8.5.1 Нормирование работ по электродуговой сварке стальных и
чугунных деталей
8.5.1.1 Расчёт основного времени, мин
,
где G – вес наплавляемого металла, г
G = F Ɩ p,
где F - площадь поперечного сечения канавки, см2;
Ɩ - длина канавки, см;
p – удельный вес электродов, г/см3 – таблица 261;
α – коэффициент наплавки для электрода УОНИ 13/55, Ø4 мм;
постоянного тока I=200 А, обратной полярности, г/Ач – таблица 270;
I - величина сварочного тока, А – таблица 270.
F = а б,
где а – ширина канавки, см;
б= 0,6 см – глубина канавки, см.
8.5.1.2 Расчёт вспомогательного времени, мин
t вс = tв1 + tв2,
где tв1 - время на установку и снятие детали, мин – таблица 266;
tв2 – вспомогательное время, связанное со швом, мин – таблица 265.
8.5.1.3 Расчёт оперативного времени, мин
tоп=tо+tвс,
8.5.1.4 Расчёт дополнительного времени, мин
,
где к - отношение дополнительного времени к оперативному - таблица 268.
8.5.1.5 Расчёт штучного времени, мин
Тшт = tоп + tд,
8.5.1.6 Расчёт подготовительно-заключительного времени, мин
tпз=tп1+tп2+tп3,
где tп1 – время на получение задания, мин – таблица 269;
tп2 – время на ознакомление с работой, мин – таблица 269;
tп3 – время на сдачу работы, мин - таблица 269.
8.5.1.7 Расчёт технической нормы времени, мин
Тн=Тшт+ 
,
где n- количество деталей в партии, шт;
,
где N - программа АРП, авт/год (по заданию);
а - количество одинаковых деталей, одновременно устанавливаемых
на автомобиль, шт;
крм – маршрутный коэффициент ремонта (по заданию);
Дрг - количество рабочих дней в году АРП, дн.
8.5.2 Расчет технической нормы времени вибродуговой наплавки
Автоматическая вибродуговая (электроимпульсная) наплавка производится на вращающуюся деталь с помощью специального наплавочного аппарата (головки).
Для улучшения формирования наплавленного слоя металла и предохранения его поверхности от окисления применяется охлаждающая жидкость (обычно 5 – 6% водный раствор кальцинированной соды). С увеличением подачи жидкости в зону наплавки твердость наплавляемого слоя возрастает. Вибродуговой способ наплавки требует более строго соблюдения параметров режима по сравнению с другими способами наплавки.
Порядок выбора режима и расчета технической нормы времени вибродуговой наплавки
8.5.2.1 Определение толщины наплавляемого слоя
Толщина слоя зависитот величины износа и припуска на механическую обработку, который колеблется в пределах 0,6 – 1,2мм на сторону; рекомендуемая толщина слоя не более 3,5мм на сторону.
8.5.2.2 Выбор марки и диаметр электродной проволоки
Марка и диаметр электродной проволоки выбирается исходя из материала детали и поверхностной твердости. Наибольшее применение получили проволоки (ГОСТ 2246 – 70) марок: Св – 08, Св – 08А, Св – 10Г2, а также легированная проволока марок: Св – 18ХГСА, Св – 10ХМ, Св – 18ХМА и пружинная класса ΙΙ (ГОСТ 9389 – 60). Марку проволоки для наплавки стальных и чугунных деталей выбирают в зависимости от твердости, которую необходимо получить после наплавки. Диаметр электродной проволоки зависит от толщины наплавляемого слоя. При наплавке слоев толщиной менее 1,0мм на сторону применяют проволоку диаметром 1,0 – 1,5мм, для слоев толщиной до 2,0мм – диаметр проволоки 2,5мм, при большей толщине – диметром – 2,0 – 3,0мм.
8.5.2.3 Выбор электрических параметров наплавки
Устанавливают род тока (лучшие результаты получаются при использовании постоянного тока обратной полярности). Сила тока определяется диаметром электродной проволоки и скоростью её подачи при наплавке
Для проволоки диаметром 1,0-1,8мм рекомендуется сила тока 100 – 220А. Например, при диаметре электродной проволоки до 2,0 мм плотность принимают 60-75 а/мм2, для проволоки большого диаметра 50-75 а/мм2. При ускоренной подаче проволоки необходима и повышенная сила тока. Наиболее рациональное напряжение при наплавке слоя толщиной до 1,0 мм 12-15 В, при большой толщине 15-20 В. Размах вибрации 0,75-1,0 % диаметра электродной проволоки. Чем меньше значение напряжения тока на дуге, тем меньше размах вибрации проволоки.
8.5.2.4 Выбор кинематических параметров:
8.5.2.4.1 Скорость подачи проволоки, см/мин
При напряжении тока до 1,5 В и диаметре проволоки 1,6 – 2,0 мм - назначают 50-70 см/мин, а при большем напряжении 90-150 см/мин.
8.5.2.4.2 Шаг наплавки, мм
Целесообразно принимать 1,2-1,5 мм при напряжении тока 10-13 В и 1,5-2,0 мм при напряжении 13-22 В. Шаг наплавки S, мм/об можно определять и в зависимости от диаметра электродной проволоки по формуле:
S = (1,0 ÷ 1,5) d,
8.5.2.4.3 Скорость наплавки V, мм/сек
Определяют опытным путем или рассчитывают по формуле:
V = 
,
где d – диаметр электродной проволоки, мм;
vп - скорость подачи электродной проволоки, мм/сек;
К- коэффициент перехода электродной проволоки в наплавленный металл
(К 0 0,8 – 0,9);
H - заданная толщина наплавленного слоя, мм (без механической обработки);
S - шаг наплавки, мм/об;
a - коэффициент, учитывающий отклонения фактической площади
сечения наплавленного слоя от площади четырехугольника с
высотой h (для учебных целей можно принимать а = 1,0).
8.5.2.4.4 Среднее значение скорости наплавки
При толщине наплавляемого слоя 1 – 3 мм находится в пределах 5 – 20 мм/сек.
8.5.2.4.5 Число оборотов детали N,
Обеспечивающее получение слоя заданной толщины определяют по формуле:
N = 
,
где D – диаметр наплавляемой детали, в мм.
8.5.2.4.6 Расход охлаждающей жидкости, л/мин
Составляет при наплавке деталей: из средне- и высокоуглеродистых, а также легированных сталей 0,3 - 0,5 л/мин, из малоуглеродистых сталей 1 л/мин.
При наплавке тонких деталей из низкоуглеродистых сталей обычно расходуют 3 - 5 л/мин.
8.5.2.4.7 Режим вибродуговой наплавки
В зависимости от толщины слоя наплавки и диаметра электродной проволоки можно назначить:
Таблица 27- Данные для выбора режима автоматической вибродуговой наплавки
| Толщина наплавляемого слоя, мм | Диаметр электродной проволоки, мм | ТТок, А | Скорость, м/мин | Шаг наплавки, мм | Угол подачи проволоки к детали, град. | |
| наплавки | подачи проволоки | |||||
| 0,3 | 0,6 | 120 - 150 | 2,2 | 0,6 | 1,0 | |
| 0,7 | 1,6 | 120 - 150 | 1,2 | 0,4 | 1,3 | |
| 1,1 | 2,0 | 150 - 210 | 1,0 | 0,8 | 1,6 | |
| 1,5 | 2,0 | 150 - 210 | 0,6 | 1,0 | 1,8 | |
| 2,5 | 2,5 | 150 - 210 | 0,3 | 1,1 | 2,0 | |
| Примечание: Напряжение в пределах 12 – 15 В |
После вибродуговой наплавки поверхности обрабатывают шлифованием; первоначальное - грубое (обдирочное), а затем чистовое под нужный размер. При наплавке проволокой Св – 08 поверхность легко обрабатывается резанием.
8.5.2.4.8 Выбор оборудования
Установка для вибродуговой наплавки цилиндрических деталей в среде жидкости состоит из станка, вращающего наплавляемое изделие, источника питания, наплавочной головки и системы подачи жидкости.
Источником питания дуги могут быть низковольтные генераторы постоянного тока АНД – 500/250, АНД – 1000/500 или сварочные генераторы типа ПС – 300 и др. Наибольшее применение при восстановлении деталей получили сварочные преобразователи ПСГ – 500 – 1 и ПСГ – 350.
Наплавочные головки для автоматической вибродуговой наплавки выпускаются нашей промышленностью с различными механизмами для вибрации электродной проволоки.
Таблица 28- Техническая характеристика наплавочных головок
| Параметры электродной проволоки | НИИАТ, УАНЖ - 6 | ГМВК – 2ВИМ | КУМА - 5 | УПИГ - 7 |
| Диаметр, мм | 1,4 - 2,0 | 1,0 - 2,3 | 0,5 - 2,5 | до 3,0 |
| Скорость подачи, мм/сек | 5,0 - 39 | 19 - 70 | 3,3 - 50 | 10,0 - 34,5 |
| Амплитуда вибрации, мм | 0,8 - 3,0 | до 3,0 | - | 1,65 - 3,25 |
8.5.2.5 Расчет технической нормы времени на наплавочные работы
8.5.2.5.1 Основное время определяют по формуле, мин.
TО = 
,
где L – длина наплавляемой поверхности, мм;
i – число проходов;
n - частота вращения изделия, об/мин;
S – продольная подача, принятая по таблице 27 и скорректированная по
паспорту станка, мм/об.
8.5.2.5.2 Вспомогательное время, мин
Определяют по таблице 29, к этому времени на каждый проход добавляют 0,9 мин.
Таблица 29- Вспомогательное время на установку и снятие детали, мин.
| Вес детали, кг | Время на установку и снятие детали, мин | ||
| В 3-х кулачковом патроне | В центрах | В центрах с люнетом | |
| До 10 Свыше 10 | 1,0 1,5 | 0,5 1,0 | 1,0 1,5 |
8.5.2.5.3 Оперативное время наплавки, мин.
Топ = То+Тв,
8.5.2.5.4 Дополнительное время, мин
Составляет 15% от оперативного и определяется по формуле:
Тд = 
,
где К - дополнительное временя, которое составляет 15% к оперативному.
8.5.2.5.5 Подготовительно-заключительное время, мин
Определяют, в зависимости от высоты центров шпинделя станка принимают по таблице 30
Таблица 30- Подготовительно-заключительное время, мин
| Станки с высотой центров, мм | Время |
| - 200 - 300 - более 300 |
8.5.2.5.6 Штучное время, мин
Тшт = Топ+Тд,
Штучное время входит полностью в норму времени на изготовление или ремонт каждого изделия.
8.5.2.5.7 Определяем норму калькуляционного времени, мин.
Тк = 
,
где g – количество деталей в партии, шт.