Наплавка валов: технология

Валы — важные элементы механических систем, так как они работают с большой нагрузкой, с течением времени наблюдается их износ. Восстановить вал и продлить срок его службы можно наплавкой или напылением, в соответствии с задачами, которые нужно решить. Это намного выгоднее, чем изготовление нового изделия. Наплавка валов — технология, представляющая собой нанесение металла, совместимого с материалом основы, на поврежденную, или выработавшую свой ресурс поверхность. Как результат, восстанавливаются первоначальные размеры, повышается износостойкость.

Основные этапы восстановления валов наплавкой

1. Сначала подготавливается поверхность на поврежденном участке. Необходимо очистить металла от ржавчины, смазки. Так сцепление основного и наплавляемого материала будет более прочным.
2. Наиболее распространенным реставрационным материалом для промышленных валов являются сплавы железа и никеля.
3. Способов нанесения материала на поверхность — несколько. Они выбираются с учетом назначения детали, ее габаритных размеров, условий эксплуатации.
4. После наплавки производится механическая, а затем чистовая обработка поверхности. Они позволяют добиться правильной посадки детали и хорошей работоспособности ее в механической системе.
5. Чтобы проверить результативность восстановления и целостность вала, проверяются его размеры эксплуатационные характеристики.

Наиболее часто наплавка выполняется круговым методом, при котором вал вращается, поэтому требуется специальная установка с головкой АБС. Однако именно при этом методе удается значительно снизить предел усталостной прочности.

Особенности процесса наплавки валов

Технология наплавки практически совпадает со сваркой: необходимо получить сварочный шов без трещин, пор, лишних включений. Следует также защитить наплавляемый металл от атмосферных газов.

Требования к процессу восстановления промышленного вала:

• доля смешения материалов должна по возможности снижаться до минимума;
• необходимо добиваться как можно меньшей глубины проплавления изделия;
• следует минимизировать остаточные напряжения и деформации;
• припуски на заключительную обработку следует уменьшать до нормированных пределов.

Методы наплавки

Электродуговая восстановительная. Восстановление производится электродами с покрытием. Правильно подобранный электрод должен формировать наплавочный слой с заданными характеристиками. Сечение подбирается исходя из диаметра вала, а конкретная марка — по составу присадки.

В газовой защитной атмосфере. Технологии TIG со сварочными вольфрамовыми стержнями и MIG/MAG с автоматической подачей проволоки выполняются в среде азота, диоксида углерода, гелия и аргона.

Под слоем флюса. Электродуга генерируется между наплавляемым материалом и концом проволоки, поступающей с подающего устройства. В зону обработки подается флюс, образующий эластичную оболочку.

Оборудование

Установка, на которой производится восстановление промышленных валов, включает механизм, приводящий во вращение сам вал и сварочную головку АБС; люнеты, поддерживающие вал, и электронагреватель. Блок АБС подвешивается на направляющих, скорость его движения меняется с перестановкой шестерен.

Подача наплавляемого материала, скорость передвижения головки и вылет электродов на установке производятся автоматически. Наклон головки осуществляется вручную.

Электронагреватель представляет собой две полуемкости, нижняя из которых монтируется на тележке, чтобы обеспечить удобное перемещение этого узла к каждому участку вала, требующему обработки.

Наиболее часто для валов используется порошковая проволока с 10% вольфрама в составе, но можно использовать и другие варианты.

Используемые технологии и современное оборудование позволяют восстанавливать валы любых категорий и размеров в кратчайший срок. Гарантируется высокая адгезия наплавочных материалов, устойчивость к коррозии. Материал значительно упрочняется, срок службы валов увеличивается.