На зварювання і наплавлення припадає від 40 до 80% всіх відновлених деталей. Таке широке поширення цих способів обумовлено: простотою технологічного процесу і застосовуваного устаткування; можливістю відновлення деталей з будь-яких металів і сплавів; високою продуктивністю і низькою собівартістю; отриманням на робочих поверхнях деталей нарощуваних шарів практично будь-якої товщини і хімічного складу (антифрикційні, кислотно-стійкі, жаростійкі) і т. д.
Нагрівання до температури плавлення матеріалів, що беруть участь при зварюванні і наплавленні, призводить до виникнення шкідливих процесів, які чинять негативний вплив на якість відновлюваних деталей. До них належать металургійні процеси, структурні зміни, утворення внутрішніх напруг і деформацій в основному металі деталей.
У процесі зварювання і наплавлення відбувається окислення металу, вигоряння легуючих елементів, насичення наплавленого металу азотом і воднем, розбризкування металу.
З’єднання наплавленого металу з киснем повітря є причиною його окислення і вигоряння легуючих елементів (вуглецю, марганцю, кремнію та ін). Крім цього, з повітря в наплавлений метал проникає азот, який є джерелом зниження його пластичності і підвищення межі міцності. Для захисту від цих негативних явищ при зварюванні і наплавленні використовують електродні обмазки, флюси, які при плавленні утворюють шлак, запобігає можливий контакт металу з навколишнім середовищем. З цією ж метою застосовують і захисні гази.
Волога, яка завжди міститься в гігроскопічних електродних обмазках і флюсах, є джерелом насичення металу воднем, який сприяє підвищенню пористості наплавленого металу і виникненню в ньому значних внутрішніх напружень. Виключити вплив вологи можна ретельної сушінням електродних обмазок і флюсів.
При зварюванні і наплавленні виділяються вуглекислий і чадний гази, які бурхливо розширюються і є джерелом розбризкування рідкого металу. Ці втрати металу можна зменшити, якщо використовувати електроди з пониженим вмістом вуглецю, ретельно очищати деталі від оксидів або вводити до складу електродних обмазок та флюсів речовини, що містять раскисляющие елементи (марганець, кремній).
Нерівномірне нагрівання деталі в біляшовній зоні (зоні термічного впливу) призводить до структурних змін в основному металі деталі. Механічні властивості металу в цій зоні знижуються. Розміри зони термічного впливу залежать від хімічного складу металу, що зварюється, способу зварювання і її режиму. Розміри зони термічного впливу для газового зварювання становлять 25…30 мм, а при зварці електродуги — 3…5 мм. Збільшення зварювального струму і потужності зварювального пальника призводить до розширення зони термічного впливу, а швидкості зварювання (вибором раціонального режиму) — до зменшення.
З-за нерівномірного (місцевого) нагрівання і структурних перетворень, що відбуваються в зоні термічного впливу, виникають внутрішні напруження деформації в деталях. Якщо внутрішні напруги перевищують межу текучості матеріалу деталі, то виникають деформації. Вони можуть бути значно знижені шляхом нагрівання деталей перед зварюванням і повільного охолодження після зварювання, застосування спеціальних прийомів зварювання і наплавлення.
В технологічний процес відновлення деталей зварюванням і наплавленням входять наступні операції — це підготовка деталей до зварювання або наплавленні; виконання зварювальних або наплавочних робіт; обробка деталей після виконання зварювальних або наплавочних робіт. Порядок виконання зварювальних і наплавочних робіт залежить від обраного способу.
2
