napawanie.doc

Celem ćwiczenia jest zapoznanie z metodami napawania  spoinami nisko-

i  wysokostopowymi.

Napawanie elektrodami otulinowymi stosowane jest do wypełniania ubytków materiałów wywołanych przez korozję lub zużycie na skutek tarcia. Grubość napoiny oraz jej własności zależą  od sposobu napawania , składu  chemicznego spoiwa jak również zagiegów cieplnych dokonywanych podczas napawania i po jego wykonaniu. Ważnym czynnikiem zapewniającym należyte własności napoin to  dobór odpowiedniego rodzaju elektrod, zależnie od warunków pracy napawanej powierzchni i właściwie opracowanej technologii napawania. Szeroko stosowane gatunki do napawania  można podzielić na następujące grupy:

·      niskostopowe,

·      wysokostopowe,

·      do napawania narzędzi do pracy na zimno,

·      do napawania narzędzi do pracy na gorąco,

·      do napawania narzędzi skrawających.

Ręczne napawanie łukowe przeprowadza się w pozycji podolnej, przy czym układanie ściegów mże być jednowarstwowe lub wielowarstwowe. Przy układaniu ściegu wąskiego elektrodę prowadzimy w płaszczyźnie prostopadłej do powierzchni blachy wzdłuż linii. Pochylenie elektrody względem powierzchni wynosi 60°. Kończąc układanie ściegu oś elektrody kierujemy prostopadle do powierzchni blachy. Następnie pochylamy w przeciwnym kierunku. Podczas napawania elektrodę prowadzimy ruchem równomiernym i wolnym z takim wyliczeniem, aby szerokość ściegu wynosiła ok. 6 mm. Ściegi  wąskie możemy układać w prawo lub od siebie. W trakcie układania ściegu szerokiego wykonujemy jednocześnie ruch postępowy i ruch poprzeczny po łuku. Elektrodę prowadzimy z takim wyliczeniem aby szerokość wynosiła ok. 15 mm.  Ściegi szerokie układamy w prawo lub ku sobie. Przed rozpoczęciem układania nowego ściegu należy poprzedni ścieg oczyścić z żużlu i tlenków. Nowy ścieg powinien mieć swój początek przed miejscem zakończenia poprzedniego ściegu, co pozwala na przetopienie krateru. Celem uniknięcia zbyt dużych naprężeń spowodowanych układaniem ściegów i zapewnienia  wymaganych wymiarów, napawanie powierzchni wałów lub czopów należy przeprowadzać zachowując określoną kolejność napawania w zależności od długości i średnicy elementu.  

Źródłem ciepła jest łuk elektryczny jarzący się pomiędzy metalem rodzimym, a elektrodą otuloną. Do zasilania stosuje się źródło prądu stałego lub przemiennego o odpowiedniej charakterystyce i parametrach. Rozkład temperatur w przestrzeni łuku elektrycznego:

·  temp.  katody 2373 K

·  temp. anody 2873 K

·  temp. słupa łuku 5273 K

Na nierównomierność pola magnetycznego ma wpływ:

·      różnie kształtujące się przebiegi prądów w przedmiocie

·      kształt i rozmiary łączonych przedmiotów

·      występowanie nieciągłości w przedmiotach łączonych

·      utrata własności magnetycznych przez metal ogrzany do temp. 1029 K

Długość łuku zmienia się od 0,5 do 1 cm.

Dane:

natężenie prądu 150A

masa elektrod (10 szt.) 580g

płytka 796g

średnica elektrody 4 mm

dł. elektrody  450 mm

czas 2,24 min.

ogarek 10 g

dł. ogarka 50 mm

waga płytki po napawaniu 830g

uzysk elektrody:

                                                VE = QS/QE * 100%

QS - uzysk spoiwa,

QE - masa całej elektrody,

                                                 VE = 65,38 %

uzysk stopiwa:

                                                        U = QS/QR * 100%

QR - masa stopionego rdzenia elektrody,

                                                        U = 70,83%

stała stapiania:

                                                        a = QS/I*t  [g/A*h]

A - natężenie prądu,

t - czas,

                                                        a = 6,07 

Wnioski:

              Spawanie łukowe wydaje się być operacją tańszą od spawania gazowego, z którym zapoznaliśmy się na poprzednim ćwiczeniu. Może za tym przemawiać tańszy koszt instalacji, gdyż nie potrzeba tu sieci gazowej (lub zaopatrywania w butle gazowe), a jedynym źródłem  zasilania jest tu sieć elektryczna z prądem stałym lub zmiennym. Urządzeniem zasilającym może być prostownik.

Jednakże spawanie łukowe nie wszędzie może być stosowane. W przypadku cienkich blach materiał może ulec przetopieniu na skutek wysokiej temperatury łuku elektrycznego. To z kolei wydaje się być zaletą  spawania gazowego, gdzie można sterować płomieniem, tak aby uniknąć przepalenia.

Napawanie łukowe można stosować w szerokim zakresie: do regeneracji kół wagonowych, zużytych elementów maszyn, armatury na gaz parę lub wodę, narzędzi. Twardość w zależności od użytej elektrody  waha  się  w granicach od 25 do 60HRC.

Po napawaniu powierzchnia nie będzie już miała takich własności jak cały materiał choćby ze względu na naprężenia występujące na skutek spawania (nawet po dobraniu elektrody najbardziej odpowiedniej do kreślonego materiału).