоки в качестве наплавочного материала.

• станина
• вращатель для валов
• устройство продольной подачи электрода

В комплект установки, по желанию заказчика, предлагаем установить сварочный агрегат.

Основными преимуществами автоматической наплавки по сравнению с ручной являются:

• стабильно высокое качество сварочного шва;
• высокая производительность;
• высоким качеством наплавленного металла, которое достигается благодаря защите его от действия атмосферного воздуха;
• экономия электродной проволоки и электроэнергии, которая обеспечивается отсутствием потерь на угар, разбрызгивание и уменьшением сечения швов на 20—40% против ручной сварки, количество наплавленного металла уменьшается в результате уменьшения припусков на последующую механическую обработку;
• более низкой стоимостью работ (в 2—2,5 раза ниже стоимости таких же работ, выполненных вручную);
• использование рабочих сравнительно низкой квалификации

Система менеджмента качества, соответствующая международному стандарту ISO.

Сварочное оборудование

FRONIUS — профессиональное сварочное оборудование, легкое в эксплуатации и обеспечивающее качественную сварку. Бренд выпускает мощные мобильные аппараты для сварки, резки, наплавки. Лучшее решение для малого и среднего бизнеса, крупного производства.

Получить консультацию и купить сварочное оборудование можно в Минске в нашем офисе на Гусовского 2А.

Fronius — австрийская марка, занимающаяся производством и усовершенствованием сварочных систем уже более 70 лет. История бренда начинается с 1945-го. В этом году изобретатель Гюнтер Фрониус основал в городе Петтенбахе (Австрия) успешное предприятие по производству трансформаторов для сварки и зарядных устройств. Уже в 1950-м фирма выпустила инновацию — первый аппарат для сварки с возможностью плавной регулировки сварочного тока. С тех пор бренд разработал множество технологий, облегчающих и ускоряющих сварку, и получил мировое признание.

Преимущества сварочных аппаратов Fronius

Среди достоинств оборудования этой марки пользователи отмечают следующие:

1. Высокая износостойкость и надежность. Сварочные аппараты Fronius проектируют для постоянной нагрузки в условиях промышленных производств. Подходят для любых работ и отраслей.
2. Обеспечение высокого качества сварных соединений и наплавки.
3. Высокая энергоэффективность, позволяющая экономить на электричестве и делающая бизнес более конкурентоспособным.
4. Удобные токосъемные наконечники, формирующие более стабильную дугу. Подходят для большинства диаметров сварочной проволоки. Служат дольше.
5. Эргономичность. Все сварочные аппараты Фрониус сделаны с расчетом на простоту использования сварщиком. Это мобильные, удобные и надежные устройства с возможностью модернизации под запросы вашего производства

Профессиональные сварочные аппараты Fronius используются в разных отраслях: ремонт, металлообработка, техобслуживание, строительство, судостроение, монтаж, сварка трубопроводов, сборка металлоконструкций. Успешно применяются в качестве источника при автоматизированной или роботизированной сварке.

Модельный ряд Fronius

Модели отличаются по мощности, программному обеспечению (программы сварки), наличию дополнительного оборудования. Бренд выпускает аппараты для любых видов сварки:

Линейка MagicWave и TransTIG для аргонодуговой сварки (TIG/WIG). Сварка производится неплавящимся электродом в среде инертных газов — TIG (Tungsten Inert Gas). Отсюда и название.

Линейка TransPocket для ручной дуговой сварки (MMA). Компактные устройства этой серии работают по классической технологии сварки одним электродом.

TransSteel и TPS (Trans Puls Synergic) для MIG/MAG сварки. Это серия устройств для полуавтоматической сварки плавящимся электродом в среде защитных газов (MIG/MAG).

Модуль плазменной сварки Fronius Plasma Module. Таким модулем может быть оснащена почти каждая система сварки Fronius. С его помощью осуществляется микроплазменная сварка высокого качества.

Для обеспечения наилучшего качества сварки компания Fronius дополнительно выпускает фирменные аксессуары: сварочные тракторы, газосмесители, расходомеры, сварочные магниты, защитные маски, перчатки и различное оборудование для автоматизации сварки.