Alkatrészek helyreállítása hegesztéssel és felületkezeléssel: helyreállítási módszerek és módszerek, jellemzők, technológiai folyamat

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

A hegesztési és felületképzési technológiák lehetővé teszik a fém alkatrészek hatékony helyreállítását, így biztosítva a termék nagyfokú megbízhatóságát és tartósságát. Ezt megerősíti az a gyakorlat, hogy ezeket a módszereket használják javítási műveletek végrehajtása során különféle területeken - az autójavítástól a hengerelt fém gyártásáig. A fémszerkezetek javítási munkáinak teljes mennyiségében az alkatrészek hegesztéssel és felületkezeléssel történő helyreállítása körülbelül 60-70%. Acél hengerblokkok, motortengelyek, forgattyúházak, láncszemek, pengék stb. leggyakoribb javítása

Hegesztés és burkolat javítási és helyreállítási munkák során

Mindkét módszer különböző paraméterekkel rendelkező hőkezelési módszereken alapula csatlakoztatott berendezés működése. A hegesztés alatt az atomközi kötések kialakulásának folyamatát értjük, amellyel egy alkatrész különböző elemei összekapcsolhatók, technológiai hézagok bezárhatók és a felület apróbb hibái kiküszöbölhetők. A hegesztési folyamat energiapotenciálját a munkadarab általános vagy helyi melegítése biztosítja.

Az ilyen jellegű tipikus műveletek közé tartozik a lemezek, felnik és perselyek további vagy törött alkatrészeinek rögzítése. Az egyszerű geometriai formájú termékek javítása mellett bonyolultabb helyreállítási feladatok is megoldhatók, de egyéb technológiai műveletek keretében. Például a menet hegesztéssel történő helyreállítását mechanikus egyengetési és esztergálási eljárások egészítik ki. Ezenkívül az ilyen munkák során be kell tartani a segédszerszámok, például szerszámok túlmelegedésére vonatkozó követelményeket, amelyek közvetlenül részt vesznek a menetkorrekcióban.

Ami a felületkezelést illeti, ez a módszer egy további fémbevonat felvitelét jelenti a helyreállítandó felületre. Az új technológiai réteg hasznos lehet a kopott alkatrészek javításánál vagy a felület megerősítésénél a súrlódási területen.

Alkalmazott berendezések

Hegesztéskor áramforrást, az alkatrész megtartására és az ív irányítására szolgáló berendezést kell használni. Gyakrabban hegesztő átalakítót használnak, amely egy motort tartalmaz 70-800 A DC generátorral. Transzformátoros egyenirányítók is használhatók.áram és vezérlőberendezés. Ha fogyóeszközökről és segédeszközökről beszélünk, akkor az alkatrészek hegesztéssel és felületkezeléssel történő helyreállítása tartófúvókák, elektródák és hűtőrendszerek csatlakoztatásával történik. Felületezéskor féknyereggel és emelővel ellátott deformáló fejeket is alkalmaznak, amelyek lehetővé teszik a szerszámgépekre történő felszerelést (esztergák vagy csavarozás). Speciális vágószerszámokat használnak a felesleges fémélek és fémrétegek eltávolítására.

Alkatrész-előkészítési követelmények

Mind a hegesztésnél, mind a felületezési folyamatnál a művelet minőségét nagymértékben meghatározza a munkadarab kezdeti állapota. Az alkatrész felületeit meg kell tisztítani a rozsdától, vízkőtől, szennyeződéstől és zsírtól. Ellenkező esetben megnő a behatolás hiányának, a repedéseknek és a salakzárványoknak a kockázata. Különös figyelmet kell fordítani a gyári és konzerváló olajok zsírtalanítására. Ezt az eljárást forró oldatban végezzük, majd a terméket mossuk és szárítjuk. Az alkatrészek hegesztéssel történő helyreállítása előtt ajánlatos homokfúvást végezni, ami javítja a javítás minőségét. Az ilyen feladatokhoz abrazív feldolgozási módszereket alkalmaznak kompresszor berendezések, csiszolókorongok és marók csatlakoztatásával. A korróziós sérülések enyhe nyomai kézi fémkefével is eltávolíthatók.

Mely elektródákat használják a helyreállításhoz?

A fő munkaeszköz és a munkadarab előkészítése után folytathatja az elektródák kiválasztását. A kiválasztás a fém típusától, a hiba jellegétől és aa fedőrétegre vonatkozó követelmények. Általános szabály, hogy a törések és repedések gyakori eseteiben körülbelül 4 MPa szakítószilárdságú hagyományos hegesztőelektródákat használnak. A szénacélokkal való munkavégzéshez ajánlatos fogyóeszközöket használni, amelyek rúdja 1,5-12 mm vastagságú Sv-08 huzalból készül. Ne hagyja figyelmen kívül a bevonat jellemzőit. Az E-34 típusú elektróda krétabevonata magas stabilizáló hatást biztosít az alkatrészek hegesztéssel és felületkezeléssel történő helyreállításánál. Hozzájárul a stabil ívégetési folyamathoz, amely lehetővé teszi sűrű és egyenletes varrat kialakítását.

Ma már nem szabványos elektróda fogyóeszközöket is használnak, például szalagot és csőszerű porelemeket. Általában legfeljebb 0,8 mm vastagságú hengerelt fémszalagok, amelyek felületét különféle ferromangán, sztálinit stb. alapú, por alakú ötvözőkeverékekkel töltik fel. Az ilyen elektródákkal foglalkozni kell, ha a javított területet további működési tulajdonságokkal kívánják felruházni.

Kézi ívhegesztés és felületképzési módszer

Sérült hegesztési varratok javításakor, repedések tömítésekor és hermetikus tokok tömítésekor használhatja a manuális módszert grafit-, szén- vagy volfrámelektródákkal. A munka során egy köteg bevonattal ellátott rudat veszünk, és huzallal rögzítjük. A végeket előre kell hegeszteni és be kell helyezni az előkészített tartóba. Működés közben az elektródák úgynevezett vándorívet alkotnak, széles hatásmezővel. Hogyanminél nagyobb a sérült terület, annál nagyobbnak kell lennie a gerendának. Az ilyen módon végzett hegesztési folyamat fő nehézsége a háromfázisú hálózat csatlakoztatásának szükségessége, mivel ugyanazt a felületet 5-6 elektródából álló gerendával megnövelt áramerősséggel kell elvégezni. Ezt a módszert közepes és nagy vastagságú ötvözött és gyengén ötvözött acélokból készült alkatrészek javítására használják.

Automatikus merülőíves hegesztési módszer

Az automatikus felületképzési folyamat abban különbözik, hogy az elektróda ellátása az ívnek a munkafelület mentén történő mozgásával teljesen gépesített. A fluxus viszont biztosítja a célzóna izolálását az oxigén káros hatásaitól. A módszert legfeljebb 15 mm kopásmélységű lapos és hengeres alkatrészek felületeinek helyreállítására használják. A hiba méretének növekedésével több réteg keményburkolatot lehet felvinni, de ebben az esetben meg kell várni minden előző réteg polimerizációját. Az alkatrészek hegesztéssel és felületkezeléssel történő helyreállításának ez a technológiája megköveteli az áramforrások átalakító vagy egyenirányító formájában történő csatlakoztatását egy csavarvágó esztergagéppel. A munkaterületen 1-4 mm vastag fluxusbevonatot alakítanak ki, amely után automatikusan egy íves elektródahuz alt vezetnek. Ennek a módszernek a fő előnyei a kézi hegesztéshez képest a minimális fémveszteség a fröccsenés következtében. A kézi módszerrel többszörösen több salak és hulladék keletkezik.

Vibroíves felületképzési módszer

Ebben az esetben olvasztható elektródákat használnak, amelyek a folyamat soránaz égő ívek rövidzárlatokkal rezegnek. A fogyóeszközök szállítása és mozgatása is automatizált. A folyamat külső bonyolultsága ellenére a módszer meglehetősen egyszerű, és nem igényel speciális felszerelést. Sőt, hosszú távon a hőkezelés nélküli keménység megőrzésével az alkatrész deformációjának kizárása is várható. Vannak azonban korlátok is. Tehát az alkatrészek hegesztéssel és felületkezeléssel történő helyreállítására szolgáló vibrációs módszerek legalább 8 mm átmérőjű vagy 0,5-3,5 mm vastagságú munkadarabokhoz alkalmasak. Elméletileg a vibroíves felületkezelés különféle védőkörnyezetekben végezhető gázzal vagy fluxussal, de a gyakorlatban gyakrabban alkalmaznak folyékony szigetelést - például szódaoldatot.

Hegesztés és felületkezelés gázvédő környezetben

Ez a módszer egy speciális palack elkészítését foglalja magában sűrített gázkeverékkel. Argon és szén-dioxid gázok használhatók, nagy nyomással a hegesztési zónába irányítva. A keverék feladata a munkadarabnak a levegőben lévő nitrogén és oxigén negatív hatásaitól való elszigetelésének védelmi funkciójára is korlátozódik. A gáznemű közegben történő hegesztéssel a legjobb minőségű illesztéseket olyan wolframelektródák segítségével érik el, amelyeknél külön töltőanyagot visznek be a munkaterületbe. A felületkezelés fordított polaritású egyenárammal történik. A folyamat gépesíthető, ha elektródahuz alt használnak, de a gáz-elektromos égőket általában manuálisan kezelik.

Félautomata hegesztési és felületképzési módszerek

Optimális módszer alumíniummal és különféle színesfémötvözetekkel való megmunkáláshoz. A berendezés paramétereinek rugalmas beállításának és a különböző védőkörnyezetek alkalmazási lehetőségének köszönhetően a kezelő alacsony áramerősség mellett akár 12 mm vastagságú munkadarabon is kiváló minőségű varratot kaphat. Az alkatrészek hegesztéssel történő helyreállításának félautomata módszerét 0,8-6 mm vastagságú volfrámelektródák segítségével hajtják végre. A feszültség ebben az esetben 20 és 25 V között változhat, az áramerősség pedig 120 A-en belül van.

Alternatív nyomásvisszanyerési technológia

A hegesztés és felületkezelés termikus módszerei mellett a fém nyersdarabok szerkezetének megváltoztatására az érintkezési vagy hideg módszerek széles csoportját is alkalmazzák. Különösen az alkatrészek nyomás alatti hegesztéssel történő helyreállítását lyukasztóval ellátott mechanikus egységek segítségével hajtják végre. A képlékeny alakváltozás során az érintkezési pontokon meghatározott paraméterekkel rendelkező hegesztett kötés jön létre. A deformáló hatás konfigurációja az ütés jellemzőitől és a kompressziós technikától függ.

Következtetés

Ma nincs hatékonyabb módszer a fémszerkezetek hibáinak kijavítására, mint a hegesztés és a felületkezelés. A másik dolog az, hogy ezekben a szegmensekben a technológia gyakorlati megvalósítására szolgáló különféle módszerek aktív fejlesztése folyik. A legígéretesebb irány az alkatrészek hegesztéssel és automatizált berendezéseken történő felületkezelésével történő helyreállítása. A javítási műveletek gépesítése növeli a folyamat termelékenységét, annakergonómia és biztonsági szint a hegesztő számára. Ezzel párhuzamosan a nagy pontosságú argon-ívhegesztés módszerei is kidolgozás alatt állnak, gázvédő közegek csatlakoztatásával. Túl korai ilyen irányú teljes automatizálásról beszélni, de az eredmény minőségét tekintve ez a terület előrehaladott.