CS253964B1 - Způsob podávání navařovacího materiálu - Google Patents

Abstract

Způsob podávání navařovacího materiálu při mechanizovaném nebo automatizovaném navařování zvláště tvrdých slitin, přičemž se navařovaný základní materiál vůči tepelnému zdroji pohybuje a přídavný materiál se plynule nebo přerušovaně přivádí mezi tepelný zdroj e základní materiál, a to tak, že smysl pohybu přídavného navařovacího materiálu je shodný se smyslem přírůstku návarové housenky

Description

Vynález se týká způsobu podávání přídavného navařovacího materiálu při mechanizovaném nebo automatizovaném navařování zvláště tvrdých slitin·

V posledních letech byla vyvinuta řada technologií, které umožňují zhotovovat návary mechanizovaným, popř· automatizovaným způsobem· Předpokladem mechanizace, popř. automatizace navařovacích prací jsou jednak vhodná navařovací zařízení, jednak musí být přídavný materiál v takové formě, aby umožňoval plynulý přísun návarového kovu k navařovacímu místu. Při ručním navařování může svářeč přidávat návarový kov do lázně v podstatě několika způsoby - plynule, po přítržích, přídavnou tyčinkou lze odstraňovat z lázně nečistoty apod·, a může tak bezprostředně kontrolovat kvalitu návaru, vzhled housenky a zejména může správným vedením tepelných poměrů při navařování omezit výskyt ředin·

Permanentní sledování celého metalurgického procesu navařování a možnost bezprostředního zásahu a jeho ovlivnění umožňuje používat při ručním navařování přídavných materiálů o průměrech ve velmi širokém rozmezí· Přesto, že svářeč může při ručním svařování mnoha způsoby ovlivňovat tepelný proces, používá se, pokud jde o kinematiku vzájemných pohybů hořáku a přídavného materiálu takového postupu, při kterém je při navařování v ochranných atmosférách přídavný navařovací materiál před hořákem, posuzuj eme-li tuto polohu z hlediska směru přírůstku délky návarové housenky· Hořákem se tedy předehřeje navařované místo do oblasti teplot liquidu základního materiálu a v tomto okamžiku se k ústí hořáku přiblíží návarový kov, který po roztavení skápne na natavený základní materiál·

Při aplikaci tohoto postupu při navařování mechanizovaném nebo automatizovaném ukazují výsledky z provozu, že jej lze s úspěchem využít pouze tehdy, je-li k dispozici přídavný materiál o malém průměru, např. 1,2 až 2 mm podle velikosti základního

253 964 materiálu, na který se navařuje, podle použitého navařovacího zařízení a podle požadované kvality návaru.

Při mechanizovaném a automatizovaném navařování nelze bezprostředně ovlivňovat navazovací proces, je proto nutné zajistit konstantní tepelný příkon, rovnoměrný přísun navařovacího materiálu a vysokou a stálou jakost přídavného navařovacího materiálu. Protože zpětná vazba mezi navařovacím procesem a vlastními navařovacími poměry v místě navařování není ještě dokonale zvládnuta, jsou při mechanizovaném a automatizovaném navařování nároky na tepelné zdroje, tepelné režimy a zejména na přídavný materiál vyšší, než při navařování ručním.

Pro navařování plastických, resp. tvárných materiálů je celkeip snadné požadavek rovnoměrné kvality přídavného materiálu zajistit, a to v požadovaných průměrech. Proto navařování těchto materiálů nečiní mimořádných potíží, vlastní návary pak mají vysokou kvalitu. Při navařování tvrdých slitin, které nelze vyrobit v průměrech vhodných pro dosud používanou kinematiku navařování, se však v návarech vyskytuje velké množství pórů a značné množství vad z důvodu výskytu studených spojů. Výskyt zmetků lze snížit, jestliže se zpomalí proces navařování. 1 tak však, podrobí-li se navařené detaily zevrubné kontrole rentgenem, lze jen výjimečně najít dokonalý návar. V řadě běžných aplikací takováto kvalita návarů je vyhovující, pro aplikace náročnější, jakými jsou např. ventily spalovacích motorů, součásti energetických armatur apod., je však takováto jakost výrobků zcela nepřijatelná.

Příčina vzniku pórů i studených spojů spočívá v tom, že přídavný materiál má pro proces navařování příliš velký průměr. Protože přídavný materiál postupuje při navařování před obloukem, který hoří mezi základním materiálem a wolframovou elektrodou, stíní tento navařované místo. Oblouk pak nehoří zcela rovnoměrně a přídavný materiál se neodtavuje a nerozlévá zcela rovnoměrně. Tyto nedostatky lze omezit použitím tzv. trubičkových přídavných materiálů, které se v současnosti v některých zemích vyrábějí, a to ve srovnání s litými přídavnými navařovacími materiály i ve zhruba polovičních průměrech. Použití trubičkových přídavných materiálů, zvláště některých typů slitin, jakými jsou např. pro navařování ventilů užívané slitiny na bázi kobaltu nebo i některé slitiny na bázi železa a niklu,však výrobu značně prodražuje.

253 964

Tyto nedostatky do značné míry odstraňuje způsob podávání přídavného navařovacíhO materiálu podle vynálezu, použitelný při mechanizovaném nebo automatizovaném navařováni zvláště tvrdých slitin, při němž se navařovaný základní materiál vůči tepelnému zdroji pohybuje a přídavný materiál se plynule nebo přerušovaně přivádí mezi tepelný zdroj a základní materiál. Podstata vynálezu spočívá v tom, že smysl pohybu přídavného navařovacího materiálu je shodný se smyslem přírůstku návaru· Při navařování se přídavný materiál přisunuje k oblouku hořícímu mezi Wolframovou elektrodou a základním materiálem v ochranné atmosféře, a to ze směru za obloukem, takže návarová housenka přirůstá stejným směrem, jako je smysl pohybu přídavného navařovacíhO materiálu® Tím dochází k tomu, že oblouk nataví základní materiál, vytvoří lázeň a teprve v tomto okamžiku dojde k jistému tepelnému stínění oblouku přídavným materiálem. Vznikající návarová housenka je plošší, čímž se šetří návarový kov. Tím, že oblouk tepelně zasahuje i určitou oblast před bezprostředně navařovaným místem, dochází dále i k jistému čištění navařovaného povrchu, takže v řadě případů lze upustit od odmašťování povrchu před navařováním. Vlastní oblouk hoří klidně a tím, že návarový kov se odtavuje rovnoměrně a skapává na natavený základní materiál, dochází ke vzniku dokonalého metalurgického spoje. Přitom při aplikaci postupu, jenž je předmětem vynálezu, není nutné používat dražší přídavný materiál o menším průměru. Postup podle vynálezu je úspornější a dokonalejší i ve srovnání s jiným možným řešením výše uvedených nedostatků, které spočívá v předehřívání základního materiálu. Tento způsob je však nejen energeticky náročnější, ale komplikuje i vlastní obsluhu navařovacího zařízení.

Způsob podávání přídavného navařovacího materiálu podle vynálezu je blíže osvětlen na následujících příkladech a na obr. 2. Na obr. 1 je pro srovnání znázorněn způsob dosavadní.

Příklad 1

Způsobem podle vynálezu bylo provedeno navařováni ventilů spalovacích motorů slitinou o chemickém složení v hmotnostních procentech: uhlík 1,6 %, wolfram 4,5 %, chrom 26,5 %, železo 3,1 %, křemík 0,8 %, zbytek kobalt. Průměr přídavného materiálu 4 mm, navařovací proud 115 až 140 A. Způsob je osvětlen na obr. 2.

253 964

Navařovaný ventil 2 se při Havarování otáčel ve směru plné šipky. Navařovací materiál 2 ^se přisouval do oblouku £ za elektrodou chráněnou navařovací hubicí 2» byla do místa svaru dodávána ochranná atmosféra. Směr přírůstku návarové housenky je znázorněn čárkovanou šipkou.

Příklad 2

Havarování těsnicích ploch energetické armatury Js 60 bylo provedeno slitinou o chemickém složení v hmotnostních procentech: uhlík 0,12 %, chrom 18,1 %, nikl 9,1 %, křemík 4,8 %, mangan 3,8 %, molybden 4,6 %, niob 1,24 %, zbytek železo. Průměr přídavného materiálu 4 mm, navařovací proud 120 až 140 A* Kinematika pohybů přídavného a základního materiálu byla stejná jako v příkladu 1 a odpovídá opět vyobrazení na obr. 2,

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob podávání přídavného navařovacího materiálu při mechanizovaném nebo automatizovaném navařování zvláště tvrdých slitin, při němž se navařovaný základní materiál vůči tepelnému zdroji pohybuje a přídavný materiál se přivádí plynule nebo přerušovaně mezi tepelný zdroj a základní materiál, vyznačený tím, áře smysl pohybu přídavného materiálu je shodný se smyslem přírůstku návaru.