Методы исправления дефектов наплавки

Основные виды дефектов при наплавке, причины их возникновения и меры их предупреждения представлены в таблице 5.2.

Таблица 5.2 - Виды дефектов, причины их возникновения и меры предупреждения

Виды дефектов	Внешние признаки дефектов	Возможные причины возникновения	Меры предупреждения дефектов
Подрез зоны сплавления	Углубление по линии сплавления наплавленного валика с основным металлом.	Нарушение режима наплавки (высокая интенсивность светового потока, плохая защита металла шва от окисления)	Соблюдение режима наплавки, указанного в операционной карте технологического процесса при наплавке изделия.
Свищ	Воронкообразное углубление в наплавленном валике.	Недостаточная очистка металла.	Соблюдение требований при металла.
Трещина	Разрыв в наплавленном валике и (или) прилегающих к нему зонах.	Зависит от содержания углерода и серы в наплавленном металле, жесткости изделия, плохой газовой защиты. Нарушение лигатуры наплавочного порошка.	Соблюдение требований при наплавке.
Усадочная раковина	Полость или впадина, образовавшаяся при усадке наплавленного металла в условиях отсутствия питания жидким металлом.	Нарушение режима наплавки (высокая интенсивность светового потока, большая энергия излучения);	Соблюдение режима наплавки, указанного в операционной карте технологического процесса на наплавку изделия.
Поверхностное окисление	Окалина или пленка окислов на поверхности наплавленного металла.	Нарушение режима наплавки (неоптимальный расход защитного газа).	Соблюдение режима наплавки указанного в операционной карте технологического процесса на изделие.
Поры	заполненные газом полости в наплавленном слое, имеющие округлую, вытянутую или более сложную форму	Использование влажного или отсыревшего порошка.	Снижение скорости сварки, увеличение объема сварочной ванны, уменьшение теплоотвода в основной металл и увеличение его начальной температуры снижают скорость кристаллизации металла и уменьшают пористость швов.

Трещины являются наиболее опасным дефектом при наплавке, так как под воздействием быстроизменяющихся нагрузок или тепловых колебаний они могут развиваться, т. е. увеличиваться в размерах, что может привести к преждевременному выходу детали из строя. Поэтому контролю на обнаружение трещин необходимо уделять весьма серьезное внимание.

Возникновение трещин зависит от содержания углерода и серы в наплавленном металле, от недостаточного предварительного подогрева детали при наплавке, жесткости изделия и пр. Холодные трещины могут возникать при отсутствии замедленного охлаждения детали после наплавки.

Поры являются менее опасным дефектом, чем трещины, но их наличие снижает износостойкость и прочность наплавленного металла.

При визуальном контроле валка холодной наплавки не допускаются дефекты в виде трещин в наплавленном слое и в зоне сплавления с основным металлом детали, пор и раковин, шлаковых включений, несплавления слоя с основным металлом детали, подрезов. При выявлении дефектов внешним осмотром производится повторная лазерная наплавка дефектного места.

 

 

5.5 Расчет производственной площади и разработка плана расстановки оборудования

Производственные площади для наплавочного производства по каждому виду оборудования представлены в таблице 3.11.

Таблица 3.11 – Производственные площади заготовительного производства, м²

Наименование	Производственная площадь, м^2
Склад заготовок
Участок очистки
Лазерная наплавка
Участок контроля
Участок консервации и упаковки
Склад готовой продукции
Итого:

 

Площадь цеха с учётом проходов и проездов определяется по формуле [11]:

 

, (3.2)

 

где F_пп – производственная площадь цеха, м²;

k_п – коэффициент использования площади цеха (k_п = 0,6).

 

 

Площадь цеха с учётом санитарно-бытовых помещений определяется по

формуле:

, (3.3)

 

Длина цеха определяется, исходя из расчётной площади цеха и выбранной ширины пролёта:

 

(3.4)

 

где В – ширина цеха, м (В=10 м).

 

 

Длина цеха должна делиться на строительный модуль 6 м, длина цеха будет равна 18 м.

Размеры цеха, в котором установлен лазерный комплекс и будет производиться наплавка валков: 18х10 м, а площадь 180 м². Согласно проведенным расчетам необходимая площадь должна составлять 111 м² т.е.
меньше имеющейся в распоряжении, что соответствует существующим нормам.

При разработке плана цеха для лазерной сварки необходимо соблюдать следующие требования [13,14]:

1. Лазерные технологические установки должны размещаться, как правило, в отдельном помещении.

2. В случае размещения лазерной машины в общем помещении лазерный участок должен быть изолирован и приняты меры, препятствующие доступу к нему посторонних лиц.

3. При эксплуатации нескольких лазерных установок желательно иметь отдельное помещение для обслуживающего персонала, проведения ремонта, хранения оборудования и инструмента.

4. Полы в помещении должны быть покрыты половой керамической плиткой. Допускается покрытие полов пластиком, линолеумом.

5. На расстоянии менее 40 м от лазерного технологического комплекса не должно быть источников повышенных вибраций, таких как движение тяжелого автотранспорта, кузнечные молоты и штампы, долбежные и строгальные станки.

6. Для размещения лазерного оборудования мощностью с излучения более 200Вт желательно устройство отдельного фундамента или платформы.

7. Поверхности внутренних конструкций и оборудования помещений должны быть светлых оттенков и матовыми, не иметь блестящих или отражающих поверхностей.

8. Помещение должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией, желательно кондиционирование воздуха. Общая вытяжная вентиляция помещения должна иметь производительность, зависящую от мощности используемого лазера и размеров помещения, но не менее 1000 куб.м/час Удаление продуктов горения из рабочей зоны должно обеспечиваться отдельным вентилятором с производительностью, зависящей от мощности используемого лазера и размеров стола, но не менее 700 куб.м/час.

9. Высота помещений должна обеспечивать удобство монтажа и обслуживания оборудования, но не менее 2,5м.

10. В помещении, где расположен лазерный технологический комплекс, должны быть обеспечены:

- температура воздуха в диапазоне от +15 °С до +25 °С;

- относительная влажность воздуха при максимальной температуре не более 80%;

- содержание пылевидных частиц в воздухе не более 2 мг/м³;

- наличие контура заземления.

Указанные требования могут корректироваться в зависимости от параметров лазерной технологической установки (тип лазера, координатного стола, вспомогательного оборудования) и характера решаемых с ее помощью производственных задач.

При расстановке оборудования необходимо соблюдать следующие требования:

- оборудование располагаются на расстояние не ближе 0,6 - 1 метров от стены;

- баллоны с защитным газом должны находиться в специальном шкафу;

- оборудование должно располагаться так, чтобы можно было свободно подвозить и отвозить материалы.

Планировка сборочно-сварочного цеха представлена в графической части на листе ТПЖА.067514.079 ДПЛ.

 

Заключение

Выполнение данного курсового проекта позволило закрепить теоретические знания, полученные при изучении дисциплины «Производство сварных конструкций»

В ходе выполнения данного курсового проекта был разработан технологический процесс наплавки изделия “Лопатка ТВД”. Для этого был проанализирован традиционный заводской технологический процесс и произведена замена существующего способа ручной дуговой наплавки на импульсную лазерную наплавку порошковой проволокой. Подобрано необходимое оборудование. Выполнен расчет режимов импульсной лазерной наплавки. Произведены необходимые расчеты для определения площади производственных помещений и разработана планировка цеха. Также выбраны необходимые способы контроля качества и методы исправления дефектов.