Что такое наплавка: Наплавка — это… Что такое Наплавка?

Наплавка — это… Что такое Наплавка?

Наплавка — это нанесение слоя металла или сплава на поверхность изделия посредством сварки плавлением.

Технология

Восстановительная наплавка применяется для получения первоначальных размеров изношенных или поврежденных деталей. В этом случае наплавленный металл близок по составу и механическим свойствам основному металлу.

Наплавка функциональных покрытий служит для получения на поверхности изделий слоя с необходимыми свойствами. Основной металл обеспечивает необходимую конструкционную прочность. Слой наплавленного металла придаёт особые заданные свойства: износостойкость, жаростойкость, жаропрочность, коррозионную стойкость и т. д.

Важнейшие требования, предъявляемые к наплавке, заключаются в следующем:

• минимальное проплавление основного металла;
• минимальное перемешивание наплавленного слоя с основным металлом;
• минимальное значение остаточных напряжений и деформаций металла в зоне наплавки;
• занижение до приемлемых значений припусков на последующую обработку деталей.

Способы наплавки

• Ручная дуговая наплавка покрытыми электродами
• Дуговая наплавка под флюсом проволоками и лентами
• Дуговая наплавка в защитных газах вольфрамовыми (неплавящимися) и проволочными металлическими (плавящимися) электродами
• Дуговая наплавка самозащитными порошковыми проволоками
• Электрошлаковая наплавка
• Плазменная наплавка
• Лазерная наплавка
• Электронно-лучевая наплавка
• Индукционная наплавка
• Газопламенная наплавка

Применение

Наплавку производят при восстановлении изношенных и при изготовлении новых деталей машин и механизмов. Наиболее широко наплавка применяется при ремонтных работах. Восстановлению подлежат корпусные детали различных двигателей внутреннего сгорания, распределительные и коленчатые валы, клапаны, шкивы, маховики, ступицы колес и т. д.

См. также

Литература

• Хасуи А., Моригаки О. Наплавка и напыление. Пер. с яп. Москва «Машиностроение» 1985 г.

Наплавка металлов. Технология наплавки. Сварка наплавка.

Сварка наплавка

Наплавка — нанесение с помощью сварки слоя металла на поверхность изделия. Наплавка позволяет получать детали с поверхностью, отличающейся от основного металла, например жаростойкостью и жаропрочностью, высокой износостойкостью при нормальных и повышенных температурах, коррозионной стойкостью и т.п. Наплавка может производиться как при изготовлении новых деталей, так и в ремонтно-восстановительных работах, существенно удлиняя срок эксплуатации деталей и узлов, обеспечивая этим высокий экономический эффект.

При восстановлении, ремонте наплавку выполняют примерно тем же металлом, из которого изготовлено изделие, однако такое решение не всегда целесообразно. Иногда при изготовлении новых деталей (и даже при ремонте) целесообразней на поверхности получить металл, отличающийся от металла детали.

Технология наплавки

Действительно, в ряде случаев условия эксплуатации поверхностных слоев значительно отличаются от условий эксплуатации всего остального материала изделия.

Так, например, если деталь (изделие) должна определять общую прочность, которая зависит от свойств металла и его сечения, то поверхностные слои часто дополнительно должны работать на абразивный или абразивно-ударный износ (направляющие станин, зубья ковшей землеройных орудий, желоба валков канатно-подъемных устройств и др.). Условия работы могут усложняться повышенной температурой, эрозионно-коррозионным воздействием окружающей среды (морской воды, различных реагентов в химических производствах и др.). В качестве примера можно указать клапаны двигателей, уплотнительные поверхности задвижек, поверхности валков горячей прокатки и т.п. Иногда такие детали и изделия целиком изготовляют из металла, который обеспечивает и требования к эксплуатационной надежности работы его поверхностей. Однако это не всегда наилучшее и, как правило, не экономичное решение. Часто оказывается целесообразней все изделие изготовлять из более дешевого и достаточно работоспособного металла для конкретных условий эксплуатации и только на поверхностях, работающих в особых условиях, иметь необходимый по толщине слой другого материала. Иногда это достигается применением биметаллов (низкоуглеродистая сталь + коррозионно-стойкая сталь; сталь + титан и др.), а также поверхностным упрочнением (поверхностной закалкой, электроискровой обработкой и др.), нанесением тонких поверхностных слоев (металлизацией, напылением и пр.) или наплавкой слоев значительной толщины на поверхность.

В изготовлении новых изделий в целях обеспечения надлежащих свойств конкретных поверхностей обычно применяют относительно простые стали (например, низкоуглеродистые), а на рабочие поверхности наплавляют, например, бронзу, заменяя тем самым целиком бронзовую деталь, кислотостойкую сталь (для работы в условиях воздействия соответствующей химически агрессивной среды) или материал, хорошо работающий на истирание (при наличии трения с износом) и т.п.

Такие слои можно наносить на наружные поверхности деталей (например, валы, валки прокатного оборудования, рельсовые крестовины и др.) или внутренние поверхности — обычно цилиндрических изделий (корпуса химических и энергетических реакторов, оборудование химических производств и др. ).

Наплавку осуществляют нанесением расплавленного металла на поверхность изделия, нагретую до оплавления или до температуры надежного смачивания жидким наплавленным металлом. Наплавленный слой образует одно целое с основным металлом (металлическая связь). При этом, как правило (кроме некоторых случаев ремонтной наплавки, применяемой для восстановления исходных размеров деталей), химический состав наплавленного слоя может значительно отличаться от состава основного металла. Толщина наплавленного металла, образованного одним или несколькими слоями, может быть различной: 0,5 … 10 мм и более.

Необходимые свойства металла наплавленного слоя зависят от его химического состава, который, в свою очередь, определяется составом основного и дополнительного металлов и долями их участия в образовании шва. Влияние разбавления слоев основным металлом тем меньше, чем меньше доля основного металла в формировании слоя (γ

0). В связи с этим для случаев (а их большинство), когда желательно иметь в наплавленном слое состав, максимально приближающийся к составу наплавляемого металла, необходимо стремиться к минимальному проплавлению основного металла, т. е. к уменьшению доли основного металла в металле шва (γ₀).

При многослойной наплавке состав каждого слоя различен, так как различна доля участия основного металла (на который наплавляют) в образовании наплавленного слоя. Если при наплавке 1-го слоя основной металл непосредственно участвует в формировании шва, то при наплавке 2-го и последующих слоев он участвует косвенно, определяя состав предыдущих слоев. При наплавке большого числа слоев при некоторых условиях наплавки состав металла поверхностного слоя может быть идентичен дополнительному наплавляемому металлу.

Способы наплавки

Существуют разнообразные способы наплавки:

1. Ручная дуговая электродами со стержнями и покрытиями специальных составов.
2. Автоматическая наплавка под флюсом. Электроды могут быть сплошного сечения и порошковые. Состав флюса, металл электрода и состав наполнителя определяют свойства наплавленного слоя.
3. Наплавка плавящимися и неплавящимися электродами в среде защитных газов. Свойства наплавленного слоя зависят от материала присадки или электрода.
4. Плазменная наплавка. Дуга может быть как прямого, так и косвенного действия. Можно плазменной струей оплавлять слой легированного порошка, предварительно нанесенный на поверхность детали.
5. Электрошлаковая, электронно-лучевая, лазерная наплавка, а также наплавка газокислородным пламенем.

Существенным показателем эффективности того или иного способа наплавки является степень перемешивания при наплавке основного металла и присадочного: чем она меньше, тем ближе будут свойства наплавленного слоя к заданным.

Наплавка металлов

  ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О НАПЛАВКЕ
 

Наплавка предусматривает нанесение расплавленного металла на оплавленную металлическую поверхность с последующей его кристаллизацией для создания слоя с заданными свойствами и геометрическими параметрами. Наплавку применяют для восста­новления изношенных деталей, а также при изготовлении новых деталей с целью получения поверхностных слоев, обладающих повышенными твердостью, износостойкостью, жаропрочностью, кислотостойкостью или другими свойствами. Она позволяет значи­тельно увеличить срок службы деталей и намного сократить расход, дефицитных материалов при их изготовлении. При большинстве методов наплавки, так же как и при сварке, образуется подвижная сварочная ванна. В головной части ванны основной металл расплавляется и перемешивается с электродным металлом, а в хвосто­вой части происходят кристаллизация расплава и образование металла шва. Наплавлять можно слои металла как одинаковые по составу, структуре и свойствам с металлом детали, так и значительно отличающиеся от них. Наплавляемый металл выбирают с учетом эксплуатационных требований и свариваемости.

   Наплавка может производиться на плоские, цилиндрические, конические, сферические и другие формы поверхности в один или несколько слоев. Толщина слоя наплавки может изменяться в широких пределах — от долей миллиметра до сантиметров. При наплавке поверхностных слоев с заданными свойствами, как пра­вило, химический состав наплавленного металла существенно от­личается от химического состава основного металла. Поэтому при наплавке должен выполняться ряд технологических требований. В первую очередь таким требованием является минимальное разбав­ление направленного слоя основным металлом, расплавляемым при наложении валиков. Поэтому в процессе наплавки необходимо получение наплавленного слоя с минимальным проплавлением основного металла, так как в противном случае возрастает доля основного металла в формировании наплавленного слоя. Это при­водит к ненужному разбавлению наплавленного металла расплав­ляемым основным. Далее при наплавке необходимо обеспечение минимальной зоны термического влияния и минимальных напряжений и деформации. Это требование обеспечивается за счет уменьшения глубины проплавления регулированием параметров режима, погонной энергии, увеличением вылета электрода, приме­нением широкой электродной ленты и другими технологическими приемами.

            

             Рис.1  СХЕМА НАПЛАВКИ СЛОЕВ               Рис.2   НАПЛАВКА ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
 

   Технология наплавки различных поверхностей предусматривает ряд приемов нанесения наплавленного слоя: ниточными валиками с перекрытием один другого на 0,3-0,4 их ширины, широкими валиками, полученными за счет поперечных к направлению оси валика колебаний электрода, электродными лентами и др. Распо­ложение валиков с учетом их взаимного перекрытия характеризу­ется шагом наплавки (рис.1).

 

  

     

       Рис.3   СМЕЩЕНИЕ ЭЛЕКТРОДА ПРИ
                   НАПЛАВКЕ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ

         а — наклонно расположенным электродом
         б — вертикально расположенным электродом

 

 

 

 

   Наплавку криволинейных поверхностей тел вращения выпол­няют тремя способами (рис.2): наплавкой валиков вдоль обра­зующей тела вращения, по окружностям и по винтовой линии. Наплавку по образующей выполняют отдельными валиками так же, как при наплавке плоских поверхностей. Наплавка по окружностям также выполняется отдельными валиками до полного замыкания начального и конечного участков их со смещением на определенный шаг вдоль образующей. При винтовой наплавке деталь вращается непрерывно, при этом источник нагрева перемещается вдоль оси тела со скоростью, при которой одному обороту детали соответст­вует смещение источника нагрева, равное шагу наплавки. При наплавке тел вращения необходимо учитывать возможность стекания расплавленного металла в направлении вращения детали. В этом случае целесообразно источник нагрева смещать в сторону, противоположную направлению вращения, учитывая при этом длину сварочной ванны и диаметр изделия (рис.3).
   Выбор технологических ус­ловий наплавки производят, исходя из особенностей мате­риала наплавляемой детали. Наплавку деталей из низкоуг­леродистых и низколегирован­ных сталей обычно производят в условиях без нагрева изделий. Наплавка средне- и высокоуг­леродистых, легированных и высоколегированных сталей часто выполняется с предвари­тельным нагревом, а также с проведением последующей термообработки с целью снятия внутренних напряжений.
   Нередко такую термообработку (отжиг) выполняют после наплавки для снижения твердости перед последующей механической обработкой слоя. Для выполнения наплавки в основном применяют способы дуговой и электрошла­ковой сварки. При выборе наиболее рационального способа и технологии наплавки следует учитывать условия эксплуатации на­плавленного слоя и экономическую эффективность процесса.

                                СПОСОБЫ И ТЕХНОЛОГИЯ НАПЛАВКИ
 

Дуговая наплавка под флюсом. Нагрев и расплавление металла, так же как при сварке, осуществляются теплом дуги, горящей между плавящимся электродом и основным металлом под слоем флюса. Наплавка под флюсом является одним из основных видов механи­зированной наплавки. Основными преимуществами являются не­прерывность и высокая производительность процесса, незначитель­ные потери электродного металла, отсутствие открытого излучения дуги.   Отличительной особенностью наплавки под флюсом является хороший внешний вид наплавленного слоя (гладкая поверхность и плавный переход от одного наплавленного валика к другому). В процессе наплавки возможны четыре основных способа легирова­ния наплавленного металла (рис.4).

 

Р и с. 4. СПОСОБЫ ЛЕГИРОВАНИЯ НАПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА:         
a — через   сварочную   проволоку,   б — порошковую   проволоку, 
в — керамический флюс,    г — укладка легированной присадки
 

1. Применение легированной проволоки или ленты и обычных плавленных флюсов. Для наплавки используют легированные сва­рочные проволоки, специальные наплавочные проволоки и леги­рованные ленты, в том числе спеченные. Наплавка производится под флюсами АН-20, АН-26 и др., которые выбирают в зависимости от состава электродного металла.

2.  Применение порошковой проволоки или порошковой ленты и обычных плавленных флюсов. Порошковая проволока или лента расплавляется в дуге и образует однородный жидкий расплав. Этотспособ позволяет получить наплавленный металл с общим содержанием легирующих примесей до 40-50%. Марка порошковойпроволоки или ленты выбирается в зависимости от необходимого типа наплавленного металла и его требуемой твердости.

3. Применение обычной низкоуглеродистой проволоки или ленты и легирующих наплавленных флюсов (керамических). Этот способ позволяет ввести в наплавленный металл до 35% легирующих примесей. При наплавке наибольшее применение получили кера­мические флюсы АНК-18 и АНК-19, обеспечивающие хорошее формирование наплавленного металла, легкую отделимость шлако­вой корки, высокую стойкость наплавленного металла против об­разования пор и трещин.

4. Применение обычной низкоуглеродистой проволоки или ленты и обычных плавленных флюсов с предварительной укладкой легирующих материалов на поверхность наплавляемого изделия. Здесь возможна предварительная засыпка или дозированная подача легирующих порошков, а также предварительная укладка прутков или полосок легированной стали, намазывание специальных паст на место наплавки и др. Во всех случаях нанесенный легирующий материал расплавляется дугой и переходит в наплавленный металл.

   В связи с тем что в технологии выполнения между наплавкой и сваркой много общего, для наплавки применяется то же оборудо­вание, что и при сварке соответствующими способами.
   Наплавку углеродистых и низколегированных сталей выполня­ют под плавленными флюсами ОСЦ-45, АН-348-А. Флюс АН-60 пригоден для одно- и многоэлектродной наплавки низкоуглероди­стых и низколегированных сталей на нормальных и повышенных скоростях, а также для наплавки электродными лентами.
   Наплавку легированных сталей производят под низкокремни­стыми плавленными флюсами АН-22, АН-26 и др. , а высоколеги­рованные хромоникеливые стали и стали других типов с легкоокис-ляющимися элементами (титан, алюминий) — под фторидными флюсами АНФ-1 и АНФ-5.
   Для предупреждения образования шлаковых включений и не-проваров в наплавленном слое при многослойной наплавке необ­ходимо тщательно удалять шлаковую корку с предыдущих слоев.

Дуговая наплавка в защитных, газах. Наплавку в защитных газах применяют в тех случаях, когда невозможны или затруднены подача флюса и удаление шлаковой корки. Преимуществами данного вида наплавки являются визуальное наблюдение за процессом и возмож­ность его широкой механизации и автоматизации с использованием серийного сварочного оборудования. Ее применяют при наплавке деталей в различных пространственных положениях, внутренних поверхностей, глубоких отверстий, мелких деталей и сложных форм и т. п. Технология выполнения наплавки в защитных газах во многом сходна с технологией наплавки под флюсом, отличие лишь в том, что вместо флюсовой применяют газовую защиту зоны сварки. Помимо перечисленных преимуществ это освобождает сварщика от необходимости засыпки флюса и удаления шлака. С целью уменьшения разбрызгивания металла наплавка в защитном газе производится самой короткой дутой. Наплавку плоских повер­хностей во избежание коробления деталей производят отдельными участками «вразброс». Цилиндрические детали можно наплавлять по винтовой линии как непрерывным валиком, так и с поперечными колебаниями электрода: Короткие участки могут наплавляться про­дольными валиками вдоль оси цилиндрической детали, но здесь возможно возникновение деформаций, которые в процессе наплав­ки следует уравновешивать. Для этого наплавка каждого последу­ющего валика должна производиться с противоположной стороны по отношению к уже наплавленному. При наплавке внутренних цилиндрических и конических поверхностей применяют специаль­ные удлиненные мундштуки.
   Наплавка может производиться в углекислом газе, аргоне, гелии и азоте. Высоколегированные стали, а также сплавы на алюмини­евой и магниевой основе наплавляются в аргоне или гелии. На­плавка меди и некоторых ее сплавов может производиться в азоте, который ведет себя по отношению к ней нейтрально. При наплавке углеродистых и легированных сталей используют более дешевый углекислый газ. Наплавка может производиться как плавящимся, так и неплавящимся электродами. Неплавящийся вольфрамовый  электрод обычно применяют при наплавке в аргоне и гелии. Наибольшее распространение получила наплавка в углекислом газе плавящимся электродом на постоянном токе обратной полярности. Учитывая, что углекислый газ окисляет расплавленный металл, в наплавочную проволоку обязательно вводят раскислители (марга­нец, кремний и др.). При наплавке применяют как проволоку сплошного сечения, так и-порошковую. Для наплавки деталей из углеродистых и низколегированных сталей с целью восстановления их размеров применяют сварочные проволоки сплошного сечения Св-08ГС, Св-08Г2С, Св-12ГС, а также наплавочные Нп-40, Нп-50, Нп-ЗОХГСА и др. При необходимости получения наплавленного слоя с особыми свойствами применяют порошковые проволоки.
   Недостатком способа является то, что в процессе наплавки в углекислом газе наблюдается сильное разбрызгивание жидкого металла, приводящее к налипанию брызг на мундштук и засорению сопла горелки. Кроме того, возможность сдувания газовой струи ветром затрудняет наплавку на открытом воздухе.

Дуговая наплавка порошковыми проволоками. Наплавка порош­ковой проволокой с внутренней защитой основана на введении в сердечник проволоки кроме легирующих компонентов также шла-кообразующих и газообразующих материалов. Применение флюсо­вой и газовой защиты при наплавке такой проволокой не требуется. Легирующие элементы порошковой проволоки переходят в шов, а газо- и шлакообразующие материалы создают защиту металла от азота и кислорода воздуха. В дуге тонкая пленка расплавленного шлака покрывает капли жидкого металла и изолирует их от воздуха. Разложение газообразующих материалов создает поток защитного газа. После затвердевания на поверхности наплавленного валика образуется тонкая шлаковая корка, которая может не удаляться при наложении последующих слоев. При наплавке используют различ­ные самозащитные порошковые проволоки. Для наплавки низко-углеродистых слоев используют сварочные проволоки типа ПП-АНЗ и др. Для получения слоев с особыми свойствами приме­няют специальные проволоки. Так, для наплавки деталей, работа­ющих при больших давлениях и повышенных температурах, применяют порошковую проволоку ПП-ЗХВЗФ-О, наплавку дета­лей, подвергающихся интенсивному абразивному износу, произво­дят самозащитной порошковой проволокой ПП-У15Х12М-6 (буква О в обозначении марки порошковой проволоки указывает, что данная порошковая проволока предназначена для наплавки откры­той дугой).
   Технология выполнения наплавки самозащитной порошковой проволокой в основном ничем не отличается от технологии наплав­ки в углекислом газе. Открытая дуга дает возможность точно направлять электрод, наблюдать за процессом формирования на­плавляемого слоя, что имеет большое значение при наплавке деталей сложной формы. Одним из преимуществ этого способа является применение менее сложной аппаратуры по сравнению с аппаратурой, применяемой при наплавке под флюсом и защитном газе, а также возможность выполнять наплавочные работы на открытом воздухе; увеличивается производительность по сравне­нию с наплавкой под флюсом и в защитных газах, снижается себестоимость наплавляемого металла.

 

 

 

 

Наплавка металла – изучаем технологию металлургической коррекции + видео

Технология наплавки металла может быть самой различной – ручной, автоматизированной, с использованием защитных сред и без них. Так что рассмотрим основные виды подобных работ, их плюсы и минусы, а также необходимое оборудование.

1 Занимаемся наплавкой металла – суть процесса

В общем, наплавкой металла называют попросту нанесение на поверхность какого-либо изделия слоя раскаленного металла либо же сплава посредством сварки плавлением. Эта технологическая операция позволяет восстановить первоначальные размеры элементов, износившихся вследствие эксплуатации. Однако это не единственное предназначение вышеуказанного процесса, также с помощью наплавки металла можно получить необходимые свойства, например, повысить твердость покрытия, увеличить его износостойкость и т. д.

В зависимости от того, какого же результата вы желаете добиться, и подбирается наплавочный материал. Когда необходимо просто восстановить габариты изделия, то он будет схож по составу с металлом основы, а вот с целью получения особенных характеристик берется уже и соответствующий, более прочный наносимый сплав, чаще всего легированный.

Теперь же поговорим о требованиях и преимуществах данного процесса. Глубина проплавления основного металла, а также перемешивание основного и наплавляемого слоя должны быть минимальными. Кроме того, необходимо чтобы и остаточные деформации с припусками для последующей обработки тоже соответствовали наименьшим значениям. Ну а дальше уже поговорим обо всех плюсах и минусах, присущих конкретному способу.

2 Технологии наплавки металла

Выяснив, когда необходимо проводить наплавочные работы, и что это такое, следует разобраться с видами этой операции. Начнем с дуговой технологии. В этом случае с помощью одноименной сварки наносят на поверхность изделия слой металла. Для этого используются либо покрытые электроды, либо же специальные сварочные пасты. Достоинством первого варианта является низкая стоимость расходных материалов, а вот к недостаткам стоит отнести большую глубину провара и низкую степень автоматизации процесса. Во втором же случае достаточно высокая производительность, минимальная глубина провара и опять-таки способ довольно экономичный, но при этом очень сильная тепловая нагрузка.

Существует еще техника дуговой наплавки металла в инертных газах, в этом случае могут использовать как плавящиеся, так и неплавящиеся электроды. Плюсами первых можно назвать возможность автоматизировать процесс и относительно небольшие затраты энергии. А вторых – небольшой провар и экономичность. Что же насчет недостатков, так он для обоих вариантов одинаковый – ограниченные затраты мощности. В основном наплавкой металла в среде защитных газов пользуются тогда, когда нет возможности осуществить следующий вид.

Наплавка под флюсом отличается довольно высокой производительностью, а также минимальными потерями электродного металла. Кроме того, отсутствует необходимость в дополнительных средствах защиты, так как ни светового излучения, ни разбрызгивания металла нет. Да и сделать это сможет сварщик без особой квалификации. Правда, есть и свои нюансы, например, оборудование является весьма дорогостоящим, так что вряд ли кто-то захочет приобретать его для домашнего использования. А из-за достаточно большой зоны нагрева данный способ неприменим для мелких деталей. Также стоит отметить и значительное снижение усталостной прочности металла.

Если же выделение тепла происходит в шлаковой ванне в результате пропускания через нее сварочного тока, при этом там же и осуществляется расплавление основного и присадочного металлов, то речь идет об электрошлаковой наплавке металлов (ЭШН). Данный процесс отличается великолепными показателями производительности, возможностью получения слоя практически любой толщины и небольшой глубиной проплавления металла основы. Кроме того, он не слишком дорогой, при этом осуществляется очистка материала от всех вредных примесей. Однако ни в коем случае не допускается прерывание наплавки, также нужно потратить время на предварительную подготовку технологической оснастки. И велика вероятность, что шов, а также зона термического влияния будут иметь крупнозернистую структуру.

В принципе, основные виды наплавки уже рассмотрели кроме электроконтактной, так что скажем еще пару слов и о ней. Сущность этого метода заключается в нагреве присадочного материала за счет пропускания через него импульсов тока и одновременного сдавливания. Так и получается надежное соединение. К преимуществам следует отнести высокую производительность, минимальную зону термического влияния, так как время воздействия тока незначительно. Также отсутствует необходимость в дополнительной защите, ведь в атмосферу не выделяются вредные испарения, да и нет столь вредного для органов зрения излучения. Однако машины, на которых осуществляется подобное наращивание металла, весьма громоздкие и дорогие, что, естественно, относится к минусам данной технологии.

Основные методы наплавки: дуговая, под флюсом, в инертных газах, электрошлаковая и электроконтактная.

3 Оборудование для наплавки металла

Ну что же, пришло время поговорить и про оборудование для наплавки. Для ручного способа понадобится, в принципе, все то же самое, что и для РДС (ручной дуговой сварки). То есть, источник питания, сварочные провода, стол, где будет установлено обрабатываемое изделие, и расходные материалы. Не забывайте о технике безопасности, так что вам еще понадобятся защитные очки, роба, рукавицы и т. д.

Наплавки металлов под флюсом, электрошлаковая и электроконтактная осуществляются на специальных машинах. Поэтому для проведения наплавочных работ под слоем флюса основными узлами являются головки, конструкция которых зависит от вида обрабатываемой детали, а также токарный станок, на его суппорте и фиксируется вышеуказанный элемент. Наплавочная головка состоит из механизма подачи проволоки, а также мундштука и бункера для флюса. В большинстве случаев пользуются источником постоянного тока.

Установка для электрошлаковой наплавки металла также состоит из сварочной головки, механизмов, которые отвечают за перемещение аппарата, и непосредственно электродов. Еще необходимо и специальное устройство, обеспечивающее удержание сварочной ванны в нужном зазоре, и, естественно, источник питания. Вспомогательными элементами выступают бункер, в который засыпается флюс, катушки под проволоки и устройства управления. Машины для электроконтактной наплавки металла бывают точечными и шовными, в зависимости от вида соединения. Основной их узел – вращающийся привод, в котором фиксируется электрод, механизм сжатия и источник питания. В комплекте также есть пульт, с помощью которого задаются нужные параметры. Вот так можно представить основные устройства для наплавки металла различного типа.

Наплавка. Способы наплавки

Ручную дуговую наплавку применяют для восстановления изношенных поверхностей, устранения брака литья и получения поверхности со специальными свойствами. Для выполнения наплавки используют покрытые плавящиеся; угольные и графитовые электроды. Наиболее широкое применение имеют электроды УОНИ-13/50,-13/60,-13/80 с фтористо-кальциевым покрытием. Наплавку выполняют на постоянном токе обратной полярности. При соблюдении режимов наплавки, указанных в паспорте на электроды, достигаются достаточные плотность и мелкозернистость наплавленного металла и исключается появление трещин…

Наплавлять можно металл или одинаковый по составу, структуре и свойствам с основным металлом,  или значительно отличающийся от него. В последнем случае на основной металл часто предварительно наплавляют промежуточные слои. При выполнении наплавки необходимо ограничивать перемешивание наплавляемого металла с основным  для обеспечения заданного химического состава наплавленного слоя и предупреждения появления трещин. Протяженность зоны термического влияния при  наплавке должна быть минимальной — это позволяет предотвратить возникновение значительных сварочных напряжений и деформаций…

Ручная дуговая наплавка штучными электродами — наиболее универсальный метод, пригодный для наплавки деталей различной формы, может выполняться во всех пространственных положениях. Легирование наплавленного металла производится через стержень электрода и/или через покрытие. Для наплавки используют электроды диаметром 3—6 мм (при толщине наплавленного слоя менее 1,5 мм применяют электроды диаметром 3 мм, при большей — диаметром 4—6 мм). Для обеспечения минимального проплавления основного металла при достаточной устойчивости дуги плотность тока должна составлять 11—12 А/мм²…

Наплавка — нанесение слоя металла на поверхность заготовки или изделия посредством сварки плавлением. В случае применения для этой цели сварки давлением употребляется термин — наварка (ГОСТ 2601—84).  Изготовительная наплавка служит для получения новых биметаллических (многослойных) изделий. Такие изделия состоят из основы (основной металл), обеспечивающей необходимую конструкционную прочность, и наплавленного рабочего слоя (наплавленный металл) с особыми свойствами (износостойкость, термостойкость, коррозионная стойкость и т. д.)…

В качестве присадочного материала для ЭКН используют стальную ленту, проволоку, порошки и их смеси. Наплавленный слой имеет толщину 0,2—1,5 мм, зона термического влияния не превышает 0,5 мм. Производительность ЭКН достигает 1,5 м²/ч. Применяется ЭКН для восстановления валов, осей, штоков, фланцев, барабанов и т. п. деталей, износ которых по диаметру не превышает 1—1,5 мм.

Источником энергии при сварке взрывом служат взрывчатые вещества. Сварка взрывом применяется как для производства заготовок под последующую прокатку, так и непосредственно для плакирования деталей. Наиболее широко применяется взрывное плакирование пластичными коррозионностойкими сталями и сплавами. Применение опор переменной жесткости и особых способов подготовки плакирующих листов позволило использовать энергию взрыва для плакирования малоуглеродистой стали инструментальными сталями Х6Ф1, Х12, Р65М и др.

Технология наплавки

(обзор применяемых технологий)

Темы: Наплавка.

Ручная дуговая наплавка покрытыми электродами.

Эта технология наплавки при меняется наиболее часто благодаря свой универсальности: детали могут быть практически любой формы, находиться в любом пространственном положении.

Другие страницы к теме

Технология наплавки

:

Можете найти исполнителя или дать своё объявление в сварочном каталоге в разделах:

Легирование наплавленного металла происходит через состав стержня электрода и его покрытие. Минимальная толщина наплавленного слоя 1,5 …2 мм характеризуется значительным проплавлением основного металла, его существенным перемешиванием с электродным (до 50 %), невысокой производительностью: 0,8 …2,5 кг/ч. Наплавленный металл по длине и ширине наплавки имеет нестрого постоянный химический состав, а следовательно, и свойства.

Однако простота применяемого оборудования (обычное сварочное), возможность получения наплавки практически любой системы легирования делают способ весьма распространенным.

Механизированная и автоматическая наплавка под флюсом.

Она выполняется сплошной проволокой, порошковыми проволокой И лентой, имеет большую производительность (до 5 кг/ч), лучшую равномерность по свойствам наплавленного металла по его сечению. Применение порошковых наплавочных материалов существенно повышает диапазон легирования. Особенно расширяется возможность легирования и уменьшается степень перемешивания основного и присадочного материалов благодаря применению специально изготовленной магнитолегирующей шихты.

Данные способы могут использоваться и при наплавке в защитных газах. В этом случае легирование достигается исключительно через присадочную электродную проволоку. При необходимости производить наплавку в три-четыре слоя верхние слои наплавленного металла практически полностью по химическому составу соответствуют составу электродной проволоки.

При применении неплавящегося электрода и присадочной проволоки удается существенно снизить содержание основного металла даже в первом слое наплавки (до 20 %), хотя в этом случае производительность существенно снижается. В целом же способ характеризуется большой проплавляющей способностью и весьма значительными деформациями.

Плазменная наплавка.

Различаются два вида : плазменная технология наплавки струей (изделие находится не под напряжением) и дугой (изделие включается в электрическую цепь источника питания сварочной дуги). При наплавке первым способом получают небольшое проплавление основного металла и поверхностный наплавленный слой почти полностью соответствует по химическому составу присадочной проволоке.

При наплавке с использованием сварочной сжатой дуги между электродом и изделием проплавление основного металла существенно увеличивается. Возрастает и степень перемешивания основного и присадочного металлов.

Достоинствами первого способа являются малое проплавление основного металла, низкий уровень сварочных деформаций. Плазменная наплавка дугой обладает большой производительностью (до 6 кг/ч) и может обеспечить получение за один проход толщины слоя до 6 мм.

Электрошлаковая наплавка.

Электрошлаковая наплавка проводится в вертикальном, горизонтальном или наклонном положении детали с принудительным или свободным формированием наплавленного металла.

Рекомендуется для наплавки больших поверхностей — прокатных валков, зубьев ковшей экскаваторов большой емкости, крупномодульных зубьев шестерен и звездочек, в производстве заготовок для последуюшей прокатки биметаллических листов и др.

Широкое применение электрошлаковая технология наплавки получила при облицовке поверхностей в нефтехимии и атомной промышленности.

Она характеризуется высокой производительностью (до 200 кг/ч), малой долей основного металла в наплавке (до 10 %), хорошим диапазоном (разнообразием) по толщине наплавки (2 …60 мм).

Одним из достоинств электрошлаковой наплавки является возможность формировать в жидком состоянии сечение и форму наплавки. Однако большая погонная энергия вызывает сильный перегрев основного металла, рост зерна в ОШЗ, потерю пластических свойств в ЗТВ.

Лазерная наплавка.

Лазерная технология наплавки нашла применение тремя способами:

• с подачей присадочного порошка в зону лазерного луча с помошью достаточно сложного дозируюшего устройства;
• с оплавлением предварительно нанесенного на поверхность присадочного материала в виде пасты;
• с оплавлением предварительно напыленных поверхностей.

Быстрое (до 2000 ^оС/с) охлаждение наплавленного металла способствует получению высокотвердых структур в наплавке и поверхности основного металла. Способ весьма эффективен, хотя и требует специального дорогого оборудования и обученного персонала. Его используют для наплавки лопастей турбин, клапанов, распределительных валов и других деталей ответственного назначения. Он позволяет получать наплавленные поверхности толщиной до 0,1 мм. Производительность при хорошо организованном серийном производстве может достигать до 1 кг/ч при доле основного металла в наплавленном 5… 7 % за счет возможности перераспределения тепловложения.

Электронно-лучевая наплавка.

Этот вид наплавки выполняют в вакуумных камерах. Достоинством такой технологии наплавки является возможность отдельно распределять мощность луча, идущего на подогрев наплавляемой поверхности и наплавляемого металла. Отсюда — возможность добиваться практически минимального перемешивания основного и наплавочного материалов и только в слоях наплавки, прилегающих к основному материалу (3 … 5 %). Так как наплавка проводится в вакууме, то выгорание из присадочного материала легирующих элементов исключается; в результате появляется возможность легировать наплавляемый металл в любых количествах и сочетаниях. Присадкой служит проволока сплошного сечения или порошковая. Производительность такой технологии наплавки достаточно велика: до 2 кг/ч, толщина наплавки может быть в пределах 0,2 … 3 мм.

Недостатками являются сложность и дороговизна оборудования и необходимость квалифицированного персонала и малый КПД установки.

Газовая наплавка.

Такая наплавка — довольно распространенный способ, проводимый на стандартном оборудовании газопламенного поста. В качестве присадки используется проволока сплошного сечения или порошковая. Иногда наплавку выполняют вдуванием порошка в зону пламени. В зависимости от компонентов ее легирования пламя регулируется от восстановительного до окислительного. Это позволяет легко изменять нагрев основного металла и при садки, что может обеспечить в необходимых случаях почти полное отсутствие перемешивания основного и присадочного металлов. Наплавка может проводиться во всех пространственных положениях и на деталях практически любой толщины.

Процесс достаточно энергоемкий, приводит к значительному нагреву основной детали и ее деформациям. Производительность газовой наплавки до 3 кг/ч, толщина наплавленного слоя 0,3 … 3 мм.

Индукционная наплавка.

Это наплавка, проводимая в индукторах. Она подразделяется на два вида в зависимости от состояния присадочного материала. В одном случае твердый присадочный материал помещают на наплавляемую поверхность и направляют в индуктор, где он расплавляется. В другом случае отдельно расплавленный присадочный материал заливают на наплавляемую поверхность, затем в индукторе изделие дополнительно нагревают до полного растекания наплавки.

Иногда в обоих случаях используют дополнительно флюсы, способствующие смачиванию. Одним из требований при индукционной наплавке является необходимость иметь материал подложки с более высокой температурой плавления, чем наплавляемый. КПД процесса невысок, существует опасность перегрева основного металла. Однако можно подобрать такой режим, при котором почти полностью исключается перемешивание основного и присадочного металлов. Производительность такой наплавки может достигать 15 кг/ч при толщине наплавляемого слоя 3.. .4 мм. Процесс становится эффективным в условиях серийного производства и чаще всего применяется в сельскохозяйственном машиностроении.

Электроконтактная наплавка.

Ее выполняют на несколько модернизированных машинах для контактной сварки путем при варки ленточного или проволочного наплавляемого металла. Толщина наплавки может быть значительной (до 3 мм), однако целесообразно осуществлять наплавку тонких лент в несколько слоев. В этом случае исключается перегрев, и свойства металла сохраняются. 8 последнее десятилетие чаще применяют способ наплавки ленты к изделию с использованием промежуточного порошкообразного подслоя, например из порошков типа ПГ-СР. В этом случае происходит как бы наплавка-напайка.

Степень перемешивания основного металла и наплавленного практически нулевая. Производительность может достигать 2.. .4 кг/ч. Толщина наплавки зависит от числа слоев. При однослойной наплавке рекомендуется ≤1… 1,2 мм в случае использования в качестве присадки ленты.

Плакирование поверхности листов энергией взрыва.

Этот способ применяется для получения больших поверхностей или в крупносерийном производстве. Процесс мало чем отличается от обычной сварки взрывом, используются те же оборудование, камеры, взрывчатые вещества. Полученная в результате сварки взрывом двух или трехслойная заготовка направляется в прокатные станы для получения плакированного листа нужной толщины. Способ характеризуется высокой производительностью, отсутствием перемешивания основного и наплавленного металлов, небольшими деформациями. Практически толщина наплавленного слоя неограниченна. Однако сложность оборудования и ограниченность ассортимента наплавляемого металла являются существенным препятствием для широкого применения способа.

Наплавка трением.

Технология наплавки трением напоминает обычную сварку трением, проводимую при вращении одного прутка или заготовки относительно другой при непрерывном их поджатии друг к другу. Наплавляемый металл как бы намазывается на поверхность другого. При этом наплавленный слой в зависимости от режима процесса может иметь весьма малую толщину (0,2 … 0,5 мм).

• < Способы наплавки
• Наплавка >

Наплавка металла — сущность технологии, ее виды и способы

Сущность метода наплавки металла, особенности технологии и области применения. Разновидности наплавки: вибродуговая, газопламенная, плазменная, лазерная, индукционная. Классификация и основные виды оборудования.

Наплавка металла применяется для восстановления геометрии изношенных деталей машин и механизмов, формирования упрочняющих слоев металла на поверхности изделий и создания биметаллических структур.

По своей сути наплавка — это один из видов сварочных технологий, т. к. она основана на тех же физических и технологических принципах, что и традиционные виды сварки.

Для восстановления и защиты поверхностей деталей с помощью слоя расплавленного металла используют различные способы наплавки, отличающиеся друг от друга методами плавления и составами сварочной среды: электродуговые, газопламенные, плазменные, лазерные, индукционные и пр.

С помощью этой технологии можно наплавлять на рабочие плоскости стальных конструкций металлы различного химического состава, в том числе медь, бронзу, чугун, а также никелевые, кобальтовые и хромовые сплавы.

Особенности технологии и процесса наплавки

Технология наплавки позволяет добиться не только надежного сцепления наносимого металла с основой, но и получить требуемые физические и химические характеристики наплавленного слоя.

Первое достигается качественной подготовкой базового изделия и точным соблюдением технологических режимов, а второе — правильным подбором сварочных материалов.

Сущность наплавки состоит в равномерном нанесении узких полос расплавленного металла на поверхность детали таким образом, чтобы они соединились в сплошной металлический слой заданной толщины. При нанесении защитных покрытий он может составлять десятые доли миллиметра, а при восстановлении изношенных деталей — до десяти миллиметров.

В последнем случае должна быть обеспечена толщина припуска, достаточная для механической обработки детали (обточки, расточки или фрезеровки) до требуемого размера. Перед механообработкой наплавленный слой, как правило, отжигают, а после подвергают закалке с отпуском.

Виды наплавки металла

Технология наплавки должна обеспечивать как качество наплавленного слоя, так и минимальное воздействие на металл базовой детали, чтобы избежать ее деформации.

Кроме того, разные способы наплавки имеют различные скорости обработки и отличаются расходом сварочных материалов на единицу наплавленного металла. Каждый из них характеризуется собственным соотношением качества с производственными и экономическими показателями.

При этом в условиях реального производства наплавка деталей может выполняться не самым удачным способом. К примеру, многие предприятия не располагают оборудованием для электрошлакового наплавления, которое кратно экономит электроэнергию и наплавочные порошки, и применяют для тех же целей электродуговые методы.

Большинство наплавочных технологий ориентированы на работу с изделиями из стали, в том числе с нанесением на нее покрытий из цветных металлов. Как правило, среди них выделяются следующие виды:

• электродуговая;
• вибродуговая;
• газопламенная;
• плазменная;
• лазерная;
• индукционная;
• электрошлаковая;
• электроискровая.

Отдельной разновидностью этих технологий является наплавка баббитами, которая производится при температурах +300…+400 ºC с использованием газопламенного нагрева.

Электродуговая наплавка

Чаще всего для наплавления металла применяют традиционное электродуговое оборудование. При ручной дуговой наплавке это стандартные выпрямители и инверторы постоянного тока, подключенные плюсом на электрод, а минусом — на деталь.

Такая схема включения используется для снижения глубины проплавления и общего нагрева изделия. Вручную металлы наплавляют как штучными обмазанными электродами, так и с помощью аппаратов с нерасходуемыми электродами и полуавтоматов с защитной средой из газа.

Ручная электродуговая наплавка угольными электродами с использованием порошковых смесей применяется для создания упрочняющих поверхностных слоев. В этом случае для обеспечения устойчивого плавления металла в присадочном порошке применяют включение с прямой полярностью (плюс на детали), повышающее нагрев поверхностного слоя изделия.

В составе механизированного наплавочного оборудования обычно используют сварочные полуавтоматы с подачей сплошной или порошковой проволоки, позволяющей вести работу под флюсом.

Такие установки имеют высокую производительность и обеспечивают высокое качество наплавленной поверхности. На видео ниже показано восстановление слоя металла в посадочном отверстии детали горной техники в автоматическом режиме.

Основному процессу предшествует зачистка металла с помощью прямошлифовальной машинки и разогрев места наплавления газовой горелкой. В качестве присадочного материала используется наплавочная проволока с омеднением.

Вибродуговая наплавка с применением проволоки

Вибродуговая наплавка применяется для нанесения металла толщиной менее одного миллиметра с минимальным нагревом верхнего слоя основы.

Эта технология представляет собой прерывистый сварочный процесс, во время которого электрод совершает колебательные движения в осевом направлении с частотой до ста герц и амплитудой от 0.3 до 3 мм.

В результате таких колебаний время существования дуги составляет около одной пятой от времени всего рабочего цикла и на поверхность переносится малое количество металла. Поэтому глубина провара получается небольшой, а тепловое воздействие на основную деталь — минимальным.

Вибродуговое наплавление выполняют с помощью полуавтоматов, оснащенных специальными электромеханическими устройствами прерывистой подачи, при этом используется проволока для наплавки диаметром 1.6÷2 мм.

Процесс наплавления осуществляется в защитной среде из газа, водных растворов или пены.

Газопламенная наплавка

Газопламенная наплавка считается самым простым и доступным способом наплавления металла, при котором источником тепла служит пламя горящего ацетилена или пропан-бутановой смеси.

В качестве присадочного материала обычно применяется сварочная проволока или прутки, которые подаются в зону сварки ручным или механизированным способом, а для флюсов чаще всего используют смеси на основе буры и борной кислоты.

Детали небольшого размера наплавляют без предварительного разогрева, а крупные перед наплавкой необходимо нагревать до температуры не менее 500 ºC.

Кроме проволочных и прутковых присадок, при газопламенном наплавлении также используют порошковые, которые направляются в газовую струю из специального накопителя, плавятся в потоке пламени и в виде мелких капель металла оседают на поверхности детали.

Плазменная наплавка

Плазменная наплавка выполняется на специальных сварочных аппаратах, которые называются плазмотронами. Главным элементом такого оборудования является специальная горелка, в которой формируется поток газовой плазмы, достигающий температуры в несколько десятков тысяч градусов.

При плазменной наплавке применяют традиционные присадочные материалы, в том числе и гранулированные смеси, которые подают в рабочую зону механизированным способом.

Этот вид наплавочной технологии характеризуется небольшой глубиной проплавления основной детали в сочетании с качественной структурой наплавленного слоя металла.

Электрошлаковая наплавка

Электрошлаковая наплавка — это термический процесс, при котором источником нагрева гранулированной присадочной смеси, наносимой на поверхность детали, является шлаковая ванна.

Такое устройство представляет собой небольшую емкость с кристаллизатором, перемещаемую вдоль поверхности базовой детали. Сверху в нее опускается плавящийся электрод или подается гранулированная присадка, при этом плавление металла происходит под слоем шлака и флюса, защищающего зону наплавления от нежелательного воздействия атмосферных газов.

Вертикальное расположение шлаковой ванны способствует всплыванию пузырьков газа и частиц шлака, что способствует уменьшению количества пор и твердых включений в наплавленном металле.

Кроме того, шлаковый слой защищает от разбрызгивания металла и сохраняет тепло рабочей зоны, поэтому эта технология характеризуется пониженным энергопотреблением. Одними из немногих ее недостатков являются повышенная сложность технологического процесса и невозможность работы с деталями малого размера и сложной конфигурации.

Лазерная наплавка

Лазерная наплавка работает по тому же принципу, что и порошковые плазменная и газопламенная. Здесь также создается поток присадочного материала из порошка с соединениями металлов и флюса, только его расплавление производится при помощи сфокусированного луча лазера.

Основным элементом лазерных установок является специальная головка с соплом, в котором образуется нагретый лазером поток газа, и порошковым инжектором, впрыскивающим в этот поток присадочный порошок.

По сравнению с другими видами наплавочных технологий лазерная наплавка характеризуется высокой точностью и стабильностью технологических режимов.

Индукционная наплавка

Индукционная наплавка основана на расплавлении присадочного материала и верхнего слоя металла вихревыми токами, наводимыми на поверхность изделия с помощью высокочастотного поля.

Для этого на участок детали, предназначенный к наплавлению металлом, вначале наносится слой присадочного материала с флюсом. Затем над ним на небольшом расстоянии размещается индуктор, представляющий собой несколько витков медной трубки или шинки, на которую подается высокочастотное напряжение.

Глубина проплавления металла базовой детали зависит от частоты тока индуктора: чем выше частота, тем на меньшую глубину проникают вихревые токи. Этот метод наплавления имеет одну из самых высоких производительностей и обеспечивает минимальный нагрев металла изделия.

Электроискровая наплавка

Электроискровая наплавка — это одна из разновидностей электроэрозионной обработки, основанной на воздействии кратковременных электрических разрядов на поверхность металлического изделия.

Основные элементы электроискровой установки — это электромагнитный осциллятор и электрод, из которого при искровых разрядах вырываются частицы металла. Поскольку ионы металлов обладают положительным зарядом, электрод подключается к плюсу, а деталь — к минусу.

С помощью электроискрового метода наносят покрытия толщиной от нескольких микрон до 0.5 мм. При этом наплавленный металл получается плотным и мелкопористым, что способствует хорошему удержанию масла на поверхностях трения.

Одно из главных достоинств этой технологии — практически полное отсутствие нагрева обрабатываемой поверхности, что позволяет избежать деформации изделия и изменения структуры металла.

Применяемое оборудование

Оборудование для наплавки работает с использованием тех же источников питания и способов нагрева наплавляемого металла, что и сварочные установки. Его главное отличие — это наличие вспомогательных устройств, обеспечивающих подачу и распределение присадочных материалов по поверхности обрабатываемого изделия.

В качестве универсального оборудования для наплавки нередко используют сварочные устройства, которые при необходимости дополняют специальной оснасткой и приспособлениями.

Специализированное наплавочное оборудование обычно классифицируют по форме наплавляемых поверхностей: для плоских деталей, для тел вращения и для сложных профилей.

Присадочные материалы в таких установках наносят не только традиционными способами (проволока, прутки, сопловое распыление), но и с применением специальных технологий: спиральная укладка ленты, центробежное распределение присадочного материала и пр.

ПОСМОТРЕТЬ Присадочные материалы на AliExpress →

Кроме того, любая наплавочная установка для массивных деталей оснащается устройством предварительного прогрева изделия до температуры +500…+700 ºС.

В продаже можно встретить малогабаритные установки электроискровой наплавки для домашнего применения, в аннотации к которым указывается, что с помощью этих устройств можно наплавлять металл толщиной до нескольких миллиметров.

Однако известно, что за один проход данная технология позволяет нарастить слой менее чем на десятую долю миллиметра. Как же достигается такая толщина и какого качества получается металл? Если кто-нибудь знает ответ на этот вопрос, поделитесь, пожалуйста, информацией в комментариях.

Определение поверхностных покрытий от Merriam-Webster

поверхность | \ ˈSər-fə-siŋ \ : материал, образующий или используемый для формирования поверхности

Наплавка металлов: значение, типы и выбор

Прочитав эту статью, вы узнаете: — 1. Значение наплавки 2. Типы наплавки 3. Выбор процесса наплавки 4. Материал основы 5. Выбор наплавочного материала 6. Применение.

Значение наплавки:

Наплавка — это процесс нанесения одного металла или сплава на другой (основной металл или подложку) для улучшения его износостойких свойств, таких как сопротивление истиранию, коррозии, трению, или для достижения контроля размеров и металлургических нужд.

Обычно для наплавки используются процессы сварки плавлением, такие как газовая сварка, дуговая сварка и т. Д.Процесс наплавки, по-видимому, первоначально был разработан для нужд индустрии бурения нефтяных скважин, но в настоящее время широко используется на всех типах оборудования, приспособлений и контейнеров для увеличения срока их службы от износа и химического воздействия.

Покрытие одинаково применимо как для производства новых продуктов, так и для утилизации изношенных продуктов. В обоих случаях это продлевает срок службы изделия и экономит дорогой материал. Это приводит к значительным экономическим выгодам.

Типы наплавки:

Наплавки бывают разных видов:, плакирование, наплавку, наплавку и нанесение масла для достижения коррозионной стойкости (для химического износа), износостойкости (для физического износа), контроля размеров (для восстановления изношенных компонентов) и металлургических нужд соответственно.

Эти четыре типа методов наплавки кратко рассматриваются в этом разделе:

1. Облицовка :

При плакировании толстый слой сварочного металла, например нержавеющей стали, укладывается на пластину из углеродистой или низколегированной стали, чтобы сделать ее устойчивой к коррозии.Оболочка также должна противостоять локальной коррозии, такой как точечная коррозия, щелевая коррозия, межкристаллитная коррозия и коррозионное растрескивание под напряжением.

Для плакирования обычно используется нержавеющая сталь или один из сплавов на основе никеля, хотя сплавы на основе меди, серебра и свинца также используются для некоторых специальных применений.

Хотя основным преимуществом плакирования является создание недорогой коррозионно-стойкой поверхности, оно также сочетает в себе высокопрочный материал, такой как низколегированные стали, для основы с коррозионно-стойким материалом, например, нержавеющей сталью.Однако, как правило, прочность материала оболочки не учитывается при проектировании компонента.

Основное применение облицовки — производство корпусов для химических, бумажных, нефтеперерабатывающих и атомных электростанций. Реакторы с медной футеровкой используются для производства пива, которое также является коррозионным, в то время как на предприятиях по переработке пищевых продуктов и упаковке широко используется нержавеющая сталь, чтобы избежать коррозионного воздействия пищевых продуктов.

2. Наплавка:

При наплавке металл наносят на другую поверхность, чтобы увеличить твердость поверхности и сделать ее устойчивой к истиранию, ударам, эрозии, истиранию и кавитации.Как и в случае облицовки, прочность наплавочного слоя не входит в конструкцию компонента.

Устойчивость к истиранию — наиболее важный аспект наплавки. Обычно наносится максимум три слоя наплавочных сплавов. Поскольку чрезмерное разбавление снижает эффективность наплавки, важно избегать чрезмерного проникновения и плохого связывания соседних валиков. Конструкция должна быть такой, чтобы обеспечивать адекватную опору для покрытия, и, насколько это возможно, она должна быть нагружена сжатием, а не растяжением или сдвигом.В этих условиях наплавка может эффективно доказать свои экономические преимущества.

Наплавка

находит широкое применение в строительной технике, включая бульдозерные отвалы, скребки и желоба, а также для текстильного оборудования и облицовки клапанов двигателей.

3. Наращивание:

Наложение наложения — это восстановление изношенных деталей для восстановления их первоначальной формы и размеров. В отличие от плакирования и наплавки, прочность металла сварного шва, образующего нарост, является необходимым фактором при проектировании компонента, потому что материал должен заменить некоторые из первоначальных частей компонента, которые изношены.

Поэтому наплавленный металл шва по составу и свойствам обычно аналогичен наплавленному основному металлу.

Наращивание методом наплавки широко используется в землеройном оборудовании, например, зубья ковшей драглайна, кромки бульдозерных отвалов и скребков восстанавливаются путем налипания. Железные дороги также используют наращивание для восстановления износа железнодорожных колес, а также железнодорожных узлов и узлов.

4. Масло:

Нанесение масла — это процесс нанесения одного или нескольких слоев материала между теми металлургически несовместимыми материалами, которые индивидуально совместимы с материалом, образующим слой масла.Он используется, в частности, для соединения нержавеющей стали с основным металлом из углеродистой или низколегированной стали.

Если слой масла не используется, коррозионная стойкость нержавеющей стали будет снижена, но если слой материала с высоким содержанием никеля или Ni-Cr будет нанесен на основной металл перед нанесением высоколегированной нержавеющей стали, ухудшения коррозионной стойкости не наблюдается.

Типичный пример этого процесса можно найти на атомной электростанции для соединения плакированного нержавеющей стали с соплом из низколегированной стали, смазанным сплавом Ni-Cr-Fe, с трубами из нержавеющей стали с использованием присадочного металла Ni-Cr-Fe.Его также можно использовать для соединения углеродистой стали с низколегированной сталью, когда необходимо избежать снятия напряжения готового сварного шва.

Деталь может подвергаться термообработке после нанесения масла. При проектировании стыка необходимо учитывать прочность масляного слоя.

Хотя нарастание и намазывание маслом являются обычно используемыми терминами, они не имеют официального статуса; Предполагается, что наплавка или более часто употребляемый термин «облицовка» включает их.

Выбор процесса наплавки:

Выбор процесса наплавки зависит от материала подложки, типа и характера требуемого наплавления, скорости производства, размера и формы обрабатываемого компонента, условий эксплуатации, в которых он должен работать, и наличия оборудования. .

Кислородно-ацетиленовая наплавка используется во многих областях, как в цехах, так и в полевых условиях, где улавливание углерода не является проблемой. Этот процесс приводит к медленному нагреву и охлаждению основы, поэтому вероятность возникновения напряжений и растрескивания меньше. Стоимость оборудования невысокая. Обычно используется для нанесения специализированных кобальтовых сплавов на относительно тонкую кромку; Например, долота для угольных резаков часто подвергаются наплавке с помощью кислородно-ацетиленовой наплавки.

Наплавка с помощью дуговой сварки в защитном металле происходит быстрее и в целом дешевле, если задействовано большое количество компонентов.Требуемая квалификация ниже, чем в случае наплавки кислородным газом. Однако из-за более высоких скоростей нагрева и охлаждения термические напряжения, возникающие в основном металле и покрытии, довольно высоки, что приводит к повышенной склонности к растрескиванию.

Этот процесс широко используется для ремонта и восстановления общего назначения, для которых имеются необходимые электроды. Этот процесс экономичен и легко доступен в большинстве магазинов и полевых мастерских. Он находит широкое применение при наплавке фасонных деталей, землеройных деталей, фрезерных головок земснаряда, валов, инструментов и т. Д.

Наплавка под флюсом применяется в цехах, а не в полевых условиях. Он лучше всего подходит для отмены работ, когда одинаковые или похожие детали покрываются на регулярной основе, например, башмаки роликовых гусениц, барабаны, зубчатое колесо экскаватора. Процесс под флюсом с использованием ленточных электродов из нержавеющей стали часто используется для наплавки ядерных сосудов, чтобы продлить срок их службы и снизить начальную стоимость.

Наплавка

методом FCAW может использоваться для применений, где обычно используется SMAW, однако для этого требуется наличие трубчатой ​​порошковой проволоки в намотанной на катушку форме.Его можно использовать как в магазине, так и в полевых условиях, например, для наплавки кромки ковша.

GMAW часто используется для наращивания, например, малых валов, как в полуавтоматическом, так и в автоматическом режимах. Он также в основном используется для наплавки небольших деталей сложной формы, с которыми трудно обращаться, если необходимо удалить шлак между разными циклами. Наплавка с помощью короткозамкнутой дуги, т.е. метод переноса погружением, может успешно применяться к цилиндрическим деталям диаметром от 8 до 200 мм.

Процесс

GTAW используется для наплавки с целью укладки высококачественных отложений, требующих минимальной постобработки, например, инструментов и штампов.

Метод плазменно-дуговой наплавки используется для приложений, аналогичных тем, которые выполняются при GTAW. Однако из-за очень высокой температуры плазмы его можно использовать в тех случаях, когда наплавка методом GTAW невозможна.

Электрошлаковый метод наплавки используется для наплавки большого количества металла или для специальных применений, например, он широко используется для восстановления молотков дробилок.В этом случае используются специальные приспособления, позволяющие ускорить завершение работы в короткие сроки.

Аварийные работы лучше всего выполнять с помощью плавки печи при условии наличия подходящей печи для выполнения операции.

Материал основы в наплавке:

В то время как выбор наплавочного материала основывается на его предполагаемой эксплуатации, выбор основного материала, выступающего в качестве подложки, диктуется не только его свариваемостью и механическими свойствами, но также конструктивным дизайном или соображениями формования.

Для общего применения лучшим основным материалом обычно является нелегированная углеродистая сталь с содержанием углерода от 0,20 до 0,95 процента, которая покрывает большую часть низко- и среднеуглеродистых сталей, а также низкоуглеродистые стали более низких марок. Основной металл из углеродистой стали с содержанием углерода 0,45% довольно популярен из-за его хорошей свариваемости и прочности после наплавки.

Сталь с содержанием углерода 0,50% или выше может быть удовлетворительно наплавлена ​​кислородно-ацетиленовым процессом из-за низкого подводимого тепла и длительного цикла охлаждения из-за распространения тепла. Предварительный нагрев до температуры от 260 до 315 ° C необходим для предотвращения теплового шока при начальном нагреве и быстрого рассеивания тепла, когда наплавка выполняется с помощью процесса дуговой сварки защищенным металлом.

На детали из низколегированной стали

можно наплавить поверхность, следуя почти той же процедуре, что и для гладких углеродистых сталей, имеющих аналогичную тенденцию к твердению.

Для очень прочной основы аустенитная марганцовистая сталь, широко известная как сталь Гадфилда, вероятно, является самой прочной из имеющихся и довольно дешева в виде отливок.Он поддается сварке и имеет предел текучести около 380 МПа.

Серый чугун из-за своей хрупкости требует особых мер предосторожности при наплавке сплавами на основе стали; однако применимы некоторые из аустенитных сплавов с низкой температурой плавления, сплавов на основе кобальта и сплавов на основе никеля и меди.

Белый чугун и ковкий чугун не рекомендуется использовать в качестве основы для наплавки, так как они теряют свои основные характеристики из-за нагрева. Медь, латунь и бронза также не подходят для наплавки.

Выбор материала покрытия:

Выбор сплава для наплавки зависит от характера износа, которому подвергается наплавленный компонент во время эксплуатации.

Эти условия, вызывающие износ, обычно возникают в результате следующих шести типов комбинаций:

1. Истирание без сильных ударов,

2. Комбинированное истирание и сильное воздействие,

3. Катание, скольжение и контакт металл-металл,

4.Эрозия и коррозия,

5. Режущие кромки, работающие при нормальных температурах, и

6. Поверхности, эксплуатируемые при повышенных температурах.

Поверхности, подверженные абразивному истиранию без сильных ударов, такие как лемехи плуга, лопаты, тракторные катки, роторные долота для нефтяных скважин, отвал, зажимы шипов земснаряда и желоба для транспортировки сыпучих материалов, покрыты таким материалом, как карбид хрома.

Комбинированное истирание и сильные удары встречаются в оборудовании, таком как ковши и зубья экскаваторов, конусы камнедробилки, выступ бульдозера, зубья раковины моллюска и желоба, в которые сбрасываются тяжелые предметы. Для наплавки этих компонентов лучше всего подходят полуаустенитные и марганцевые стали.

Винтовые конвейеры и инструменты для земляного бурения обычно защищены твердыми материалами, такими как карбиды. Нержавеющие стали используются для обеспечения коррозионной стойкости и защиты от эрозии в водяных насосах и других условиях, требующих хорошей ударопрочности.

Поверхности, подверженные качению, скольжению и контакту металла с металлом в таких частях, как зубья звездочки, втулки и втулки, поверхности валков, колеса крана и валы, которые должны работать со смазкой, могут быть покрыты аустенитной марганцевой сталью или аустенитной нержавеющей сталью. Стали, в то время как подшипники, эксплуатируемые при высоких температурах, покрываются карбидом хрома, нержавеющими сталями, а также сплавами с высоким содержанием хрома и никеля.

Комбинированный эффект эрозии и коррозии, возникающий в клапанах и их седлах для регулирования пара, воды, масла и т. Д., Может быть уменьшен и компенсирован отложениями, возникающими при наплавке аустенитными сплавами нержавеющей стали.

Режущие кромки, работающие при нормальных температурах, такие как ножницы по металлу, пробойники, измельчители кормов (для кормов), инструменты для зачистки земли, долота для бурения земли, лезвия измельчителей и т. Д., Должны быть покрыты материалом, обладающим самозатачивающимися свойствами; Отложения карбида вольфрама хорошо служат этому условию.

Поверхности, подвергающиеся воздействию высоких температур, например, седла клапанов двигателя, горячее волочение или штампы для горячей штамповки и т. Д., Требуют ударной вязкости, прочности в горячем состоянии, сопротивления ползучести, стойкости к окислению и стойкости к эрозии выхлопных газов. В качестве наплавочного материала для этих целей лучше всего подходят сплавы Cr-Co-W, аустенитные стали, мартенситные среднеуглеродистые стали и сплавы типа Ni-Cr-Mo.

Области применения наплавки:

Покрытие одинаково применимо как для изготовления новых, так и для восстановления изношенных деталей. В обоих случаях это продлевает срок службы продукта и экономит дорогостоящие материалы.

Существует бесчисленное множество инженерных продуктов, которые регулярно обрабатываются, чтобы поддерживать их в рабочем состоянии до тех пор, пока они не станут экономически жизнеспособными.

В частности, наплавка применяется при производстве или утилизации оборудования следующих типов:

1. Части сельскохозяйственного и землеройного оборудования, такие как опорные валки тракторов, зубья ковша, лапы плуга, конусы бурового станка, цапфа бульдозера, ковши драглайна, тралы культиватора, анус копания и т. Д.

2. Оборудование для дробления угля и цемента, а также металлургические заводы, такие как формы, челюсти дробилки, конусы доменных печей, валки и молотки дробилки, шнековые транспортеры, шнеки для сбора угля, лопасти асфальтосмесителя и т. Д.

3. Кузнечные и прессовые детали, такие как штампы, пуансоны и т. Д.

4. Буровые установки и угольные фрезы, например буровые долота, зубья фрезы и т. Д.

5. Режущие инструменты, такие как обжимные лапы, инструменты для резки, сверления, развёртывания и фрезерования и т. Д.

6. Валки прокатных станов.

7. Обода железнодорожных колес, острия рельсов, соединения и крестовины.

8. Клапаны и седла клапанов двигателей внутреннего сгорания.

9. Сосуды под давлением и резервуары для хранения.

10. Ножи и ножи, такие как измельчитель кормов (для кормов), лезвия грейдера, ножи для мельниц и т. Д.

определение поверхности по The Free Dictionary

поверхность

(sûr′fəs) n. 1.

а. Внешняя или самая верхняя граница объекта.

б. Слой материала, образующий такую ​​границу.

2. Математика

а. Граница трехмерной фигуры.

б. Двумерное геометрическое место точек, расположенное в трехмерном пространстве.

с. Часть пространства длины и ширины, но без толщины.

3. Поверхностный или внешний аспект: «яркий, мощный уверенный в себе человек, живущий исключительно на поверхности опыта» (Фрэнк Конрой).

4. Профиль крыловой.

прил.

1. Относится к, на или на поверхности: поверхностные водоросли в воде.

2. Относящиеся к поверхности земли или вблизи нее.

3.

а. Поверхностно.

б. Кажущееся в отличие от реального.

против на поверхности , на поверхности , на поверхностях

против tr.

1. Обеспечить поверхность или нанести поверхность на: поверхность стола из орехового дерева; покрытие дороги с асфальтом.

2. Вывести на поверхность: всплыть подводную лодку.

3. Извещать; разоблачить или раскрыть: первое новостное сообщение, в котором всплыли обвинения.

v. внутр.

1. Подняться на поверхность.

2. Появляться после сокрытия.

3. Для работы или рытья мин на поверхности земли или рядом с ней.

Идиома: на поверхности

Во всех смыслах и целях; Судя по всему: солдат, который на первый взгляд казался храбрым и патриотичным.

---

[французский: sur-, выше (от старофранцузского; см. sur- ) + лицо, лицо (от старофранцузского; см. face ).]

Словарь английского языка American Heritage® Язык, пятое издание.Авторские права © 2016 Издательская компания Houghton Mifflin Harcourt. Опубликовано Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. Все права защищены.

MIG Сварка и наплавка металлов

Прежде всего, вы, возможно, захотите узнать, что такое наплавка? Наплавка — это процесс восстановления и / или защиты металлов путем добавления металлических сплавов или керамики. Эти материалы можно наносить на металл в виде порошка или твердого вещества. Наплавка может показаться ненужной и трудоемкой задачей, если вы хотите просто взять пистолет и сварить, но у нее есть некоторые реальные преимущества. Наплавка детали металлическим сплавом или другим материалом может:

• Сохранить определенные размеры

• Увеличить срок службы детали (за счет использования низколегированных материалов и покрытия дорогостоящим сплавом только тех участков, где может возникнуть значительный износ)

Есть много веских причин для поверхностной обработки металлов. Поверхности изнашиваются из-за истирания, усталости, химической или атмосферной коррозии, а также переноса или адгезии металла. Опорные поверхности, поверхности для дробления металлических горных пород и землеройное оборудование являются примерами машин, компоненты которых изнашиваются очень быстро.

Металлические поверхности можно восстанавливать, добавляя металлы и металлические сплавы. Эти материалы наносятся либо твердым покрытием, либо термическим напылением. Существуют различные методы наплавки. Один из таких методов осуществляется с материалами, заключенными в полую металлическую проволоку, с использованием процесса дуговой сварки с флюсовым сердечником (FCAW). Термическое напыление выполняется с использованием твердого тела или порошка металлических или неметаллических материалов и обычно применяется с помощью процесса плазменной дуги.

Подготовка основного металла перед наплавкой очень важна.Основной металл необходимо очистить или предварительно нагреть, в зависимости от типа металла. Предварительный нагрев можно выполнить с помощью большой духовки, горелки или другого источника тепла. Очистить металл можно с помощью растворителей, кислот или пескоструйной обработки.

Это может вызвать вопрос: Какие металлы более подходят для предварительного нагрева, а не для очистки?

Все сводится к сплавам. Посмотрите на такие металлы, как углеродистая сталь или алюминиевый сплав. В случае углеродистой стали вы, скорее всего, найдете ржавчину.С алюминиевым сплавом? Накопление оксидов. И то, и другое можно просто очистить, протерев мягким чистящим средством, или вы можете использовать механический процесс, такой как пескоструйная очистка.

Но, в зависимости от сплава, предварительный нагрев может быть лучше. Например, чугун — это то, что нужно предварительно нагреть. Это толстый, хрупкий металл, свойства которого необходимо медленно изменять, чтобы с ним можно было эффективно сваривать. Фактически, любой более толстый материал необходимо предварительно нагреть до определенной температуры, чтобы облегчить сварку.Кроме того, если вы свариваете два чрезвычайно твердых сплава, их необходимо предварительно нагреть. Примером этого может быть инконель, который представляет собой суперсплав с высокой концентрацией никеля и хрома.

Одним из способов определения твердости материалов является шкала Роквелла и шкала Бринелля. Метод Роквелла проверяет черные металлы, а метод Бринелля обычно измеряет твердость цветных металлов. Чем выше значение на обеих шкалах, тем тверже материал. Например, закаленная инструментальная сталь будет показывать 60 по шкале Роквелла и 600 по шкале Бринелля.

Сегодня наплавка играет огромную роль на промышленном рынке. Без этого процесса пришлось бы заменять большие, дорогие, не подлежащие ремонту детали. По мере роста стоимости оборудования все больше отраслей, в которых используются изнашиваемые детали, ремонтируют их с использованием твердой наплавки или процесса термической дуги. Ведущие производители также наносят твердые покрытия для увеличения срока службы детали.

наплавочная сварка — ampweldingfabrication.com

После обсуждения воздействия тепла на металл далее в этой главе вы поймете важность последовательности налипания и важность контроля температуры между проходами.

Угловой шов в поперечном сечении (рис. 3-16) имеет форму треугольника. Этот сварной шов используется для соединения двух поверхностей, расположенных примерно под прямым углом друг к другу, внахлест, тройник или угол.

Наплавка — это процесс сварки, используемый для нанесения твердого износостойкого слоя металла на поверхности или края изношенных деталей. Это один из самых экономичных методов сохранения и продления срока службы машин, инструментов и строительного оборудования. Как видно на рис. 3-17, наплавочный сварной шов состоит из одного или нескольких стрингеров или валиков плетения.Наплавка, иногда называемая наплавкой или износом, часто используется для наращивания изношенных валов, шестерен или режущих кромок. Вы узнаете больше об этом типе сварки в главе 6 данного учебного пособия.

Прихваточный шов — это сварной шов, сделанный для того, чтобы временно удерживать части сборки в надлежащем выравнивании до тех пор, пока не будут выполнены окончательные сварные швы. Хотя размеры прихваточных швов не указаны, обычно они составляют от 1/2 дюйма до 3/4 дюйма в длину, но никогда не превышают 1 дюйм в длину. При определении размера и количества прихваточных швов для конкретной работы следует учитывать толщину соединяемых металлов и сложность собираемого объекта.

здесь информация о сварке твердой наплавкой

В приведенном ниже списке мы перечислим несколько типов наплавки. Типы сварки

Hard Surfacing (или поверхностная сварка) почему-то стал коммерческой тайной. Это невероятно полезный процесс, похороненный в горе сложных деталей, в окружении цирка сварочной элиты, которая повторяет «вы делаете это неправильно». Нас больше не будет, друзья. Мы даем вам возможность начать с нашего основного руководства по твердому покрытию.

Что такое твердое покрытие? Проще говоря, это буквально просто приваривание армированного слоя к куску металла.Обычно поверхностная сварка выполняется на металлических поверхностях, которые изнашиваются быстрее. Речь идет о лезвиях газонокосилок, ковшах фронтального погрузчика, коньках для снегоходов или зубной щетке Джулии Роберт.

Наплавка — это процесс обработки металла, при котором на основной металл наносится более твердый или более твердый материал. Он приваривается к основному материалу и обычно представляет собой специальные электроды для дуговой сварки или присадочный пруток для кислородно-ацетиленовой и газовой дуговой сварки вольфрамом (TIG). Порошковые металлические сплавы используются в процессах (PTA), также называемых порошковой плазменной сваркой и термическим напылением, таких как покрытие высокоскоростным кислородным топливом (HVOF), плазменное напыление, напыление и предохранитель и т. Д.SAW, FCAW и MIG / MAG используют непрерывно подаваемую проволоку различного диаметра в зависимости от процесса и текущего процесса. В процессе плакирования ленты используются полосы шириной от 50 мм до 125 мм и толщиной 0,5 мм. В сварке открытой дугой используется трубчатый электрод с непрерывной подачей, который может содержать или не содержать флюс.

---

Покрытие — это соединение разнородных металлов. Он отличается от сварки плавлением или склеивания как метода скрепления металлов друг с другом. Плакирование часто достигается экструзией двух металлов через фильеру, а также прессованием или скатыванием листов вместе под высоким давлением.

Монетный двор США использует плакировку для производства монет из разных металлов. Это позволяет использовать более дешевый металл в качестве наполнителя.

Сварка плакированного материала — это процесс добавления материала на поверхность компонента, а не соединения его с другой деталью. Это полезно при изменении конструкции, добавлении защитного слоя или ремонте существующего компонента. Его популярность возросла из-за рентабельности процесса. А благодаря высококачественным машинам для лазерной наплавки, предлагаемым OR LASER, этот процесс становится еще более доступным.

В OR LASER мы потратили почти два десятилетия на разработку и производство инновационных лазеров для обрабатывающей промышленности. Наши строгие стандарты тестирования гарантируют первоклассную продукцию, а серийное производство помогает снизить затраты. Мы предлагаем сварочные аппараты для лазерной сварки проволокой и порошком. Наши аппараты подходят для использования в:

• Высокопроизводительная среда
• Большие и маленькие рабочие места
• Мобильные или стационарные приложения

Плакированная сварка помогает увеличить стоимость бизнеса за счет экономичного ремонта, сокращения времени простоя и радикального сокращения необходимости покупать новые дорогие детали.Узнайте, как OR LASER может помочь вам в сварке плакированных материалов.

---

Основные сведения о SOLIDWORKS Surfacing: советы и рекомендации

Что такое поверхность? Чтобы понять, что такое поверхность, мы должны понять, что такое твердое тело. В твердом теле каждое ребро является границей между двумя гранями , что создает водонепроницаемый замкнутый объем, который может содержать массу. Таким образом, это означает, что, наоборот, у тела поверхности будут края, которые ограничивают только одну грань , оставляя открытую модель с открытым объемом.Края сплошной будут черными , а кромки поверхности будут синими . В этом блоге мы рассмотрим все, что вы должны знать о SOLIDWORKS Surfacing.

Видео по теме: SOLIDWORKS — Основы обработки поверхностей

Рисунок 1: Поверхностная грань Рисунок 2: Сплошные грани

Параметризация поверхностей граней

Все поверхности в SOLIDWORKS определяются сеткой кривой U-V, которую можно увидеть с помощью:

• Изгибы лица
• Купол
• Поверхность заполнения
• Граничная поверхность
• Произвольная форма
• Лофт

Рисунок 3: Параметризация U-V

Сетка всегда будет иметь перпендикулярных кривых, однако не все формы четырехсторонние. Программа обычно обрезает четырехстороннюю поверхность для создания трехсторонней формы. Кроме того, если одна или несколько сторон имеют нулевую длину, кривые в этом направлении пересекаются в точке, называемой сингулярностью. Это называется вырожденной поверхностью и может вызвать проблемы на твердом уровне.

Алгебраическая поверхность

Кривые U-V на алгебраических поверхностях представляют собой прямые, дуги или окружности. Пирамиды, кубы, сферы и цилиндры — отличные примеры.

Рисунок 4: Трехсторонний вырез

Правил

Линейчатая поверхность — это поверхность, на которой каждая точка поверхности имеет прямую линию, проходящую через нее и лежащую на поверхности.

Рисунок 5: Линейчатая поверхность

Разворачиваемая поверхность

Разворачивающаяся поверхность — это часть линейчатой ​​поверхности, которую можно выровнять, не растягивая поверхность. Часто плоские, конические и цилиндрические, и это единственный тип поверхности, которая также может быть сплющена в листовом металле.

NURBS

(Неоднородный рациональный B-сплайн) — это технология обработки поверхностей, при которой поверхность интерполируется между параметризованными шлицами вместо других алгебраических форм.

Технический совет: алгебраические, линейчатые и развертываемые поверхности иногда называют аналитическими поверхностями. NURBS-поверхности часто называют алгоритмическими поверхностями.

Зачем использовать поверхности в SOLIDWORKS?

Есть три основные причины использовать наплавку:

• Некоторые формы нельзя создать с помощью тел
• Поверхности образуют форму, по одной грани за раз
• Поверхности как справочная геометрия

Некоторые формы не могут быть созданы с помощью тел

В этом видеоролике объясняется, как нельзя создать купол на плоском конце чердака, скорее, заполненная поверхность с непрерывной непрерывностью будет закрывать плоский конец, чтобы сделать его круглым. Большая часть твердотельной геометрии создает плоскую грань, поэтому моделирование поверхностей может помочь нам перекрыть плоские концы или создать неплоскую геометрию.

Поверхности формируют форму, по одной грани за раз

Surfacing позволяет контролировать каждую отдельную грань объекта, вместо того, чтобы строить сразу несколько сторон в одном направлении. Это позволяет создавать органические и неалгебраические формы в нескольких направлениях, но его следует использовать только в том случае, если это предусмотрено замыслом дизайна.

Как правило, гибридное моделирование предпочтительнее простого моделирования поверхности, так как многие стороны объекта могут течь из одного направления с большей частью геометрии, с определенной гранью или подмножеством граней, которыми можно индивидуально управлять в контексте твердотельной границы. .Ниже приведены несколько примеров того, как SOLIDWORKS использует гибридное моделирование с помощью этих методов:

• Заменить лицо
• До поверхности конечное состояние
• Использование поверхности для резки или лепки
• Использование поверхности для разделения тела на несколько тел

Поверхности как справочная геометрия

Часто плоскости, оси или точки недостаточно справочной геометрии для управления геометрией из привязки. Часто помогает создать опорную поверхность для управления твердотельной моделью.В приведенной ниже модели эталонная поверхность используется для изменения поверхности стержня, чтобы он мог лучше соответствовать его эталонной геометрии. См. Это видео для получения дополнительной информации.

Рисунок 6: Поверхность как справочная геометрия

SolidWorks Surfacing Continuity:

Пожалуйста, перейдите по ссылкам ниже из нашей базы знаний, чтобы подробнее объяснить непрерывность и кривизну поверхностей:

Хорошая обработка поверхностей:

Некоторые ключевые методы, которые следует учитывать при моделировании поверхностей:

• Определите функциональные грани и симметрию
• Составьте дерево функций
• Использовать проверочную сущность
• Проверка при восстановлении
• Убрать

Рисунок 7

Определение функциональных граней и симметрии

Начать работу со сложными формами без плоских граней может быть сложно. Постарайтесь максимально использовать симметрию детали, обведя изображения эскиза, расположенные вокруг начала координат. Если деталь имеет переднюю или правую плоскость, разделяющую пополам в центре объекта, это будет легче сопрягать в сборке и облегчать моделирование. См. Пример ниже для справки. Чтобы создать дверную ручку, я использовал правую плоскость, чтобы создать половину модели. Проецируя эскизы правой и верхней плоскости, я могу перейти от эскиза правой плоскости к проецируемой кривой, чтобы упростить создание сложной формы.По возможности используйте плоские грани или алгебраические формы для набросков, чтобы внести изменения и дополнения, как в случае с твердотельной моделью.

Рисунок 8: Позиционирование

Организовать дерево функций

Моделирование поверхностей позволяет нам создавать объекты по одному за раз, и в результате поверхности часто могут создавать большое дерево функций. Многие элементы, которые вы создаете на основе этого лица, связаны с определенной областью модели. Постарайтесь организовать каждую область модели со связанными элементами в папке, чтобы было проще вносить необходимые изменения и сделать дерево элементов управляемым.Вы можете просто щелкнуть правой кнопкой мыши элемент, чтобы добавить его в папку, и перетащить элементы туда и обратно соответственно.

Использовать проверочную сущность

Чтобы получить доступ к инструменту Проверить объект , перейдите в Инструменты> Проверить объект или выберите его на вкладке Оценить в диспетчере команд. Этот инструмент позволит пользователю выявить проблемы с геометрией, которые могут привести к сбою функции по непонятной причине. Инструмент поможет пользователям найти открытые края поверхности, которые могут препятствовать сшиванию поверхности на твердое тело или короткие края, а также минимальные радиусы, которые могут предотвратить шелушение твердого тела.Хорошей практикой является использование этого инструмента для оценки после создания нескольких поверхностных элементов. Поверхностные элементы строятся лицом к лицу и не подвергаются такой же строгой проверке, как твердотельные элементы.

Рисунок 9: Проверить объект

Проверка при восстановлении

Проверка при восстановлении — еще один отличный инструмент, который рекомендуется использовать при создании поверхностей. Его можно найти в разделе «Инструменты »> «Параметры»> «Производительность»> «Проверка при восстановлении ».Выбирайте эту опцию только при работе с поверхностными моделями. Этот инструмент повышает уровень проверки ошибок, выполняя проверку каждого нового или измененного элемента по всем существующим граням и кромкам, а не только по соседним граням и кромкам. Если этот параметр установлен, элементы с недопустимой геометрией не будут работать. Почему только с поверхностями? Этот параметр делает моделирование более интенсивным для ЦП и может снизить производительность. Он применяется ко всем открытым документам, поскольку он является общесистемным. Не забудьте выключить эту опцию, когда закончите всплывать.

Force Rebuild ( CRTL + Q ) = восстанавливает все функции модели

Rebuild ( CRTL + B ) = Восстанавливает только новые или измененные функции и связанные дочерние функции.

Убрать

Очистка модели не является обязательной, но может помочь в «ведении домашнего хозяйства». Используйте Удалить тела , чтобы удалить оставшуюся поверхность или твердые тела. Он преобразует эти тела в элемент дерева, который можно подавить, отредактировать или удалить позже, если к этим элементам потребуется доступ для более поздних редакций.

Рисунок 10: Очистка

Надеюсь, этот блог SOLIDWORKS Surfacing оказался для вас полезным. Дополнительные советы и рекомендации можно найти в наших последних статьях ниже.

Наши последние советы и рекомендации по SOLIDWORKS

Использование функции перемещения / копирования тела в SOLIDWORKS

Поиск функций в SOLIDWORKS 2021

Как установить и устранить неполадки шрифтов в SOLIDWORKS

Виртуальные компоненты: части, не являющиеся частями

Конструктор вкладок настраиваемых свойств SOLIDWORKS: Пошаговое руководство

Поверхность Введение | Shmoop

Поверхность Введение

Роман Маргарет Этвуд 1972 года можно было бы назвать Поверхность , но на самом деле он о рытье вещей — вы знаете, из под поверхностью .Конечно, мы можем прочитать о поверхностных или «поверхностных» аспектах жизни — таких как социальные тонкости и женский макияж — но Этвуд также заинтересован в том, чтобы копнуть все это, чтобы найти скрытые эмоции или динамику, лежащие в основе взаимодействия персонажей друг с другом.

Например, повествование глубоко погружается в мысли и реакции его безымянного рассказчика, с множеством погружений в ее воспоминания из детства (и за его пределами). Все это мы узнаем, когда она отправляется домой в Северный Квебек, чтобы попытаться найти своего пропавшего отца.Она приводит своего парня, Джо, и двух других друзей (Анну и Дэвида, супружескую пару), чтобы помочь ей с этим планом (хорошие времена).

Пытаясь разобраться в ситуации с отцом — все время путешествуя по довольно дурацким отношениям и социальной динамике, которые Джо, Анна и Дэвид приносят на стол, — рассказчик в конечном итоге исследует (а иногда и пересматривает) ее мысли о семье, природе, любовь и идентичность (как лично, так и политически). На самом деле, когда она ищет своего отца, она соприкасается с собой и своими чувствами-мыслями-воспоминаниями, отделяя все это от другого «шума», который, кажется, навязал ей социальные ожидания или отношения.Имея это в виду, мы предполагаем, что название имеет смысл, поскольку роман в основном показывает нам процесс, с помощью которого рассказчик «выявляется» с точки зрения идентичности.

Роман часто объявляют детективом, но не ждите поворотов в стиле Шерлока Холмса или тайны, созданной дворецким. Пока вы читаете, вы определенно должны думать о , почему у такая репутация… но мы приберем эту шутку для «Вопросов на миллион долларов». Мы знаем — неизвестность убивает вас.

Что такое Surfacing и почему мне это нужно?

Возможно, у вас еще не было опыта покидать дом, но поверьте нам: возвращаться после того, как вы полетели в курятник, всегда интересно.Вы знаете выражение «Ты не можешь снова пойти домой»? Что ж, для этого есть причина.

Конечно, чаще всего вы можете буквально вернуться, по крайней мере, в то место, где вы выросли, но такие места всегда будут чувствовать себя иначе, когда вы уйдете и вернетесь. Местные магазины исчезли и были заменены другими, у ваших родителей теперь есть телевизор на кухне (даже если это было , что было совершенно запрещено, было запрещено, когда вы были ребенком) — и тому подобное.

Даже небольшие изменения могут показаться довольно дезориентирующими, когда они происходят в месте, которое раньше было домом.Если вы учитесь в старшей школе и готовитесь к отъезду в колледж или другим приключениям, вы скоро поймете, о чем мы говорим, а если вы уже ушли и вернулись, то, вероятно, уже знаете.

Рассказчик определенно погружен во все дурацкие чувства и динамику, которые влечет за собой «возвращение на родину». Ее возвращение в свои старые топотные угодья запускает довольно обширное исследование ее личности и чувств ко всему, от брака до защиты окружающей среды — как будто поиски вашего, возможно, умершего отца недостаточно интенсивны.Хотя вы, вероятно (надеюсь) не можете относиться к последнему, первое, вероятно, рано или поздно ударит по вам.

Surfacing Resources

WEBSITES

Online Atwood
Помимо Twitter, вы можете следить за Atwood на ее веб-сайте.

Все, что вы когда-либо хотели знать о канадской литературе в одной книге
Ну, возможно, нет, но Этвуд написал один из фундаментальных текстов, теоретизирующих канадскую литературу.

ФИЛЬМ ИЛИ ТЕЛЕПРОДУКЦИЯ

Поверхность Кино
В 3-D! Нет, шучу.Хотя есть и киноверсия.

СТАТЬИ И ИНТЕРВЬЮ

Другой взгляд
Автор Джилл Доусон предлагает свои взгляды на Surfacing и его наследие через 30 лет после его написания.

Джойс Кэрол Оутс об Этвуде в Нью-Йоркское обозрение книг
Прочтите мнение Оутса о Surfacing и других романах Этвуда.

ВИДЕО

Этвуд — поэт. Знаете ли вы это?
Помимо написания романов, литературной критики и оперы, она еще и поэт.Посмотрите, как она, будучи молодым писателем, читает некоторые из своих материалов для CBC.

Этвуд хочет, чтобы вы выразили себя (Эй, Эй)
Этвуд когда-то был президентом Канадского ПЕН-клуба, организации, занимающейся правами писателей на свободу слова.

АУДИО

Маргарет Этвуд, теоретик литературы
Послушайте, как Маргарет Этвуд обсуждает свои теории о канадской литературе с CBC.

Мата-что?
«Тихая Мата Хари» (можно ли получить такое прозвище?) Рассказывает о различии между поэзией и прозой.

Грэм Гибсон, будущий партнер Этвуда, берет у нее интервью (мы уверены, , что не было неудобно…)
Послушайте, как коллега-автор Грэм Гибсон берет интервью у Этвуда о написании статей в старой статье CBC.

ИЗОБРАЖЕНИЯ

Маргарет Этвуд с отцом
В Северном Квебеке (где действие романа) Этвуд (в детстве) наблюдает, как ее отец разводит костер.

Маргарет Этвуд с братьями и сестрами
Еще один взрыв из прошлого: юная Этвуд тусуется в хижине со своими братьями и сестрами.