Файл: Ремонт летательных аппаратов и авиационных двигателей Текст лекций.pdf

57
В зависимости от состава смеси температура пламени может ко- лебаться от 3100 до1530 С. После напыления иногда проводят оплавление покрытия.
Дуговая металлизация
Через два канала в горелке непрерывно подают две проволоки
(диаметром 1,5...3.2 мм), между концами которых возбуждается дуга и происходит расплавление проволоки. Расплавленный металл подхватывает струѐй сжатого воздуха, истекающего из центрального сопла электрометаллизатора, и в мелкорасплавленном виде переносится на поверхность основного материала.
При дуговом напылении при постоянном токе процесс протекает стабильно, обеспечивая получение покрытия с мелкозернистой структурой при высокой производительности процесса. Поэтому в качестве источника тока применяют источники постоянного тока со стабилизатором напряжения или со слегка возрастающей характеристикой.
Эксплуатационные расходы при электрометаллизации небольшие.
При применении электродов из разных металлов, желательно применять металлизаторы с отдельной регулировкой подачи каждого электрода.
К числу недостатков относится опасность перегрева и окисления напыляемого материала при малых скоростях подачи распыляемой проволоки. Кроме того, большое количество теплоты, выделяемой при горении дуги, приводит к значительному выгоранию легирующих эле- ментов, входящих в напыляемый состав.
Электроимпульсное нанесение покрытий основано на импульсном разряде конденсатора через проволоку напыляемого металла. При этом происходит взрывное плавление проволоки и осаждение расплавленных мелких частиц металла на поверхность изделия. Своеобразие покрытия вызвано особо малыми размерами частиц в мелкораспыленном состоянии.
2.5.2 Наплавка.
Отличие от напыления - напыление, это образование на поверхности изделия покрытия из нагретых до плавления или близкого к нему состояния частиц распыляемого материала с использованием теплоты перехода откинетической энергии к тепловой, сжигания горючей смеси или теплоты дугового разряда в газовых средах.
Наплавка - нанесение слоя расплавленного металла на оплавленную металлическую поверхность путем плавления присадочного материала теплотой кислородо-ацетиленового пламени, электрической или плазменной дуги.
Оба технологических процесса используются для восстановления изношенных деталей и создания на поверхности изделия слоя, обла- дающего повышенной износостойкостью, коррозионной стойкостью, жа- ропрочностью и другими свойствами. Но, в случае наплавки, превалирует восстановление изношенных поверхностей, а, в случае напыления, повышение эксплуатационных свойств поверхностных слоев изделий.

58
Газовая наплавка - один из способов сварки плавлением, про- текающий в условиях частичного оплавления основного металла при использовании высокотемпературного пламени, получаемого при сжи- гании смеси горючего газа с кислородом. Горючий газ обеспечивает высокую температуру пламени при сгорании, высокую скорость горения, высокую теплоту сгорания.
При наплавке, в отличие от сварки, желательна малая глубина проплавления основного металла. Поэтому наплавку осуществляют способом скоростной сварки. Используется горелка с соплом большого диаметра, нагревающая металл детали науглероживающим пламенем. При сварке с использованием ацетилена на поверхности металла оседают частицы восстановленного углерода, образуя тонкий науглероженный слой толщиной - 0,02 мм. Вследствие снижения точки плавления металла науглероженного слоя происходит расплавление только в тонком поверхностном слое.
Это явление называется "запотеванием".
Отрицательным является снижение механических свойств и коррозионной стойкости. Поэтому способ газовой наплавки применяют только при наплавке высокохромистого сплава на основе железа, стеллита и других высокоуглеродистых наплавочных материалов.
Преимущества способа - незначительное проплавление основного металла; возможность наплавки мелких деталей сложной формы; уменьшение опасности возникновения трещин за счет предварительного подогрева поверхности изделия и замедленного охлаждения; низкая стоимость оборудования.
Недостатки способа - низкая производительность при наплавке массивных деталей; высокая квалификация сварщика.

59
Преимущества: высокая производительность процесса при наплавке изделий простой формы с большой площадью наплавляемой по- верхности; простота осуществления процесса, не требующая высокой квалификации сварщика; возможность получения хорошего внешнего вида наплавленного валика; хорошие условия труда, связанные с от- сутствием разбрызгивания электродного металла, поскольку дуга скрыта под слоем флюса.
Недостатки: более высокая стоимость оборудования; непригодность для наплавки мелких изделий сложной формы.
Наплавка электродной проволоки под Флюсом.
Многоэлектродная наплавка - осуществляется обычно способом, при котором дуга возникает между двумя электродами. Преимущество этого способа связано с косвенным дуговым нагревом основного металла, обеспечивающим небольшое его проплавление в сочетании с высокой скоростью плавления электродной проволоки.
Использование нагрева проволоки электросопротивлением харак- теризуется тем, что увеличение вылета электродной проволоки соп- ровождается повышением скорости наплавки и снижением степени вли- яния основного металла на состав наплавленного слоя.
При обычной одноэлектродной наплавке под флюсом во избежание чрезмерного проплавления основного металла необходимо: тщательно выбирать наплавочный материал с учетом влияния основного металла на состав наплавленного слоя; ограничивать глубину проплавления путем более плотной укладки наплавляемых валиков; использовать многослойную наплавку.
Наплавка электродной лентой под флюсом - электрод - в виде широкой стальной ленты, располагаемой в процессе наплавки практически под прямым углом к основному металлу.
Преимущества: получение плоского валика наплавленного металла. достаточно большой ширины, примерно равной ширине ленточного электрода; возможность наплавки слоя требуемой толщины за один- два прохода, что обусловлено малой глубиной проплавления основного металла и в связи с этим незначительным влиянием его на состав наплавленного слоя; высокая производительность в связи с возможностью наплавки с высокой скоростью при большой силе тока.
Электродные ленты шириной до 180 мм.
Наплавка открытой дугой - наплавка без защитной среды, в среде воздуха, осуществляется проволокой сплошного сечения или порошковой проволокой при отсутствии подачи флюса или защитного газа в зону дуги. Сопряжена с большими практическими трудностями. Ее применение обусловлено следующими преимуществами: простота ис- пользуемого оборудования; возможность наплавки в полевых условиях; простота введения легирующих элементов в наплавленный металл.

60
Наплавка в среде углекислого газа - защита зоны дуги от ок- ружающего воздуха осуществляется потоком защитного газа со стороны подачи электродной проволоки (наплавочного материала). В качестве защитного газа используют СО2, или его смесь с аргоном и другими инертными газами. Недостатком является невозможность работы на открытом воздухе из-за влияния ветра на процесс наплавки. Основное преимущество - возможность за счет его осуществления в автоматическом и полуавтоматическом режиме.
Наплавка в среде инертного газа - зона дуги защищается аргоном, гелием или иным инертным газом. Наплавка осуществляется в двух вариантах: плавящимся и вольфрамовым электродами.
Плавящийся электрод: дуга возникает между основным металлом и вольфрамовым электродом. Наплавочный пруток подается в дугу и плавится в ней.
Электрошлаковая наплавка - протекает в условиях непрерывной подачи электродной проволоки (или ленты) внутри слоя расплавленного шлака, а плавление происходит за счет теплоты электросопротивления или пропускания тока между основным металлом и электродом.
Преимущества: экономичность возрастает при увеличении толщины наплавляемого слоя (применение многоэлектродных головок); меньший расход шлака, чем при дуговой наплавке под флюсом: возможность наплавки высокоуглеродистых и других материалов, обладающих высокой чувствительностью к образованию трещин, что обеспечивается низкой скоростью охлаждения наплавочного металла; простота процесса наплавки.
Плазменная наплавка - включает возникновение между основным металлом и электродом горелки (катодом) электрической дуги, обес- печивающей переход в плазменное состояние рабочего газа, подаваемого в зону дуги. При этом из сопла горелки истекает высокотемпературная плазменная струя, обеспечивающая плавление наплавочного материала.
Для образования плазмы используют смесь гелия ( 75 %) с аргоном (25 %), а в качестве защитного газа применяют аргон.
2.5.3 Сварка.
Определение - процесс получения неразъемного соединения ма- териалов путем местного нагрева свариваемых кромок деталей до расплавленного или пластического состояния с применением или без применения механического сжатия свариваемых деталей.
Электрическая дуговая сварка - используется тепло, выделяемое при горении электрической дуги. Выполняется плавящимся метал- лическим электродом, являющимся одновременно и присадочным мате- риалом или неплавящимся угольным или вольфрамовым электродом.
Ручная дуговая сварка плавящимся электродом - применяется для прихватки деталей, для сварки швов незначительной длины и сложной конфигурации.

61
Используются электроды со специальными обмазками толщиной 1...3 мм. В их состав входят шлакообразуюшие, легирующие, раскисляющие, связующие и другие составляющие.
Ручная сварка в среде защитных газов - применяется для деталей из малоуглеродистых коррозионностойких сталей и алюминиевых сплавов.
Защита деталей и электрода на свариваемом участке от действия окружающего воздуха производится аргоном.
Автоматическая сварка в среде защитных газов.
Неплавящимся электродом - производится по той же схеме, что и ручная, но в автоматическом режиме.
Дуговая автоматическая и полуавтоматическая сварка под слоем
флюса - в ней электрическая дуга возникает между основным металлом и электродной проволокой под слоем флюса.
Электрошлаковая сварка - основной и электродный металлы расплавляются теплом, выделяющимся при прохождении электрического тока через шлаковую ванну. За счет равномерного распределения тепла можно вести сварку металла большой толщины за один проход.
Контактная электросварка - свариваемые участки деталей наг- реваются электрическим током до пластического состояния и сжимаются.
Подразделяется на точечную, роликовую (шовную) и стыковую.
Газовая сварка - для нагрева и расплавления кромок соединяемых деталей используют теплоту реакций сгорания горючих газов (ацетилена, водорода, бензола и др.) с кислородом. Применяется для тонкостенных изделий из сталей и цветных сплавов.
Особенности применения сварки при ремонте авиационной техни-
ки.
Сварные соединения в зависимости от назначения и условий эксплуатации подразделяются на три категории:
1 категория - особо ответственные сварные соединения, прочность и герметичность которых обеспечивают общую эксплуатационную надежность изделия.
2 категория - сварные соединения, несущие статические и ди- намические нагрузки, а также герметичные соединения, обеспечивающие эксплуатационую надежность уэла.
3 категория - сварные соединения, несущие второстепенное значение и только статические нагрузки, не требующие герметичности и не оказывающие влияния на эксплуатационную надежность узла.
Электронно-лучевая сварка (ЭЛС).
Определение - сварка плавлением, при которой для нагрева со- единяемых частей используется энергия электронного луча (ГОСТ 2601-
74).
Достоинства - высокая концентрация энергии на малок пдощади; экономичность нагрева; отсутствие зон термического влияния; малые деформации свариваемых деталей. Максимальная плотность энергии в