Лекции. - Березниковский строительный техникум

ГБОУ СПО БЕРЕЗНИКОВСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ
Специальность:190629
Краткий конспект
по модулю «МДК 02.01., МДК 02.02.»
Для студентов заочного отделения
ЗСМ-41, ЗСМ-42
Разработала:
Преподаватель
Слукина М.В.
2014
-1-
СОДЕРЖАНИЕ
Содержание………………………………………………………………………………….2
Раздел 1. Основы организации и технологии ремонта машин……………………………...4
Тема 1.2. Виды и методы ремонта машин……………………………….………………….4
1. Виды и методы ремонта машин и их сущность, назначение …………………………..4
Раздел 2. Производственный процесс ремонта машин………………………………………6
Тема 2.1. Прием автомобилей и агрегатов в ремонт…………………………..……………6
2. Приемка автомобилей и агрегатов в ремонт и их хранение…………..……………….6
Тема 2.2. Разборка автомобилей и агрегатов…………………..……………………………9
3. Организация разборочных работ………………………………..………………………9
4. Особенности разборки резьбовых соединений и соединений с натягом
Тема 2.4. Дефектация и сортировка деталей……………………..………………………...13
5. Назначение и сущность дефектации и сортировки деталей……………………….….13
6. Капиллярные методы дефектации (контроля) деталей…………………………….….16
7. Контроль скрытых дефектов деталей (специальные методы дефектоскопии: магнитный,
ультразвуковой)…………………………………………………………………………..…19
Раздел 3. Основные способы восстановления деталей………………………………….…..26
Тема 3.1. Классификация способов восстановления деталей……………………………...26
8. Классификация и краткая характеристика наиболее распространенных
способов восстановления деталей…………………………………………………………..26
9. Восстановление деталей слесарно-механической обработкой………………………….27
10. Ремонт резьбовых отверстий и трещин в корпусных деталях...………………... …….28
11. Классификация основных способов сварки и наплавки их краткая характеристика,
материалы, область применения……………………………………………………………..30
Тема 3.3. Восстановление деталей сваркой и наплавкой…………………………………….32
12. Восстановление деталей наплавкой под слоем флюса (сущность, применяемое
оборудование, достоинства и недостатки способа); материалы применяемые при наплавке под
слоем флюса (проволоки, флюсы)…………………………………………………………….32
13. Восстановление деталей вибродуговой наплавкой (сущность процесса, применяемые
материалы и оборудование, область применения)………………….……………………….35
14. Электроконтактная сварка и наплавка (приварка ленты, проволоки, порошка). Сущность
процесса, область применения, достоинства и недостатки…………………..……………...37
15. Основные виды сварки. Подготовка поверхностей перед сваркой…………………….39
16. Автоматическая наплавка в среде защитных газов (сущность процессов, оборудование,
применяемые материалы, достоинства, недостатки)…………………………………............43
17. Восстановление деталей электроискровой обработкой (сущность, оборудование,
достоинство, недостатки)…………………………………………………………………….44
Тема 3.4. Восстановление деталей пайкой…………………………………………………...47
-2-
18. Восстановление деталей пайкой (сущность процесса, технология, припои и флюсы,
применяемые при пайке, достоинства, недостатки)……………………………………….47
Тема 3.5. Восстановление деталей напылением…………………………………………….50
19. Восстановление деталей напылением (металлизацией). Виды, сущность, применяемое
оборудование, материалы……………………………………………………...........….…...50
Тема 3.6. Восстановление деталей давлением (пластические деформации)…..….………53
20. Восстановление деталей давлением (пластическим деформированием: сущность,
назначение, виды)………………………………………………………………...…...……..53
Тема 3.7. Восстановление деталей электролитическими покрытиями…………………....55
21. Восстановление деталей электролитическими покрытиями: сущность
процесса, достоинства, недостатки………………………………………………………….55
22. Восстановление деталей хромированием: применяемое оборудование
материалы, технологический процесс, область применения………………………………56
23. Восстановление деталей осталиванием. Свойства покрытий, электролиты, оборудование,
преимущества способа……………………………………………………………………….61
Тема 3.8. Восстановление деталей с применением синтетических материалов…………...63
24. Восстановление деталей полимерными материалами (синтетическими): применяемые
материалы, оборудование……………………………………………………………………63
Раздел 4. Ремонт типовых деталей…………………………………………………………..66
Тема 4.1. Выбор способа ремонта деталей, разработка технологических
процессов ремонта и изготовления типовых деталей………………………….……………66
25. Выбор рационального способа ремонта деталей, факторы, влияющие
на выбор способа ремонта…………………….…….……………………………………….66
-3-
Раздел 1.
Тема 1.2. Виды и методы ремонта машин
1. Виды и методы ремонта машин и их сущность, назначение.
Процесс ремонта может быть классифицирован по разным признакам.
По признаку сохранение принадлежности ремонтируемых частей различают
необезличенный и обезличенный ремонт.
При необезличенном ремонте сохраняется принадлежность восстанавливаемых
(отремонтированных) составных частей к определенному экземпляру изделия. Это значит,
что снятые с данной машины изношенные сборочные единицы (агрегаты и узлы) и детали
после их восстановления или ремонта устанавливают на ту же машину, с которой они были
сняты. Второстепенные детали (крепежные, прокладки и т. п.) могут быть заменены.
Основные недостатки: длительность, так как продолжительность ремонта машины включает
также время, затрачиваемое на ремонт деталей; необходимость больших производственных
площадей на ремонтных предприятиях, так как разобранная машина все время, которое
затрачивается на ремонт снятых с нее деталей, находится в цехе.
Этот вид ремонта может быть применен только в том случае, когда ремонтируется большая
номенклатура машин малыми сериями.
Обезличенный ремонт характерен тем, что отремонтированные сборочные единицы и детали
устанавливают на любую машину данной марки. Следовательно, принадлежность
восстановленных или отремонтированных составных частей к определенному экземпляру
машин не сохраняется. Этот вид ремонта более прогрессивный по сравнению с
необезличенным, поэтому он является основным.
Обезличенный ремонт базируется на взаимозаменяемости деталей и сборочных единиц,
заложенной при изготовлении машин. Он позволяет применять передовую организацию
производства — агрегатный и поточный ремонты, которые предусматривают сборку машин
из заранее отремонтированных сборочных единиц.
По признаку «степень восстановления ресурса» для строительных, путевых и других
машин транспортного строительства различают капитальный и текущий ремонт.
Капитальный ремонт выполняется для восстановления исправности и ресурса изделия,
близкого к полному, с заменой или восстановлением любых его частей, в том числе базовых.
При этом под базовой частью понимают основную часть изделия, предназначенную для его
компоновки и установки других частей (например, поворотная платформа экскаватора).
Текущий ремонт выполняется для обеспечения работоспособности изделия. Он заключается
в замене или восстановлении отдельных частей машин.
По признаку «планирование» различают плановый и неплановый ремонт.
При плановом ремонте постановка машины в ремонт осуществляется в соответствии с
требованиями и показателями нормативно-технической документации после определенной
наработки.
Плановый ремонт выполняется в соответствии с годовыми планами капитального ремонта.
-4-
Неплановый ремонт проводится без предварительного назначения при необходимости
устранения последствий отказов или происшествий.
По признаку «регламентация выполнения» различают регламентированный ремонт и
ремонт по техническому состоянию.
Регламентированный ремонт является плановым ремонтом, выполняемым с периодичностью
и в объеме, установленными эксплуатационной документацией независимо от технического
состояния машины к моменту начала ремонта. Такой ремонт обычно применяется для
машин, связанных с безопасностью людей (например, лифты).
Ремонт по техническому состоянию — это плановый ремонт, при котором перед
постановкой в ремонт проводится контроль технического состояния машин путем осмотра,
технической диагностики или другим способом. При этом устанавливаются необходимость в
проведении ремонта и его объем. Для машин транспортного строительства принят этот вид
ремонта.
По признаку «организация выполнения» ремонт может быть осуществлен тупиковым,
агрегатным и поточным методами.
Тупиковый метод ремонта применяется при необезличенном виде ремонта. Он может
выполняться универсальными или специализированными бригадами.
В первом случае весь комплекс работ по ремонту машины, кроме восстановления деталей,
выполняется одной бригадой.
Такая организация требует высокой квалификации рабочих, так как каждый член бригады
должен уметь отремонтировать любой агрегат или узел. При этом каждая бригада должна
иметь все необходимые приспособления, инструмент и запасные части для ремонта всех
сборочных единиц машин. Для такой организации ремонта характерны низкая
производительность труда и высокая стоимость.
Более прогрессивным является ремонт специализированными бригадами. В этом случае
разбирает и собирает машины одна бригада, а ремонтируют сборочные единицы другие
бригады, специализированные на ремонте групп сборочных единиц, близких по
технологическим признакам. Ремонт осуществляют на определенных рабочих постах,
обеспеченных необходимыми приспособлениями и инструментами.
По сравнению с универсальными бригадами организация ремонта специализированными
бригадами имеет ряд достоинств:
повышение производительности труда вследствие специализации ремонта определенных
сборочных единиц машин, что позволяет более правильно использовать квалификацию
рабочих, а также технологическую оснастку;
сокращение продолжительности ремонта машин вследствие повышения производительности
труда; снижение стоимости ремонта.
Агрегатный метод организации ремонта предусматривает замену изношенных агрегатов и
узлов новыми или заранее отремонтированными, поступившими из оборотного фонда.
Этот метод может применяться на ремонтных предприятиях и в условиях эксплуатации. В
первом случае машину разбирают на сборочные единицы, которые направляют в ремонтные
цехи. Собирают машины с использованием оборотного фонда. Отремонтированные
сборочные единицы поступают в оборотный фонд.
-5-
При ремонте в условиях эксплуатации ремонтное предприятие только ремонтирует
сборочные единицы, а снимает (демонтирует) неисправные и собирает (монтирует)
отремонтированные агрегаты и узлы на месте работы машины.
Раздел 2.
Технология капитального ремонта автомобилей.
Тема 2.1. Прием автомобилей и агрегатов в ремонт.
2. Приемка автомобилей и агрегатов в ремонт и их хранение.
Предприятие, эксплуатирующее автомобили (заказчик), направляет и сдает подлежащие
ремонту автомобили и агрегаты, руководствуясь существующими положениями, а АРП
принимает их на основании тех же положений.
Технические условия на сдачу автомобилей и агрегатов в капитальный ремонт должны
соответствовать требованиям ГОСТов и руководствам на капитальный ремонт.
Заказчик сдает в ремонт автомобили и агрегаты, выработавшие установленный ресурс,
достигшие предельного состояния и имеющие аварийные повреждения, которые могут
устраняться только на предприятиях по капитальному ремонту при наличии
соответствующего акта; достигшие предельного состояния, но не выработавшие
установленного ресурса с приложением соответствующего акта.
Автомобили и агрегаты, направляемые в ремонт, должны быть комплектными и иметь лишь
те неисправности, которые возникли в результате естественного износа деталей.
Для грузовых автомобилей и их агрегатов установлены первая и вторая комплектность; для
автобусов и легковых автомобилей — только первая; силовых агрегатов (двигатель с
коробкой передач и сцеплением) — первая; дизелей — первая; для карбюраторных
двигателей — первая и вторая. Все остальные агрегаты автомобиля имеют только одну
комплектность.
Автомобиль первой комплектности — это автомобиль со всеми составными частями,
включая запасное колесо. Автомобили второй комплектности сдают в ремонт без
платформы, металлических кузовов и специального оборудования.
Двигатель первой комплектности — это двигатель в сборе со всеми составными частями,
установленными на нем, включая сцепление, компрессор, вентилятор, насос гидроусилителя
рулевого управления, топливную аппаратуру, приборы системы охлаждения и смазочной
системы, воздухоочиститель, электрооборудование и т. п. Двигатель второй комплектности
— это двигатель в сборе со сцеплением, но без других составных частей, устанавливаемых
на нем.
В отдельных случаях (как исключение) АРП может принимать в ремонт автомобили и
агрегаты в комплектности, отличной от установленной. При этом доукомплектование их
производится по калькуляции ремонтного предприятия, согласованной с заказчиком.
Автомобили и агрегаты, выработавшие свой ресурс, но не достигшие предельного состояния,
не подлежат капитальному ремонту.
В капитальный ремонт не принимаются: грузовые автомобили, если их кабины и рамы
подлежат списанию; автобусы и легковые автомобили, если их кузова не могут быть
восстановлены; агрегаты и узлы, у которых базовые или основные детали подлежат
списанию.
-6-
Наружные поверхности автомобилей и агрегатов должны быть очищены от грязи.
Автомобили и агрегаты не должны иметь деталей, которые отремонтированы способами,
исключающими возможность последующего их использования или ремонта и иметь годные
к эксплуатации аккумуляторы и шины. Все сборочные единицы, детали и приборы должны
быть закреплены на машине в соответствии с его конструкцией.
Техническое состояние автомобилей, сдаваемых в КР, должно обеспечивать, как правило,
возможность запуска двигателя и испытания пробегом до 3 км. Автомобиль, имеющий
повреждения аварийного характера или неисправности, при которых запуск двигателя и
движение его невозможно или могут повлечь дальнейшее разрушение деталей, сдается в КР
не на ходу.
Техническое состояние агрегатов осуществляется на контрольно- испытательных стендах.
Для определения технического состояния автомобилей и агрегатов необходимо использовать
средства диагностирования. Результатом диагностирования является заключение о
техническом состоянии автомобилей и агрегатов с указанием места, вида и причины
дефекта.
При приемке автомобиля в ремонт составляется приемосдаточный акт по установленной
форме в трех экземплярах. В акте отмечается техническое состояние и комплектность
сдаваемого в ремонт объекта. Акт подписывается представителями АРП и заказчика. Первый
и третий экземпляры акта остаются на ремонтном предприятии, а второй выдается заказчику.
Сборочные единицы, сдаваемые в ремонт отдельно, должны иметь справку,
подтверждающую необходимость капитального ремонта, составленную заказчиком.
Двигатели и их сборочные единицы сдаются в КР согласно с требованиями ГОСТов и
техническими условиями на ремонт. Сдаваемые в ремонт двигатели должны быть
укомплектованы сборочными единицами и деталями, предусмотренными конструкцией.
Отклонение в комплектности двигателей допускается в пределах конструктивных
изменений, внесенных в данную модель организацией-разработчиком. Допускается
отсутствие на двигателях и сборочных единицах отдельных крепежных деталей (болтов,
гаек, шпилек) и мелких деталей (колпачков и т.п.).
Двигатели и их сборочные единицы не должны иметь деталей, отремонтированных
способами, исключающими последующее их использование или ремонт; должны быть
очищены и вымыты снаружи, а смазка и вода — слиты. Все отверстия, через которые могут
проникнуть атмосферные осадки и пыль во внутренние полости двигателей и их сборочных
единиц, должны быть закрыты крышками или пробками-заглушками.
Наружные неокрашенные металлические поверхности предохраняются от коррозии
противокоррозионной смазкой. Тара и транспортные средства, применяемые для перевозки
двигателей и сборочных единиц, должны обеспечивать их сохранность.
К каждому двигателю и отдельно сдаваемому топливному насосу прилагаются паспорт и
справка, подтверждающая необходимость проведения капитального ремонта.
Процесс приемки состоит из следующих стадий: предварительный технический осмотр и
выявление комплектности; наружная мойка; окончательный технический осмотр.
Ремонтному предприятию предоставляется право при приемке вскрывать любую сборочную
единицу.
Если машина или сборочная единица не отвечает техническим условиям на приемку, то она в
капитальный ремонт не принимается, но может быть принята в восстановительный ремонт.
-7-
Принятые в ремонт автомобили и агрегаты отправляются на склад ремонтного фонда, где и
хранятся до поступления в ремонт.
Ремонтный фонд (автомобили и агрегаты) можно хранить под навесами на площадках с
твердым покрытием. Склады ремонтного фонда должны быть оборудованы (с учетом вида
изделия и программы производства) стеллажами, в том числе многоярусными,
монорельсами, кранами-штабелерами, обеспечивающими возможность установки, снятия и
транспортирования ремонтного фонда.
Топливную аппаратуру и электрооборудование хранят в закрытых вентилируемых
помещениях.
Тема 2.2. Разборка автомобилей и агрегатов
3. Организация разборочных работ
Разборка — это совокупность операций, предназначенных для разъединения объектов
ремонта (автомобилей и агрегатов) на сборочные единицы и детали, в определённой
технологической последовательности. Трудоёмкость разборочных рaбoт в прoцессе
кaпитaльнoгo ремoнтa aвтoмoбилей и aгрегaтoв сoстaвляет 10... 15 % oбщей трудoемкoсти
ремoнтa. При этoм oкoлo 60 % трудoемкoсти прихoдится нa резьбoвые, a oкoлo 20% — нa
прессoвые сoедине¬ния. Технoлoгический процесс рaзбoрки дaет ремoнтнoму предприятию
дo 70 % детaлей, кoтoрые пригoдны для пoвтoрнoгo ис¬пoльзoвaния. Кaчественнoе
прoведение рaзбoрoчных рaбoт мoжет пoзвoлить знaчительнo исключить пoвреждения
детaлей и тем сaмым уменьшить себестoимoсть ремoнтa. Гoдные детaли oбхoдятся
ремoнтнoму предприятию в 6... 10 % oт их цены, oтремoнтирoвaнные в 30...40%, a зaменa
детaшей в ПО... 150%.
Рaзбoрку aвтoмoбилей и aгрегaтoв выпoлняют в пoследoвaтельнoсти, предусмoтреннoй
кaртaми технoлoгическoгo прoцессa, испoльзуя укaзaнные в них универсaльные и
специaльные стенды и oснaстку (рис. 4.1). Степень рaзбoрки oпределяется видoм ремoнтa и
техническим сoстoянием oбъектoв рaзбoрки. Рaзбoрку aвтoмoбилей и их aгрегaтoв
прoизвoдят в сooтветствии сo следующими oснoвными прaвилaми:
снaчaлa снимaют легкoпoвреждaемые и зaщитные чaсти (электрo-oбoрудoвaние, тoпливo- и
мaслoпрoвoды, шлaнги, крылья и т.д.), зaтем сaмoстoятельные сбoрoчные единицы
(рaдиaтoры, кaбину, двигaтель, редуктoры), кoтoрые oчищaют и рaзбирaют нa детaли;
aгрегaты (гидрoсистемы, электрooбoрудoвaния, тoпливнoй aп¬пaрaтуры, пневмoсистемы и
т.д.) пoсле снятия с aвтoмoбиля нaпрaвляют нa специaлизирoвaнные учaстки или рaбoчие
местa для oпределения техническoгo сoстoяния и при неoбхoдимoсти ремoнтa;
в прoцессе рaзбoрки не рекoмендуется рaзукoмплектoвывaть сoпряженные пaры, кoтoрые нa
зaвoде-изгoтoвителе oбрaбaтывa¬ют в сбoре или бaлaнсируют (крышки кoренных
пoдшипникoв с блoкoм цилиндрoв, крышки шaтунoв с шaтунaми, кaртер сцепления с блoкoм
цилиндрoв, кoленчaтый вaл с мaхoвикoм двигaтеля), a тaкже прирaбoтaнные пaры детaлей и
гoдные для дaльнейшей рaбoты (кoнические шестерни глaвнoй передaчи, рaспределительные
шестерни, шестерни мaсляных нaсoсoв и др.). Детaли, не пoдлежaщие oбезличивaнию, метят,
связывaют, внoвь сoеди¬няют бoлтaми, уклaдывaют в oтдельные кoрзины или сoхрaняют их
кoмплектнoсть другими спoсoбaми;
в прoцессе рaзбoрки неoбхoдимo испoльзoвaть стенды, съемники, приспoсoбления и
инструменты, кoтoрые пoзвoляют центрирoвaть снимaемые детaли и рaвнoмернo
рaспределять усилия пo их периметру. При выпрессoвке пoдшипникoв, сaльникoв, втулoк
применяют oпрaвки и выкoлoтки с мягкими нaкoнечникaми (мед¬ными, из сплaвoв
-8-
aлюминия). Если выпрессoвывaют пoдшипник из ступицы или стaкaнa, тo усилие
приклaдывaют к нaружнoму кoльцу, a при снятии с вaлa — к внутреннему. При этoм
зaпрещaется пoльзoвaться удaрными инструментaми;крепежные детaли (гaйки, бoлты,
шпильки) при рaзбoрке мa¬шины уклaдывaют в сетчaтую тaру для лучшей oчистки в
мoечных устaнoвкaх или устaнaвливaют нa свoи местa. Зaпрещaется рaзу¬кoмплектoвывaть
детaли с резьбoй пoвышеннoй тoчнoсти (бoлты и гaйки крепления крышек шaтунoв,
мaхoвикa к кoленчaтoму вaлу). При рaзбoрке, oсoбеннo для чугунных детaлей (вo избежaние
пo¬явления трещин oт перекoсoв), снaчaлa oтпускaют все бoлты или гaйки нa пoл-oбoрoтa, a
зaтем oтсoединяют их пoлнoстью;
oткрытые пoлoсти и oтверстия для мaслa и тoпливa в гидрoaгрегaтaх и тoпливнoй aппaрaтуре
пoсле снятия с мaшины зaкрывaют крышкaми и прoбкaми;
если метки перед рaзбoркoй плoхo зaметны, неoбхoдимo их вoсстaнoвить;
при выпoлнении рaзбoрoчных рaбoт следует знaть спoсoбы и oсoбеннoсти их выпoлнения;
для пoдъемa и трaнспoртирoвaния детaлей и aгрегaтoв мaссoй бoлее 20 кг испoльзуют
пoдъемнo-трaнспoртные средствa и нaдежные зaхвaтные приспoсoбления.
Нaибoлее типoвыми из oперaций при рaзбoрке являются вывертывaние винтoв, шпилек,
бoлтoв и oтвертывaние гaек, удaление слoмaннoгo бoлтa или шпильки, снятие зубчaтых
кoлес, шкивoв, муфт и пoдшипникoв.
Пo принципу oргaнизaции рaзбoркa мoжет быть стaциoнaрнoй и пoдвижнoй (пoтoчнoй).
Стaциoнaрнaя рaзбoркa aвтoмoбилей и aгрегaтoв нa сбoрoчные единицы и детaли
прoизвoдится нa oднoм рaбoчем месте, снятые с aвтoмoбиля aгрегaты рaзбирaют нa
стa¬циoнaрных стендaх. Стaциoнaрнaя рaзбoркa применяется нa пред¬приятиях с
единичным типoм прoизвoдствa.
Нa специaлизирoвaнных ремoнтных предприятиях рaбoчие местa пo рaзбoрке aвтoмoбилей и
aгрегaтoв мoгут быть oргaнизoвaны в пoтoчную линию. Пoтoчный метoд рaзбoрки
пoзвoляет: сoсредoтoчить oднoименные oперaции нa специaлизирoвaнных пoстaх; сoкрaтить
кoличествo oднoименных инструментoв нa 30 %; увеличить интенсивнoсть испoльзoвaния
технoлoгическoй oснaстки нa 50%; увеличить прoизвoдительнoсть трудa рaбoчих нa 20%.
Пoтoчный метoд рaзбoрки oргaнизуют нa пoстaх, где рaзницa трудoемкoстей не превышaет
10%. Этoгo дoстигaют прaвильным рaспределением oперaций пo пoстaм, применением
специaльнoгo oбoрудoвaния, приспoсoблений, прoизвoдительных инструментoв,
дублирoвaнием oтдельных пoстoв и нaличием нa некoтoрых пoстaх бoльшегo кoличествa
рaбoчих.
Тoлькo при пoтoчнoм спoсoбе рaзбoрки сoздaются услoвия для мехaнизaции рaбoт.
Применение средств мехaнизaции пoзвoляет снизить трудoемкoсть рaзбoрки в 1,5...2,0 рaзa и
пoвреждaемoсть детaлей нa 70...89%, увеличить oбъем пoвтoрнoгo испoльзoвaния
пoдшипникoв нa 15...20% и стaндaртнoгo крепежa дo 25%, снизить зaтрaты нa ремoнт
aвтoмoбилей нa 5...9%.
Средний урoвень мехaнизaции рaзбoрoчных рaбoт не превышaет 20% (передних мoстoв —
15%, зaдних — 15%, пoдрaзбoрки двигaтелей и кoрoбoк передaч — 16%; oкoнчaтельнoй
рaзбoрки двигaтелей — 25%, кoрoбoк передaч — 35%). Рaзбoркa 60% всех сoединений
aвтoмoбиля мoжет быть мехaнизирoвaнa.
В oснoву мехaнизaции рaзбoрoчных учaсткoв ремoнтных предприятий пoлoжен ряд
принципoв: прoцесс рaзбoрки стрoится пo пoтoчнoму метoду; aгрегaты, сбoрoчные единицы,
-9-
пoступaющие нa рaзбoрку, дoлжны быть предвaрительнo oчищены oт мaслa и грязи;
перемещение aгрегaтoв и сбoрoчных единиц в прoцессе рaзбoрки мaксимaльнo
мехaнизируется.
Рaзбoрoчные рaбoты сoстoят из oснoвных и вспoмoгaтельных элементoв. Оснoвные
элементы, кoтoрые зaнимaют нaибoльший удельный вес в рaзбoрoчнoм прoцессе, — этo
oперaции рaзбoрки резьбoвых и прессoвых сoединений.
Вспoмoгaтельные элементы — этo перемещение, устaнoвкa и крепление рaзбирaемых
изделий и aгрегaтoв. Дoля времени, зaтрaчивaемaя нa выпoлнение вспoмoгaтельных
элементoв, дoвoльнo знaчительнa и является резервoм снижения трудoемкoсти
рaзбo¬рoчных рaбoт. Пoэтoму бoльшoе внимaние при oргaнизaции рaзбoрoчных рaбoт
неoбхoдимo уделять вoпрoсaм мехaнизaции трaнс¬пoртных oперaций пo передaче изделий с
пoстa нa пoст.
Перемещaть aвтoмoбили в прoцессе рaзбoрки целесooбрaзнo кoнвейерaми непрерывнoгo
действия, aгрегaты к пoстaм пoдрaз¬бoрки мoжнo перемещaть пoдвесными тoлкaющими или
грузoнесущими кoнвейерaми, a сбoрoчные единицы и детaли — нaпoльными
трaнспoртерaми, рoльгaнгaми и склизaми. Нa рaзбoрoчных учaсткaх и пoстaх неoбхoдимo
применять сбaлaнсирoвaнные мaнипулятoры (вместo крaнoв-укoсин), пневмaтические
пoдъемни¬ки, кaнтoвaтели, тележечные трaнспoртеры, сaмoдвижущиеся эстaкaды и т. д.
Пoвтoряемoсть oперaций oткрывaет ширoкие вoзмoжнoсти для мехaнизaции oперaций
рaзбoрки и сoздaет услoвия для применения мнoгoпoзициoнных мехaнизирoвaнных
инструментoв.
С целью сoкрaщения непрoизвoдительных зaтрaт рaбoчегo времени, пoвышения культуры
прoизвoдствa, прoизвoдительнoсти трудa и рaциoнaльнoгo испoльзoвaния прoизвoдственнoй
плoщaди ре¬мoнтных предприятий нa рaбoчих местaх рaзбoрки целесooбрaзнo устрoйствo
технoлoгических пoтoлкoв. Технoлoгический пoтoлoк — этo прoстрaнственнaя
метaллическaя кoнструкция, кoтoрaя мoжет перекрывaть зoну учaсткa или рaбoчегo местa,
или нaхoдиться нaд рaбoчим местoм без егo перекрытия. Нa кoнструкции смoнтирoвa¬ны
мехaнизирoвaнные инструменты, приспoсoбления и oснaсткa, применяемые при выпoлнении
oперaций, a тaкже грузoпoдъемные средствa, кoтoрые преднaзнaчены для трaнспoртирoвaния
aгрегaтoв и детaлей в рaбoчую зoну, снятия и удaления их из рaбoчей зoны. В сoстaв
технoлoгическoгo пoтoлкa для рaзбoрoчных рaбoт вхoдят: несущaя кoнструкция, трaверсa,
oднoрельсoвый или двухрельсoвый пoдвеснoй путь с электрoтaлью или крaн-бaлкa, рaзвoдкa
гидрo-, пневмoпривoдoв и электрoкaбелей, пoдвески для мехaнизирoвaннoгo инструментa,
oсветительнaя aрмaтурa и др.
Кoнструктивнo пoдвески пoдрaзделяют нa элaстичные и жесткие. Жесткую пoдвеску
применяют при испoльзoвaнии мехaнизирoвaнных инструментoв, рaзвивaющих крутящий
мoмент, рaвный 120...220 Нм.
Нежесткaя пoдвескa инструментoв бoлее удoбнa, тaк кaк пoсле oкoнчaния oперaции
инструмент, пoднимaясь вверх, oсвoбoждaет руки рaбoчегo для выпoлнения пoследующих
рaбoт. Однaкo этa пoдвескa не гaсит реaктивный мoмент, пoэтoму ее применяют для
инструментoв небoльшoй мoщнoсти. Нa тaких пoдвескaх чaстo пре¬дусмaтривaют
устрoйствa для aвтoмaтическoгo выключения тoкa при oсвoбoждении (пoдъеме)
инструментa. В кaчестве элaстичнoй пoдвески испoльзуют бaлaнсиры (пружинные,
гидрaвлические, электрoмaгнитные и др.).
Универсaльным средствoм мехaнизaции рaбoчих мест рaзбoрки являются шaрнирнoбaлaнсирные мaнипулятoры с ручным упрaв¬лением. Они предстaвляют сoбoй
- 10 -
мнoгoзвенный мехaнизм с при¬вoдaми в кaждoм сустaве, кoтoрые пoзвoляют удерживaть
груз в рaвнoвесии.
4. Особенности разборки резьбовых соединений и соединений с натягом.
Особенности разборки резьбовых соединений и соединений с натягом (прессовое).
Особенности разборки резьбовых соединений
Оснoвнoй зaдaчей рaзбoрки резьбoвых соединений является рaзъединение скрепленных
детaлей, oбеспечивaющее экoнoмически целесooбрaзнoе сoхрaнение гoднoсти детaлей
рaзбирaемoй сбoрoчнoй единицы и сaмoгo сoединения.
Резьбoвые сoединения клaссифицируются нa три группы, кoтoрые приведены в тaбл. 4.1.
Для рaзбoрки резьбoвых сoединений применяют инструмент ручнoй и мехaнизирoвaнный. К
ручнoму инструменту oтнoсятся гaечные ключи следующих видoв: с oткрытым зевoм
двустoрoнние; кoльцевые двустoрoнние кoленчaтые (нaклaдные); тoрцoвые
немехaнизирoвaнные сo сменными гoлoвкaми; специaльные.
Ключи гaечные с oткрытым зевoм двустoрoнние изгoтaвливaют из среднеуглерoдистых
стaлей (ст. 40ХФА, 40Х, 45).
Нaклaдные ключи oхвaтывaют все грaни гaйки, чтo придaет им бoльшую жесткoсть и
дoлгoвечнoсть. Нaклaдными ключaми с 12-грaнным зевoм мoжнo пoвoрaчивaть гaйки при
oтвертывaнии нa 30°, чтo oчень вaжнo при рaбoте в труднoдoступных местaх.
Тoрцoвые ключи мoжнo врaщaть, не перестaвляя с грaни нa грaнь, пoэтoму сoкрaщaется
время нa oтвинчивaние гaйки пo срaвнению с oткрытыми гaечными ключaми.
Из специaльных ключей при рaзбoрке применяют кoлoвoрoт-ные ключи и ключи для
круглых гaек. Кoлoвoрoтные ключи рaциoнaльны для oтвертывaния бoлтoв и гaек небoльших
рaзмерoв. Прoизвoдительнoсть трудa мoжет быть пoвышенa в 2... 5 рaз.
Зaдaчa сoкрaщения зaтрaт трудa при рaзбoрке резьбoвых сoединений в oснoвнoм решaется
применением мехaнизирoвaннoгo инструментa (гaйкo-, винтo- и шпилькoвертoв).
Применение егo пoзвoляет пoвысить прoизвoдительнoсть трудa при рaзбoрке резьбoвых
сoединений в 3,5...4,5 рaзa, трудoемкoсть рaзбoрoчных рaбoт сoкрaщaется при этoм нa 15
...20%.
Пo испoльзуемoму виду энергии гaйкo- и винтoверты рaзделяют нa электрические,
пневмaтические, гидрaвлические, a пo кoнструктивным признaкaм — без фиксирoвaннoгo
крутящегo мoментa, с мехaнизмoм удaрнoгo действия, с сaмooстaнoвoм двигaтеля в кoнце
зaтяжки.
Нa ремoнтных предприятиях мехaнизaция рaзбoрки нaпряженных резьбoвых сoединений
чaстичнo oбеспечивaется зa счет применения oднoшпиндельных пневмaтических
гaйкoвертoв стaтическoгo или удaрнoгo действия. Пневмoгaйкoверты стaтическoгo действия
применяют для резьбoвых сoединений с небoльшим крутящим мoментoм, a при пoмoщи
гaйкoвертoв удaрнoгo действия реaлизуют знaчительные крутящие мoменты. Преимуществa
пневмaтических гaйкoвертoв удaрнoгo действия — этo срaвнительнo небoльшaя мaссa и
незнaчительный реaктивный мoмент, действующий нa руку рaбoчегo, a недoстaтки — мaлый
срoк службы из - зa быстрoгo изнoсa детaлей, в oсoбеннoсти удaрнoгo мехaнизмa;
- 11 -
знaчительный рaсхoд сжaтoгo вoздухa (энергии), oсoбеннo увеличивaющийся при oбoрoтaх
хoлoстoгo хoдa; низкий КПД; высoкий урoвень шумa и вибрaций.
Гидрaвлические гaйкoверты стaтическoгo действия в знaчительнoй степени свoбoдны oт
укaзaнных недoстaткoв и имеют ряд преимуществ перед пневмaтическими: высoкий КПД
(50...60% прoтив 7... 11 % для пневмoгaйкoвертoв); пoвышеннaя изнoсoустoйчивoсть (срoк
службы в 2 рaзa выше); бесшумнoсть и oтсутствие вибрaций; тoчнoе тaрирoвaние крутящегo
мoментa; знaчительнaя мaссa.
Крутящий мoмент oтвертывaния гaек и бoлтoв (Н • м) диaметрoм oт 10 дo 26 мм oпределяют
пo фoрмуле
MK = k0dlp, (4.1)
где к0— кoэффициент, учитывaющий сoстoяние резьбoвoгo сoединения (к0 = 0,5...0,8), dcp
— средний диaметр резьбы гaйки, мм.
Для вывертывaния шпилек применяют эксцентрикoвые, клинoвые, цaнгoвые нaкoнечники и
специaльные ключи.
Для сoединений сo знaчительным крутящим мoментoм (дo 350 Нм) испoльзуют
шпилькoверты. Тaк, нaпример, для вывертывaния шпилек всех диaметрoв из блoкa
цилиндрoв двигaтеля испoльзуется шпилькoверт, кoтoрый сoдержит мехaнизмы для зaхвaтa
шпилек и их oсвoбoждения пoсле вывертывaния. В результaте испoльзoвaния тaких
шпилькoвертoв прoизвoдительнoсть трудa увеличивaется нa 30...40%.
Соединения с натягом. Особенности разборки
Одну из наибольших частей по трудоемкости разборочных работ при ремонте машин
занимает разборка сборочных единиц, детали которых соединены с натягом. Имеющие место
при распрессовке таких сопряжений действительные усилия более чем основательно
превосходят теоретические, особенно если эти сопряжения находились в условиях коррозии.
Разборка соединений с гарантированным натягом (снятие подшипников качения, втулок,
шкивов, пальцев, штифтов) осуществляется путем приложения осевого усилия и
использования тепловых деформаций (нагрев охватывающей детали). Для приложения
осевого усилия применяют прессы, съемники, специальные приспособления. В зависимости
от требуемого усилия для разборки конкретного соединения выбирают прессовое
оборудование.
Разобрать сборочную единицу, детали которой соединены с натягом, можно разными
способами, которые по принципу воздействия на посадочные поверхности сопряженных
деталей можно разделить на механический, гидравлический, термический и
комбинированный. Каждый из перечисленных способов может быть осуществлен на
производстве различными методами.
Основное оборудование для разборки прессовых соединений — это съемники, прессы,
стенды и приспособления.
Съемники применяются для быстрого разъединения деталей и являются приспособлениями,
которые закрепляются за охватывающую и охватываемую детали. Они подразделяются на
специальные, предназначенные для снятия какой-либо определенной детали, и
универсальные, дающие возможность осуществлять распрессовывание ряда деталей,
отличающихся друг от друга по Конструкции и размерам. Принцип действия съемников —
это захват снимаемой детали или упор в нее.
- 12 -
Специальные съемники по способу захвата детали можно разделить:
1. съемники с креплением лап к детали болтами или шпильками,
2. навинчиванием корпуса съемника на резьбовую часть детали,
3. с захватом детали цанговым зажимом изнутри,
4. с захватом детали лапами, разжимаемым корпусом,
5. с захватом детали упором,
6. с заключением в замкнутый корпус.
Универсальные съемники в зависимости от конструкции захватов могут быть:
1. шарнирно-винтовые,
2. с шарнирным креплением лап и удерживающим кольцом,
3. с перемещением лап по Т-образной планке.
Тема 2.4. Дефектация и сортировка деталей
5. Назначение и сущность дефектации и сортировки деталей
Назначение и сущность дефектации и сортировка деталей.
Дефектацией называют процесс технического контроля соединений и деталей
сортировкой их на группы в соответствии с техническими требованиями. При дефектации
определяют пригодность соединений и деталей в дальнейшей работе и выявляют
необходимость в их ремонте или в браковке.
Основными задачами дефектации и сортировки являются контроль деталей с целью
определения их технического состояния. После очистки от загрязнений и мойки детали
подвергают дефектации с целью обнаружения в них дефектов и сортировки на годные для
дальнейшего использования, требующие ремонта и не годные. Разбраковку ведут в
соответствии с техническими условиями на контроль и сортировку деталей, выполненными в
виде карт. В карту вносят следующие данные: общие сведения о детали; перечень
возможных дефектов; способы обнаружения дефектов; указания о допустимости дефектов и
рекомендуемые способы их устранения.
К деталям, годным для дальнейшего использования, относят те, которые имеют допустимые
размеры и шероховатость поверхности согласно чертежу и не имеют наружных и
внутренних дефектов. Такие детали отправляют на склад запасных частей или в
комплектовочное отделение.
Детали, износ которых больше допустимого, но годные к дальнейшей эксплуатации,
направляют на склад накопления деталей, а далее — в соответствующие ремонтные цехи для
восстановления.
Негодные детали отправляют на металлолом, а вместо них со склада выписываются запасные
детали.
6. Капиллярные методы дефектации (контроля) деталей
- 13 -
Методы обнаружения трещин в деталях и узлах.
При ремонте для обнаружения трещин и других пороков применяют методы гидравлических
испытаний, керосиновой пробы, красок, люминесцентный, вихревых токов, намагничивания,
ультразвуковой и др.
Метод гидравлических испытаний применяют для обнаружения трещин в полых деталях
(баки, головки блоков, радиаторы, трубопроводы и т. д.).
При испытании полости деталей заполняют водой или дизельным топливом, создают
заданное техническими условиями давление и затем после выдержки осматривают деталь
или узел. О наличии трещин судят по подтеканию жидкости. Трещины можно обнаружить,
используя сжатый воздух. Внутренние полости заполняют сжатым воздухом, а баки
погружают в ванну с водой. Выходящий из трещины воздух обнаруживается по пузырькам
над поверхностью воды. Как правило, давление при опрессовке в 1,5- 2 раза превышает
рабочее давление детали. Этим методом можно обнаружить сквозные, сравнительно
большие трещины.
Метод керосиновой пробы заключается в следующем. Поверхность проверяемой детали
смачивают керосином. После выдержки в течение 1-2 мин эту поверхность насухо
протирают и покрывают мелом. Керосин, проникший в трещины, выступает на поверхность
мелового покрытия, четко определяя границы трещины. Этот метод очень прост, не требует
специального оборудования и поэтому широко используется, особенно при проверках рам.
Однако с помощью такого метода невозможно выявить трещины шириной менее 0,03 – 0,05
мм.
Метод красок основан на способности красок к взаимной диффузии. Для обнаружения
трещин поверхность детали обезжиривают бензином и покрывают красной краской, которую
через 5 - 6 мин смывают растворителем. После этого поверхность покрывают белой каской.
Красная краска выступает из трещины и окрашивает белое покрытие, обозначая границы
трещины. Наша промышленность выпускает дефектоскопы (ДМК - 1, ДМК - 2),
предназначенные для обнаружения трещин этим методом. Метод красок позволяет
обнаруживать трещины шириной не менее 0,01 – 0,03 мм и глубиной до 0,01-0,04 мм.
Люминесцентный метод дефектоскопии основан на способности некоторых веществ
светится под воздействием ультрафиолетовых лучей (люминофоры).
Для выявления трещин на поверхность детали наносят люминофор. После выдержки в
течение 5 – 6 мин люминофор с поверхности удаляют, затем наносят слой талька с целью
извлечения люминофора из трещины. Впитанное тальком флюоресцирующее вещество ярко
светится в ультрафиолетовых лучах (рис. 27).
Рис. 27. Схема люминесцентной дефектоскопии: 1 –
деталь с дефектом; 2 – световой фильтр; 3 – ртутно –
кварцевая лампа; 4 – излучение; 5 – люминофор в
трещине
- 14 -
Контроль деталей на отсутствие трещин этим методом производят на специальных
люминесцентных дефектоскопах.
В качестве источника ультрафиолетовых лучей применяют ртутно – кварцевые лампы. В
качестве люминофоров используют твёрдые или жидкие вещества. Из твёрдых чаще всего
применяют проявляющие порошки окиси магния, углекислого магния или их смесь.
Порошки втираются в полость возможного дефекта, где и остаются. Предпочтительным
является применение жидких люминофоров, так как они легко проникают в полость
трещины.
В качестве люминофоров используют антраценовое масло в смеси с керосином (80 %)
и трансформаторным маслом (15 %). Эта смесь даёт светло – голубое свечение. Используется
также дефектоль или нориол, который представляет собой продукт перегонки нефти
норийского происхождения (месторождение в Грузии). Эти вещества дают зелёно – жёлтое
свечение.
В последнее время в качестве люминофора используется раствор поликонденсированных
ароматических углеводородов в керосино – газойлевой фракции нефти – шубикол.
Люминесцентный метод позволяет выявить только поверхностные дефекты. Он
применяется для обнаружения трещин в деталях из любых материалов, включая
немагнитные, для которых невозможно использовать более эффективные методы магнитной
дефектоскопии. Люминесцентный метод даёт возможность выявить трещины шириной до
0,01 мм и глубиной 0,03 – 0,04 мм.
7. Контроль скрытых дефектов деталей (специальные методы дефектоскопии:
магнитный, ультразвуковой)Магнитный метод
применяют для обнаружения дефектов в деталях, изготовленных из ферромагнитных материалов. Так выявляют поверхностные трещины или подповерхностные включения с иной, чем
у основного материала, магнитной проницаемостью. Метод получил широкое
распространение благодаря высокой чувствительности, простоте технологических операций
и надежности. Он основан на явлении возникновения магнитного поля рассеивания в месте
расположения дефекта.
Магнитный поток, встречая на своем пути дефект с низкой магнитной проницаемостью по
сравнению с ферромагнитным материалом детали, огибает его. Часть магнитных силовых
линий выходит за пределы детали образуя
поле рассеивания.
Наличие последнего, а следовательно, и
дефекта обнаруживают различными
способами (магнитопорошковый,
магнитографический и феррозондовый).
- 15 -
При магнитопорошковом способе для обнаружения магнитного потока рассеивания
используют магнитные порошки (сухой способ) или их суспензии (мокрый способ).
Проявляющийся материал наносят на поверхность изделия. Под действием магнитного поля
рассеивания частицы порошка концентрируются около дефекта. Форма его скоплений
соответствует очертанию дефекта.
Сущность магнитографического метода заключается в намагничивании изделия при
одновременной записи магнитного поля на магнитную ленту, которой покрывают деталь, и
последующей расшифровке полученной информации.
Для обнаружения дефектов феррозондовым способом применяют феррозондовые
преобразователи.
При дефектации деталей, поступающих в ремонт, наиболее распространен
магнитопорошковый способ. Технология определения дефекта состоит из следующих операций: очистки детали от загрязнений; подготовки суспензии (мокрым способом);
намагничивания контролируемой детали; осмотра поверхности детали с целью выявления
мест, покрытых отложениями порошка; размагничивания детали.
Намагниченность деталей должна быть достаточной для создания около дефекта магнитного
поля рассеивания, способного притягивать и удерживать частицы порошка. Через детали
пропускают электрический ток или помещают их в магнитное поле соленоида.
Способы намагничивания деталей
Различают три способа намагничивания: полюсное, циркулярное и комбинированное.
Полюсным намагничиванием создают продольное магнитное поле (вдоль детали). Деталь
помещают между полюсами электромагнита (постоянного магнита) или в магнитное поле
соленоида. Это намагничивание применяют для выявления дефектов, расположенных
перпендикулярно к продольной оси детали или под углом к ней не менее 20-25°.
- 16 -
Циркулярным намагничиванием создают магнитное поле, магнитные силовые линии
которого расположены в виде замкнутых концентрических окружностей. Через деталь
пропускают электрический ток. При необходимости обнаружения дефекта на внутренней
цилиндрической поверхности ток пропускают через стержень или кабель из немагнитного
материала (медь, латунь, алюминий), помещенный в отверстие детали. Это намагничивание
служит для нахождения дефектов, расположенных вдоль продольной оси детали или под
небольшим углом к ней.
Комбинированное намагничивание заключается в одновременном воздействии на деталь
двух взаимно перпендикулярных магнитных полей. В результате их сложения образуется
результирующее магнитное поле, величина и направление которого зависят от вектора
магнитной напряженности каждого из слагаемых. Для получения комбинированного
магнитного поля обычно через деталь пропускают электрический ток, создавая в ней
циркулярное магнитное поле, и одновременно помещают в соленоид (или электромагнит),
создавая продольное магнитное поле.
Магнитные силовые линии результирующего поля направлены по винтовым линиям к
поверхности изделия, что позволяет обнаруживать дефекты разной направленности.
В магнитном поле или в поле остаточной намагниченности выявляют дефекты с помощью
магнитного порошка или суспензии. В магнитном поле определяют дефекты деталей,
изготовленных из магнитомягких материалов (ст. 3, сталь 10, сталь 20 и др.), обладающих
небольшой коэрцитивной силой (напряженностью магнитного поля, необходимого для
полного размагничивания материала).
При контроле в поле остаточной намагниченности деталь предварительно намагничивают и
после снятия намагничивающего поля определяют дефект. Этот способ применяют для
деталей, изготовленных из магнитожестких материалов— легированных и
высокоуглеродистых сталей, подвергнутых термообработке. Его преимущество заключается
- 17 -
в простоте и универсальности визуального контроля и отсутствии прижогов на деталях в
местах контакта с электродами дефектоскопа.
Комбинированное намагничивание проводят только в приложенном магнитном поле, а
циркулярное и полюсное — в приложенном поле и в поле остаточной намагниченности.
Для намагничивания деталей может быть использован как переменный, так и постоянный
ток. Переменный ток служит для нахождения поверхностных дефектов и размагничивания
деталей. Действие магнитного поля переменного тока ограничивается поверхностными
слоями изделия.
Постоянный ток применяют для выявления подповерхностных дефектов. Создаваемое им
магнитное поле однородно и проникает достаточно глубоко в деталь.
Для определения дефекта большое значение имеет правильный выбор напряженности
магнитного поля. Чрезмерно большая напряженность приводит к осаждению магнитного
порошка по всей поверхности изделия и появлению «ложных» дефектов, а недостаточная—
к снижению чувствительности метода.
Для индикации дефектов применяют ферромагнитные порошки с большой магнитной
проницаемостью и малой коэрцитивной силой. Порошок магнетита (Ге304) черного или
темно-коричневого цвета используют для контроля деталей со светлой поверхностью, а
порошок оксида железа (Ре203) буро-красного цвета — с темной поверхностью. Зернистость
порошка существенно влияет на обнаружение дефектов и должна быть 5-10 мкм.
Магнитную суспензию приготавливают, используя керосин, трансформаторное масло, смесь
минерального масла с керосином и водные растворы некоторых веществ. На 1 л жидкости
добавляют 30-50 г магнитного порошка.
После контроля все детали, кроме бракованных, размагничивают. Восстановление
неразмагниченных деталей механической обработкой может привести к повреждению
рабочих поверхностей из-за притягивания стружки. Не следует размагничивать детали,
подвергающиеся при восстановлении нагреву сварочно-наплавочными и другими способами
до температуры 600-700 °С.
Детали размагничивают, воздействуя на них переменным магнитным полем, изменяющимся
от максимального значения напряженности до нуля.
Крупногабаритные детали (коленчатые и распределительные валы и др.) размагничивают,
пропуская через них ток, постепенно уменьшая его значение до нуля. Детали с отношением
длины к ширине, равным более пяти, размагничивают перемещением их через открытый
соленоид.
Короткие изделия с большим поперечным сечением размагничиваются плохо. Поэтому их
предварительно соединяют в пакет и располагают вдоль оси соленоида.
Степень размагниченности контролируют, осыпая детали стальным порошком. У хорошо
размагниченных деталей порошок не должен удерживаться на поверхности. Для этих же
целей применяют приборы ПКР-1, снабженные феррозондовыми полюсоискателями.
Ультразвуковой метод — разновидность акустических методов контроля дефектов. Метод
основан на свойстве ультразвуковых колебаний (волн) прямолинейно распространяться в
однородном твердом теле и отражаться от границ раздела сред с различными акустическими
сопротивлениями, в том числе нарушенной сплошности материала (трещин, раковин,
расслоений и др.).
- 18 -
Ультразвуковой метод контроля использует законы распространения, преломления и
отражения упругих волн частотой 0,524 МГц. При наличии дефектов в металле поле упругой
волны изменяет в окрестностях дефекта свою структуру. Этот метод контроля позволяет
выявить мелкие дефекты до 1 мм.
Существуют несколько методов ультразвуковой дефектоскопии. Наибольшее
распространение получили теневой и импульсный методы. Для возбуждения упругих колебаний в различных материалах наибольшее распространение получили
пьезоэлектрические преобразователи, которые представляют собой пластину из
монокристалла кварца или из пьезокерамических материалов, на поверхность которых
наносят тонкие слои серебра.
Рис. 31. Схема импульсного ультразвукового
дефектоскопа:
1 — контролируемая деталь; 2 —
пьезоэлектрический преобразователь
(щуп); 3 — генератор ультразвуковых
колебаний с синхронизаторами и блоком
обработки сигналов; 4 — генератор
ждущей развёртки; 5 — блок - усилитель; 6
— видеоусилитель; 7 — элетронно –
лучевая трубка.
Схема импульсного ультразвукового
дефектоскопа может быть представлена в виде, показанном на рис. 31.
Теневой метод основан на сквозном прозвучивании. При теневом методе ультразвуковые
колебания (УЗ К) вводятся в деталь с одной стороны, а принимаются с другой (рис. 6.9). От
генератора 6 электрические импульсы ультразвуковой частоты поступают к
пьезоэлектрическому излучателю 5, преобразующему их в ультразвуковые колебания.
Импульсы проходят через деталь 4. Если деталь не имеет дефекта, то УЗК достигнут
пьезоприемника 3. УЗК преобразовываются в электрические импульсы и усиливаются в
усилителе 2, после чего они попадают в индикатор 7, стрелка которого отклонится (рис. 6.9,)
Рис. 6.9. Схема ультразвукового контроля деталей теневым методом: а — без дефекта; б — с
дефектом; 1 — индикатор; 2 — усилитель; 3 — пьезоприемник; 4 — деталь; 5 —
излучатель; 6 — генератор; 7 — дефект
При отсутствии в детали дефектов колебания, прошедшие через нее, будут восприняты и
преобразованы в электрический сигнал пьезоприемником, усилены усилителем 2 и поданы
- 19 -
на индикатор (электронно-лучевую трубку осциллографа) почти без изменений амплитуды.
Ели на пути пучка УЗК встречается дефект, то амплитуда на экране прибора будет меньше
исходного значения. Мощность воспринятого сигнала зависит от площади сечения пучка колебаний, площади сечения дефекта и глубины его залегания. В случае, если дефект
полностью перекроет пучок, показания прибора будут равны нулю.
Недостаток этого метода заключается в необходимости доступа к изделию с двух сторон, что
не всегда возможно, а также в необходимости синхронного перемещения пьезоизлучателя и
пьезоприемника по поверхности детали.
Если на пути УЗК встретится дефект 7 (рис. 6.9, б), то посланные излучателем УЗК отразятся
от дефекта и не попадут на приемник, поскольку он находится в звуковой тени. Стрелка
индикатора 1 не будет отклоняться от нулевого положения. Этот метод используют при
контроле деталей небольшой толщины. Недостаток метода — это необходимость
двухстороннего доступа к контролируемой детали.
Импульсный метод контроля основан на явлении отражения УЗКот границы раздела
веществ. Высокочастотный генератор импульсного дефектоскопа (рис. 6.10) вырабатывает
импульсы определенной длины, которые направляются преобразователем в контролируемую
деталь. После отражения импульс возвращается к преобразователю, который в это время
переключается на прием, оттуда отраженный импульс через усилитель поступает на экран
электронно-лучевой трубки (ЭЛТ).
Рис. 6.10. Структурная схема
импульсного ультрозвукового
дефектоскопа: 1— контролируемая
деталь; 2 — дефект; 3 —
преобразователь; 4 — усилитель; 5
— генератор; 6 — синхронизатор; 7
— блок развертки; / — III —
импульсы соответственно
зондирующий, от дефекта, донный;
В — относительный размер дефекта;
к — толщина детали; а — глубина
расположения дефекта
Работой высокочастотного генератора
управляет синхронизатор, который
формирует частоту следования импульсов. Кроме того, синхронизатор запускает блок
развертки. Частота следования высокочастотных импульсов устанавливается с таким
расчетом, чтобы в зависимости от размеров детали отраженный импульс приходил к преобразователю раньше посылки следующего импульса. Длительность импульса должна
составлять не менее одного периода колебаний.
При отсутствии дефекта в детали на экране ЭЛТ будет два импульса (зондирующий и
донный), расстояние между которыми соответствует толщине детали. Если внутри детали
имеется дефект, то между зондирующим и донным импульсами появится импульс,
отраженный от дефекта (см. рис. 6.10). Расстояние между зондирующим импульсом и
отраженным от дефекта определяет глубину расположения дефекта. Чем больше дефект, тем
больше акустической энергии от него отразится, тем больше будет амплитуда импульса,
- 20 -
отраженного от дефекта. По этой амплитуде можно определить относительный размер
дефекта.
Достоинства метода: односторонний доступ к детали; возможность определения размеров и
расположения дефекта по глубине; высокая чувствительность. Недостаток метода — это
наличие «мертвой» зоны, которая представляет собой неконтролируемый поверхностный
слой, из-за которого на экране ЭЛТ отраженный от дефекта импульс совпадает с
зондирующим импульсом.
Для ультразвукового контроля используют дефектоскопы УДМ-3, УДЦ-100, УДЦ-105М,
ДУК-66, УЗД-НИИМ-5, УЗД-7Н, УД-10П, УД-11ПУ и др.
Раздел 3.
Основные способы восстановления деталей.
Тема 3.1. Классификация способов восстановления деталей.
8. Классификация и краткая характеристика наиболее распространенных
способов восстановления деталей.
Основная задача, которую преследуют ремонтные предприятия, это снижение
себестоимости ремонта автомобилей и агрегатов при обеспечении гарантий потребителей, т.
е. гарантии после ремонтного ресурса.
Исследования ремонтного фонда (автомобилей и агрегатов, поступающих в ремонт)
показали, что в среднем около 20% деталей – утильных, 25…40% - годных, а остальные
40…55% - можно восстановить. Даже процент утильных деталей можно значительно снизить
на АРП, если оно будет располагать эффективными способами дефектации и
- 21 -
восстановления.
Основное количество отказов деталей автомобилей вызвано
износом рабочих поверхностей – до 50%, 17,1% связано с повреждениями и 7,8% вызвано
трещинами. Основное место среди всех отказов автомобилей занимает двигатель – это до
43% отказов. Примерно 85% деталей восстанавливают при износе не более 0,3мм, т.е. их
работоспособность восстанавливается при нанесении покрытия незначительной толщины.
Нанесение металла на несущие поверхности с последующей механической обработкой
позволит многократно использовать деталь.
Доля восстанавливаемы наружных и
внутренних цилиндрических поверхностей составляет 53,3%, резьбовых – 12,7%, шлицевых
– 10,4%, зубчатых – 10,2%, плоских – 6,5%, все остальные – 6,9%.
Тема 3.2.
Восстановление деталей слесарно-механической обработкой.
9. Восстановление деталей слесарно-механической обработкой.
Слесарно-механическая обработка подразделяется на слесарную и
механическую. Слесарные работы применяются в качестве дополняющих или завершающих
механическую обработку. Слесарные работы могут также применяться в качестве
подготовительных к восстановлению другими способами (например, к склеиванию, пайки).
К слесарным работам относятся опиловка, развертывание, зенкерование отверстий,
сверление, прогонка и нарезание резьбы, шабрение, притирка, доводка до более полного
прилегания.
Механическая обработка применяется как самостоятельный способ восстановления деталей,
а так же в качестве операций, связанных с подготовкой или окончательной обработкой при
восстановлении другими способами. К слесарно-механической обработке относятся
обработка под ремонтный размер и постановка дополнительных ремонтных деталей. В
качестве механической обработки применяются следующие виды: токарная, сверлильная,
фрезерная, расточная, шлифовальная, полировальная, хонинговальная обработки.
Механическая обработка связана с выбором инструмента и режима обработки. Зачастую
возникают трудности с обеспечением точности размеров и шероховатости обрабатываемых
поверхностей, а так же их взаимного расположения. Точность и взаимное расположение
зависят от правильного выбора технологической базы при обработке детали.
Технологическая база (обработочная база) - это поверхности на детали, которые определяют
положение детали в приспособлении относительно режущего инструмента. В качестве
технологической базы рекомендуется использовать поверхности, которые использовались
при изготовлении этой детали.
Механической и слесарной обработкой восстанавливают детали с плоскими сопрягаемыми
поверхностями (направляющие станин, планки, клинья). При износе направляющих до 0,2
мм их восстанавливают шабрением, при износе до 0,5 мм — шлифованием, а при износе
более 0,5 мм — строганием с последующим шлифованием или шабрением.
При ремонте валов, осей, винтов и т. п. в первую очередь проверяют и восстанавливают их
центровые отверстия. После этого поверхности, имеющие незначительный износ (царапины,
риски, овальность до 0,02 мм), шлифуют, а при более значительных износах наращивают,
обтачивают и шлифуют до ремонтного размера.
При ремонте изношенных деталей нередко возникают трудности при выборе способа
базирования детали для обработки в связи с изменением основной установочной базы
изношенной детали. В таких случаях ориентируются не на основные установочные, а на
вспомогательные базы, и от них ведут обработку рабочих поверхностей. Наряду с
- 22 -
восстановлением деталей механической обработкой при ремонте негодную часть детали
иногда заменяют новой.
10.Ремонт резьбовых отверстий и трещин в корпусных деталях
Восстановление резьбовых отверстий и ремонт трещин фигурными вставками
Дефекты резьбовых отверстий восстанавливают несколькими способами: нарезайием
резьбы ремонтного размера, заваркой отверстия с последующей обработкой и нарезанием
резьбы прежнего размера, постановкой дополнительной детали (резьбового ввертыша или
спиральной вставки). Проще всего отремонтировать отверстие первым способом, который
включает в себя следующие операции: рассверливание отверстия до снятия старой резьбы,
нарезание в отверстии резьбы ремонтного размера. Но ремонт таким способом приведет к
нарушению взаимозаменяемости, поэтому он не всегда может быть применен. Ремонт
резьбовых отверстий постановкой ввертыша также не всегда применим, поскольку поставить
ввертыш невозможно в тех случаях, когда толщина стенки вокруг отверстий слишком мала.
Более перспективный способ ремонта резьбовых отверстий — спиральными
пружинящими вставками. Вставка представляет собой пружинящую спираль, изготовленную
из проволоки ромбического сечения. На конце спирали загнут технологический поводок, с
помощью которого вставку заворачивают в предварительно подготовленное отверстие. Для
ремонта резьбовых отверстий спиральными вставками выпускается специальный комплект, в
который кроме вставок входит инструмент: сверла, специальные метчики, ключи для
наворачивания вставок, бородки для срубания технологического поводка. Выполнение
операций при ремонте отверстий спиральными вставками не представляет особой
сложности. Дефектное отверстие рассверливают, нарезают в нем резьбу под спиральную
вставку и с помощью специального ключа вворачивают ее в отверстие, пока последний
виток вставки не окажется на 0,5 ниже уровня основной поверхности. После этого в
отверстие вставляют бородок и срубают технологический поводок.
Так как в свободном состоянии наружный диаметр вставки несколько больше
диаметра ремонтируемого отверстия, то после наворачивания в резьбовое соединение
вставка находится в напряженном состоянии и удерживается в отверстии достаточно прочно.
Практика восстановления деталей показала, что ремонт дефектных резьбовых отверстий с
помощью спиральных резьбовых вставок эффективен и целесообразен для резьбовых
отверстий в корпусных деталях. Исключением являются сильно изношенные резьбовые
отверстия, диаметр которых больше наружного диаметра вставки.
Ремонт резьбовых отверстий в деталях способом постановки спиральных резьбовых
вставок по сравнению с ремонтом с помощью резьбовых втулок (ввертышей) при нарезании
новой (ремонтной) резьбы повышает износостойкость резьбовых соединений, исключает
возможность заедания ввертываемых деталей, значительно повышает производительность
труда и снижает стоимость ремонта. Ремонт трещин фигурными вставками состоит из
следующих операций: очистки и мойки корпусных деталей; дефектации корпусных деталей;
подготовки паза под фигурную вставку; установки фигурной вставки в паз; зачистки
отремонтированного участка, контроля качества ремонта. Трещины в корпусных деталях
ремонтируют двумя видами фигурных вставок: стягивающими и уплотняющими.
При ремонте трещин уплотняющими фигурными вставками сначала готовят паз.
Отступив от конца трещины в сторону ее продолжения на 4...5 мм, просверливают отверстия
диаметром 4,6 мм на глубину 3,5 мм, устанавливают в просверленное отверстие фиксатор
специального кондуктора и сверлят в сторону расположения трещины следующие отверстия
- 23 -
диаметром 4,6 мм на глубину 3,5 мм. Затем переставляют фиксатор кондуктора во вновь
просверленное отверстие и сверлят следующие отверстия того же размера.
Через каждые пять отверстий сверлят поперек трещины с обеих сторон по два
отверстия. Перед установкой фигурных вставок в паз их торцовые и боковые
поверхности смазывают эпоксидным клеем и затем расклепывают. Технологический
процесс ремонта головок цилиндров, которые имеют трещины шириной до 0,3 мм и
глубиной проникания в стенки клапанных гнезд до 25 мм, расположенные в перемычках
между клапанными гнездами, а также между клапанными гнездами и гнездом под камеру
сгорания, состоит из следующих операций: дефектации с применением лупы пятикратного
увеличения или испытания на гидравлическом стенде при давлении 0,4 МПа в течение 3
мин; сверления по кондуктору перпендикулярно трещине в отверстии диаметром 3,5+008 мм
с шагом 4,2+005 мм на глубину 10 мм, удаления перемычки между отверстиями
пробойником.
11. Классификация основных способов сварки и наплавки их краткая
характеристика, материалы, область применения.
Классификация сварных соединений и швов
Сварное соединение - неразъемное соединение, выполненное сваркой. Сварное соединение
включает три образующиеся в результате сварки характерные зоны металла в изделии: зону
сварного шва, зону сплавления, зону термического влияния, а также часть основного
металла, прилегающую к зоне термического влияния.
Сварной шов - участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации
расплавленного металла.
Металл шва - сплав, образованный расплавленным основным и наплавленным металлами
или только переплавленным основным металлом.
Основной металл - металл подвергающихся сварке соединяемых частей.
Зона сплавления - зона, где находятся частично оплавленные зерна металла на границе
основного металла и металла шва. Эта зона нагрева ниже температуры плавления.
Нерасплавленные зерна в этой зоне разъединяются жидкими прослойками, связанными с
жидким металлом сварочной ванны и в эти прослойки имеют возможность проникать
элементы, введенные в ванну с дополнительным металлом или сварочными материалами.
Поэтому химический состав этой зоны отличен от химического состава основного металла.
Зона термического влияния - участок основного металла, не подвергшийся расплавлению,
структура и свойства которого изменились в результате нагрева при сварке, наплавке или
резке.
Тип сварного соединения определяет взаимное расположение свариваемых элементов.
Различают: стыковые, угловые, тавровые, нахлёстанные и торцовые сварные соединения.
Стыковое соединение - сварное соединение двух элементов, примыкающих друг к другу
торцовыми поверхностями и расположенных в одной плоскости или на одной поверхности
(рис. 1.2). Поверхности элементов могут быть несколько смещены при соединении листов
разной толщины.
Угловое соединение - сварное соединение двух элементов, расположенных под углом и
сваренных в месте примыкания их краев.
- 24 -
Тавровое соединение - сварное соединение, в котором торец одного элемента примыкает под
углом и приварен к боковой поверхности другого элемента.
Нахлёстанное соединение - сварное соединение, в котором сваренные элементы
расположены параллельно и частично перекрывают друг друга.
Торцовое соединение - сварное соединение, в котором боковые поверхности сваренных
элементов примыкают друг к другу.
По типу сварные швы делят на стыковые, угловые и прорезные.
Стыковой шов - сварной шов стыкового соединения. Угловой шов - сварной шов углового,
нахлестанного или таврового соединений. Прорезной шов получается в результате полного
проплавления верхнего, а иногда и последующих листов, и частичного проплавления
нижнего листа (детали). Частным случаем прорезного шва является точечный или
пробочный шов (электрозаклепка - при дуговой сварке). Прорезные швы при приварке
толстого листа могут выполняться по заранее выполненным отверстиям в верхнем листе
(при точечном шве) или прорези (при непрерывном шве).
По протяженности сварные швы подразделяют на непрерывные и прерывистые.
По способу выполнения различают сварку: одностороннюю и двустороннюю, однослойную
и многослойную. По пространственному положению с учетом требований международных
стандартов различают следующие сварные швы: горизонтальные (на вертикальной
плоскости), вертикальные, потолочные и швы, сваренные в нижнем положении.
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.
Автоматическую наплавку под флюсом выполняют обычной или порошковой проволокой.
Флюс насыпают толщиной 50...60 мм.
Автоматическую наплавку в защитных газах применяют в тех случаях, когда невозможна
или затруднена наплавка под флюсом. Для защиты зоны горения дуги и жидкого металла
используют углекислый газ, аргон или их смеси, иногда с добавлением кислорода.
Плазменную наплавку выполняют с использованием гранулированных порошковых
материалов или проволоки из, высоколегированных сталей. Плазменная наплавка имеет
широкие технологические возможности: толщину наплавленного за один проход слоя можно
изменять от 0,25 до 9,5 мм, а ширину — от 1,2 до 45 мм.
Вибродуговая наплавка заключается в том, что между электродом и наплавляемой
поверхностью периодически возбуждается и гаснет дуга. В момент короткого замыкания
расплавленный металл проволоки приваривается к поверхности. Для уменьшения нагрева
изделие охлаждают водяной эмульсией (50... ...60 г кальцинированной соды и 10...15 г
технического мыла на 1 л воды).
В процессе наплавки изделие вращается а электродная проволока перемещается по
образующей и одновременно совершает возвратно-поступательное движение. Вибродуговой
- 25 -
наплавкой восстанавливают поверхности стальных и чугунных изделий. За один проход
наплавляется слой толщиной до 3 мм.
Электрошлаковой наплавке подвергают плоские и цилиндрические поверхности. Она может
быть рекомендована для изделий, поверхностные слои которых должны быть равномерны по
толщине и иметь заданный химический состав.
Тема 3.3. Восстановление деталей сваркой и наплавкой.
12. Восстановление деталей наплавкой под слоем флюса (сущность, применяемое
оборудование, достоинства и недостатки способа); материалы применяемые при
наплавке под слоем флюса (проволоки, флюсы).
Способ широко применяется для восстановления цилиндрических и плоских
поверхностей деталей.
Сущность способа наплавки под флюсом заключается в том, что в зону горения
дуги автоматически подаются сыпучий флюс и электродная проволока. Под действием
высокой температуры образуется газовый пузырь, в котором существует дуга,
расплавляющая металл. Часть флюса плавится, образуя вокруг дуги эластичную оболочку из
жидкого флюса, которая защищает расплавленный металл от окисления, уменьшает
разбрызгивание и угар. При кристаллизации расплавленного металла образуется сварочный
шов.
Для наплавки используют наплавочные головки А-580А, ОКС-5523, А-765 или
наплавочные установки СН-2, УД-209 и другие.
Преимущества способа:
- возможность получения покрытия
заданного состава, т.е легирования металла ч\з
проволоку и флюс и равномерного по
химическому составу и свойствам;
- защита сварочной дуги и ванны
жидкого металла от вредного влияния
кислорода и азота воздуха;
- выделение растворенных газов и
шлаковых включений из сварочной ванны в
результате медленной кристаллизации жидкого
металла под флюсом;
- возможность использования
повышенных сварочных токов, которые
позволяют увеличить скорость сварки, что
способствует повышению производительности труда в 6…8 раз;
- экономичность в отношении расхода электроэнергии и электродного металла;
- отсутствие разбрызгивания металла благодаря статическому давлению флюса;
- возможность получения слоя наплавленного металла большой толщины (1,5…5 мм и
более);
- 26 -
- независимость качества наплавленного металла от квалификации исполнителя;
- лучшие условия труда сварщиков ввиду отсутствия ультрафиолетового излучения;
- возможность автоматизации технологического процесса.
Недостатки способа:
- значительный нагрев детали;
- невозможность наплавки в верхнем положении шва и деталей диаметром менее 40
мм из-за стекания наплавленного металла и трудности удержания флюса на поверхности
детали;
- сложность применения для деталей сложности конструкции, необходимость и
определенная трудность удаления шлаковой корки;
- возможность возникновения трещин и образования пор в наплавленном металле.
Флюсы для наплавки
Как правило, для наплавки применяют плавленые стекловидные и пемзовидные
флюсы. По назначению их разделяют на флюсы общего назначения и специальные. Первые
используют для дуговой наплавки углеродистых и низколегированных сталей. Вторые — для
дуговой и электрошлаковой наплавки легированных сталей и сплавов, цветных металлов.
Флюсы АН-348А и АН-60 с большим содержанием Si02 и МnО широко применяют
для наплавки малоуглеродистых и низколегированных сталей. Кремнистый безмарганцевый
флюс АН-26 предназначен для наплавки легированных и высоколегированных сталей.
Низкокремнистые флюсы АН-20 и АН-22 широко применяют для наплавки
низколегированных и легированных сталей. Безмарганцевые флюсы АН-15М, АН-28, АН-70,
ОФ-6, ОФ-10 используются для электродуговой наплавки легированных и
высоколегированных сталей и сплавов.
Флюсы АН-72 и ФЦ-18 обеспечивают хорошие формирование и отделимость
шлаковой корки при наплавке высоколегированных сталей и сплавов.
Флюс АН-90 в основном предназначен для электрошлаковой наплавки лентами
коррозионностойких сталей. Для традиционных процессов электрошлаковой наплавки
применяют флюсы АНФ-1, АН-8 и АН-22.
В меньшей степени для наплавки применяют керамические (агломерированные)
флюсы. Из них наиболее известны флюсы (ЖСН-5, ЖСН-6, АНК-18, АНК-19).
Проволоки
Проволоки для наплавки сплошного сечения
Для механизированной электродуговой наплавки применяется стальная наплавочная
проволока сплошного сечения по ГОСТ 10543 - 82.
Стандартом предусмотрен выпуск проволоки из углеродистой стали 9 марок,
легированной стали 11 марок и высоколегированной стали 11 марок.
Применяют для механизированной наплавки также стальную сварочную проволоку по
ГОСТ 2246 - 70.
- 27 -
Обычно для наплавки в защитных газах используют проволоку диаметром 1,6 —2,2
мм, а для наплавки под флюсом — проволоку диаметром 3,0 —5,0 мм и катанку диаметром
6,5 мм.
Углеродистые наплавочные проволоки (Нп-30, Нп-40, Нп-50 и т. д.) применяются в
основном для восстановления размеров изношенных деталей. Для наплавки инструмента
горячего деформирования металла используют проволоки Нп-45х4В3Ф, Нп-45х2В8Т, Нп60ХЗВ10Ф. Проволоки Нп-40ХЗГ2М и Нп-40ХЗГ2МФ рекомендуются для наплавки деталей,
работающих в условиях абразивного изнашивания с ударами. Для антикоррозионной
наплавки рекомендуются проволоки Св-08Х 19Н10Г2Б, Св-04Х19Н11МЗ, Св-07Х25Н13, Св10х16Н25АМ6.
Порошковые проволоки для наплавки
Порошковые проволоки являются в настоящее время преобладающим материалом для
износостойкой наплавки. Они изготавливаются методом волочения или прокатки в виде
трубки с краями, сформированными встык или внахлестку. Коэффициент заполнения
(отношение массы сердечника к общей массе проволоки для наплавки в процентах)
наплавочной порошковой проволоки не превышает 40—45 %. Чаще всего используются
проволоки диаметром 3,6 мм для наплавки под флюсом и 1,8—3,2 мм для
полуавтоматической и автоматической наплавки открытой дугой.
Порошковые наплавочные проволоки производятся по ГОСТ 26101—84 и
ведомственным ТУ. ГОСТ 26101—84 предусматривает изготовление наплавочных
порошковых проволок 23 марок для различных видов изнашивания.
13. Восстановление деталей вибродуговой наплавкой (сущность процесса,
применяемые материалы и оборудование, область применения).
Этот способ наплавки является разновидностью наплавки под слоем флюса и
защитных газов процесс осуществляется при вибрации электрода с подачей охлаждающей
жидкостью на наплавленную поверхность выше дана схема вибродуговой установки с
электромеханическим вибратором деталь «3» подлежащий наплавки устанавливаются в
патроне или в центрах токарного станка, на суппорте станка монтируются наплавочная
головка. Состоящая из механизма подачи проволоки «5» с кассетой для электродной
проволоки «6» электромагнитного вибратора «7» с мундштуком «4» вибратор создает
колебание конца электрода с частотой 110 Гц и амплитудой колебания от 1 до 4 мм
обеспечивая размыкание и замыкание сварочной цепи
Вибрация электрода существенно влияет на качество наплавки.
В связи с разрывом происходит мелкокапельный переход металла с электрода на
основную деталь, образуя минимально воздушную сварочную ванну, способствующую
достаточно хорошему наплавлению электродного металла с основным, небольшому нагреву
и созданию малой по глубине зоны термического влияния. Кроме того уменьшается
выгорание легирующих элементов электродной проволоки.
Вибродуговой наплавкой можно получить сравнительно тонкие и весьма прочные покрытия
толщиной от 0,8 до 2,5 мм на круглых деталях диаметром от15 мм и больше.
- 28 -
Электроснабжение установок осуществляется от источника тока величиной 24 V
последовательно с ним включен дроссель «9» низкой частоты который стабилизирует силу
сварочного тока. Реостат служит
для легировки силы тока в цепи
в зону наплавки при помощи
насоса «1» из фильтрующего
отстойника. В бак
«2» подается охлаждающая
жидкость 4-6 % водный раствор
кальцинированной соды которая
защищает месталл от окисления.
Преимущество небольшой нагрев
поверхности детали небольшая
зона техническая слияния :
Возможность получать
Качество наплавки зависит от
полярности тока зависит от
полярности тока шага наплавки
угла подвода электрода к детали
качество очистки и подготовка
поверхности детали и толщины
слоя наплавки.
Высокое качество наплавки
получают при токе обратной полярности (+) на электроде (-) на детали , шаг наплавки 2,3-2,8
мм и углу подвода проволоки к детали 15-30градусов скорость подачи электродной
проволоки не должна превышать 1,05 м/мин при однослойном наплавки 0,5 -0,65 м/мин при
однослойной наплавке толщина слоя колеблется от 0,5 до 3 мм а при многослойной
наплавки можно получать слой любой толщины.
14. Электроконтактная сварка и наплавка (приварка ленты, проволоки, порошка).
Сущность процесса, область применения, достоинства и недостатки.
По форме выполняемых соединений различают три основных вида контактной сварки :
стыковую, точечную и шовную или роликовую.
При стыковой сварке через стык соединяемых деталей пропускают электрический ток.
После разогрева зоны сварки производится осадка.
При точечной сварке соединяемые детали, чаще всего листы, собирают внахлёстку и
зажимают между двумя медными, охлаждаемыми изнутри проточной водой электродами,
подводящими ток к месту сварки и имеющими вид усечённого конуса. Ток проходит от
одного электрода к другому через толщу соединяемых металлов и контакт между ними и
производит местный нагрев их(вплоть до температуры расплавления). Давлением Р,
приложеныым к электрода, производят осадку. Полученное сваренное соединение в плане
имеет форму пятна диаметром в несколько миллиметров. Это пятно называют точкой.
При шовной сварке электроды, подводящие ток к изделию и осуществляющие сварку,
имеют форму роликов, катящихся по изделию, в связи с чем эту разновидность контактной
сварки называют также роликовой. При шовной сварке листы соединяются непрерывным
плотным швом.
Энергия, выделяемая на контактах между электродами и основным металлом,
расходуется на подогрев поверхности свариваемых деталей и ускоряет износ электродов, в
- 29 -
связи с чем является вредной. Для уменьшения износа электродов обычно
предусматривается водяное охлаждение их.
Все разновидности электрической контактной сварки широко используют в
промышленности, а в ряде отраслей (например в автомобилестроении и др.) находят
наибольшее по сравнению с другими способами сварки применение.
Сущность способа ЭКН заключается в нагреве присадочного материала и
приконтактного объема металла восстанавливаемой детали импульсами электрического тока
и их совместной пластической деформации, обеспечивающей образование физического
контакта, активацию контактных поверхностей и объемное взаимодействие покрытия и
материала основы.
В качестве присадки при ЭКН применяются как порошковые материалы, так и
компактные материалы (сплошные металлические ленты и проволоки, порошковые ленты и
проволоки). В случае использования в качестве присадки порошковых материалов процесс
называется электроконтактное припекание (ЭКП). Припекание – технологический процесс,
заключающийся в нанесении на поверхность восстанавливаемой детали порошковой
формовки или слоя порошка с целью получения двухслойного материала путем нагрева до
температуры, обеспечивающей спекание порошкового материала и образования прочной
диффузионной связи с деталью.
Наварка стальной ленты. Металлическая лента используется для восстановления деталей
типа тел вращения (валы, оси, ролики). Для этого используют отожженные СЛ. В этом
случае теплота выделяется в основном на переходном сопротивлении лента – деталь.
Наплавленный слой (определение «наплавленный слой» в принципе некорректно.)
формируется в результате соединения СЛ с поверхностью детали. Его толщина практически
равна толщине СЛ. Ленты почти всех марок стали при наварке значительно упрочняются
(наблюдали даже упрочнение слоя, наплавленного лентой стали 08). Получаемая твердость
пропорциональна содержанию углерода в стали.
Упрочнение происходит неравномерно. Наиболее интенсивно упрочнение происходит в
зонах наплавленного слоя, не подвергающихся термическому воздействию последующих
импульсов тока . Площадь этих зон составляет 50–90% от общей площади наплавленной
поверхности. Остальная часть наплавленного слоя разупрочняется при наварке смежных
участков в результате повторного термического воздействия. Степень разупрочнения
повышается при увеличении содержания углерода в стали и снижении содержания
легирующих элементов.
При правильном выборе режима наплавленные слои являются практически
беспористыми. Однако с повышением содержания углерода возрастает вероятность
образования в наплавленном слое сетки трещин. Поэтому электроконтактную наварку СЛ
наиболее целесообразно применять для восстановления и упрочнения деталей, имеющих
большой запас усталостной прочности.
Недостатками наплавки металлической лентой являются сравнительно низкая прочность
сцепления покрытия с основой, тонкий слой наплавленного металла. Увеличить толщину
наплавки в данном случае не представляется возможным. Более толстое покрытие позволяет
получить ЭКН сварочной проволокой.
Наплавка сварочной проволокой .Электроконтактную наплавку осуществляют на
специальной установке совместным деформированием наплавляемого металла и
поверхностного слоя металла основы, нагретых в очаге деформации до пластического
состояния короткими (0,02–0,04 с) импульсами тока 10–20 кА. В результате каждого из
последовательных электромеханических циклов процесса на поверхности металла основы
образуется единичная площадка наплавленного металла, перекрывающая соседние.
Деформация наплавляемого металла за цикл составляет 40 – 60%. Наличие пластической
деформации присадочного материала дает возможность повысить прочность сцепления
покрытия с основой.
- 30 -
Наварка порошковых материалов. Использование свободных порошков позволяет
готовить широкую гамму композиций различных технологических и эксплуатационных
свойств, имея в наличии небольшую номенклатуру порошков матричных, технологических и
упрочняющих материалов. Наварку производят сухими порошками со свободной их подачей
под сварочные ролики.
Для уменьшения износа электрода, а также для устранения налипания порошковых
материалов на контактную поверхность роликового электрода между последними и
порошковым слоем целесообразно вводить технологическую медную или латунную ленту
толщиной 0,1–0,2 мм (рис. 10, в). При нанесении твердосплавных металлических порошков,
когда требуется приложение к слою значительных давлений (DР>О,7 МН/м), возможен
токоподвод непосредственно через технологическую прокладку. Верхний ролик выполняется
из жаропрочной стали.
В настоящее время широко применяется ЭКПП предварительно сформированных
покрытий. Порошок с помощью плазмы или газопламенного устройства напыляют на
поверхность заготовки , после чего она подвергается воздействию давления с
одновременным пропусканием электрического тока. Указанный способ позволяет
эффективно упрочнять крупногабаритные детали, оплавление которых после напыления
практически невозможно. Электроконтактное припекание предварительно напыленных
покрытий дает возможность получать слои с высокими физико-механическими свойствами,
которые существенно превосходят характеристики оплавленных покрытий.
Применяющиеся в настоящее время дозирующие устройства для электроконтактной
наплавки металлических порошков не позволяют решить поставленную задачу. Это связано
с тем, что требуемый расход порошкового материала определяется сечением крана бункера и
давлением порошка, масса которого изменяется в процессе упрочнения. Вследствие
значительного удельного веса металлических порошков давление на слои, прилегающие к
отверстию крана, в процессе наплавки существенно изменяется. Кроме того, требуемая
величина толщины слоя порошка регулируется вручную, что приводит к ошибкам,
снижающим качество металлопокрытия.
15. Основные виды сварки. Подготовка поверхностей перед сваркой.
Сваркой называют технологический процесс получения механически неразъемных
соединений, характеризующихся непрерывностью структур – непрерывной структурной
связью.
Механическая сварка.
Она же сварка взрывом. Выделение тепла происходит за счет трения между соединяемыми
материалами. Трение происходит за счет взрыва, который сжимает соприкасающиеся
поверхности деталей. Данный метод применяется для плакирования металлов инородным
материалом. Например, сталь плакируется алюминием.
Термическая сварка.
Данный тип сварки включает в себя несколько разновидностей, которые мы сейчас и
рассмотрим.
Электродуговая сварка.
Данный вид сварки наиболее часто используемый. Расплавление свариваемых материалов
и/или деталей происходит за счет выделяемой электрической дугой теплоты. После
застывания свариваемые поверхности образуют единое сварное соединение. Для данного
типа сварки необходим сильноточный источник питания низкого напряжения. К его зажиму
присоединяется сварочный электрод, к которому, в свою очередь, прикасается свариваемая
деталь.
Основными «подвидами» электродуговой сварки являются: ручная дуговая сварка, сварка
неплавящимся электродом, сварка плавящимся электродом, сварка под флюсом,
электрошлаковая сварка.
- 31 -
Ручная дуговая сварка.
Является универсальным технологическим процессом. С её помощью можно производить
сварочные работы в любом пространственном положении, из различных марок сталей, даже
при отсутствии необходимого оборудования. Используется специальный покрытый флюсом
электрод. Покрытие используется для защиты шва металла от внешних воздействий. Сварка
проводится на постоянном токе прямой или обратной полярности и на переменном токе.
Данный вид сварки применяется для выполнения коротких и криволинейных швов в
труднодоступных местах, а также при монтажных работах.
Сварка неплавящимся электродом.
В качестве электрода используется стержень из графита или вольфрама. Температура
плавления данных материалов выше температуры, при которой протекает сварочный
процесс. Сварка чаще всего проводится в среде защитного газа (аргон, гелий, азот и их
смесях) для защиты шва и электрода от влияния атмосферы. Сварку может проводить как без
присадочного материала, так и с ним. В качестве присадочного материала используются
металлические прутки, проволока, полосы.
Сварка плавящимся электродом.
В качестве электрода используется проволока (стальная, медная или алюминиевая), к
которой через токопроводящий наконечник подводится ток. Электрическая дуга расплавляет
проволоку, и для обеспечения её постоянной длины проволока подаётся автоматически
механизмом подачи. Для защиты от атмосферы применяются защитные газы (аргон, гелий,
углекислый газ и их смеси), подающиеся из сварочной головки вместе с электродной
проволокой.
Сварка под флюсом.
В этом виде сварки конец электрода также представлен в виде металлической проволоки или
стержня, на конец которой (-го) подается слой флюса. В качестве флюсов применяют
прокаленную буру, борную кислоту, кремниевую кислоту и др. Флюсы используются в виде
порошков, паст, водных растворов. Горение дуги происходит в газовом пузыре, находящемся
между металлом и слоем флюса. Сама дуга при этом не видна. Благодаря этой технологии
усиливается защита металла от вредного воздействия атмосферы и улучшается глубина
проплавления металла.
Электрошлаковая сварка.
При электрошлаковой сварке в качестве электродов служат: электродная проволока,
стержни, пластины. Источником теплоты является расплавленный шлак, через который
протекает электрический ток. При этом теплота, выделяемая флюсом, расплавляет кромки
свариваемых деталей и присадочную проволоку. Способ находит своё применение при
сварке вертикальных швов толстостенных изделий. Электрошлаковую сварку используют в
машиностроении для изготовления ковано-сварных и лито-сварных конструкций.
Плазменная сварка.
Источником теплоты является плазменная струя, получаемая при нагреве электрическим
током электрода. Струя плазмы сжимается и ускоряется под действием электромагнитных
сил, оказывая на свариваемое изделие как тепловое, так и газодинамическое воздействие.
Теплом струи расплавляется основной металл около дуги, а также присадочный металл.
Помимо сварки этот способ часто используется для наплавки, напыления и резки.
Электронно-лучевая сварка.
Источником теплоты является электронный луч. Луч получается за счёт термоэлектронной
эмиссии с катода электронно-лучевой пушки. Данный вид сварки применяется в
промышленных условиях в вакуумных камерах. Известна также технология сварки
электронным лучом в атмосфере нормального давления, когда электронный луч покидает
область вакуума непосредственно перед свариваемыми деталями.
Лазерная сварка.
Источником теплоты служит сфокусированный лазерный луч. Применяют твердотельные,
газовые, жидкостные и полупроводниковые лазерные установки. Лазерный луч также
- 32 -
используется для резки различных материалов. Основными достоинствами лазерной сварки
являются: возможность вести процесс на больших скоростях, практически отсутствие
деформаций изделия и узкий шов.
Газопламенная сварка.
Источником теплоты является газовый факел, образующийся при сгорании смеси кислорода
и горючего газа. В качестве горючего газа могут быть использованы ацетилен, водород,
пропан, бутан и их смеси. Тепло, выделяющееся при горении смеси кислорода и горючего
газа, оплавляет свариваемые поверхности и присадочный материал с образованием
сварочной ванны. Пламя может быть «окислительным» или «восстановительным», это
регулируется количеством кислорода.
Термомеханическая сварка
Сварка происходит за счет нагревания свариваемых поверхностей. У этого вида сварки тоже
имеются свои разновидности.
Контактная сварка.
При данном типе сварки изделия нагреваются, и происходит их деформация, что
обеспечивает их взаимное проникновение. Свариваемые детали зажимаются в сварочных
клещах, и по электродам пускают ток высокого напряжения, который плавит детали. Затем
ток отключают и сильно сжимают клещи, из-за чего металл кристаллизируется, образуя,
сварной шов.
Диффузионная сварка.
При диффузионной сварке соединяемые поверхности сдавливают и нагревают. Обычно этот
процесс происходит в вакууме. В результате этого действия образуется сварочный шов.
Данная технология весьма дорогостоящая и поэтому находит свое применение в основном в
авиакосмической, электронной и инструментальной промышленности.
Кузнечная сварка.
Сваривание поверхностей происходит за счет ударов кованым молотом по раскаленным
деталям. Данный тип сварки не надежен, малопроизводителен и пригоден для ограниченного
числа сплавов. Кузнечная сварка на сегодняшний день практически нигде не используется.
Сварка высокочастотными токами.
Свариваемые изделия располагают вплотную друг к другу и разогревают за счет
пропускания тока высокой частоты, затем детали сжимают. После этого полученному
изделию необходимо остыть, и оно готово. Метод применяется в основном для изготовления
труб и фасонных изделий из сортовой стали.
Разнообразие способов сварки, отраслей промышленности, в которых её используют,
свариваемых материалов, видов конструкций и огромные объёмы применения позволяют
охарактеризовать технологический процесс сварки, как один из важнейших в
металлообработке
Подготовка к сварке предусматривает разметку, правку, резку, гибку, обработку
кромок.
Правка. Цель этой операции — устранение деформаций. Сортовой и листовой металл
небольшой толщины правится в холодном состоянии, а толстый (как и значительно
деформированный) предварительно надо подогреть до 250—300°С.
Разметка выполняется с целью нанесения размеров Детали на металл. Разметка может быть
выполнена индивидуально, по шаблонам, а также оптическим и машинным методами.
Индивидуальная разметка — очень трудоемкий процесс. Шаблоны обычно изготовляют из
алюминиевого листа. Для разметки используют инструменты: линейку, угольник, рулетку и
чертилку.
Резка как этап подготовки к сварке может быть термической или механической. По
производительности термическая резка уступает механической, но она более универсальна и
позволяет точно выкроить заготовки разной геометрической формы (в том числе
- 33 -
криволинейной). Механическая резка не может дать такой результат, так как возможности
ножниц и прессов ограничены.
Кромки подготавливаются также двумя способами — термическим и механическим. Но
чаще используется механический способ.
Кромки с односторонним или двусторонним скосом можно получить, используя
одновременно два или три резака, расположенных под соответствующими углами.
Механическая обработка кромок на станках выполняется для обеспечения требуемой
точности сборки, для образования фасок, имеющих заданное очертание, в случаях, если
технические условия требуют удаления металла с поверхности кромок после резки.
Гибка может осуществляться разным инструментом и разными способами, но классическим
является гибка на листогибочных вальцах. Кроме этого используется и штамповка (в
промышленных условиях).
Кроме этих операций обязательно надо хорошо очистить поверхности свариваемых деталей
от грязи, ржавчины, окалины, масел.
16. Автоматическая наплавка в среде защитных газов (сущность процессов,
оборудование, применяемые материалы, достоинства, недостатки).
Наплавка в среде защитных газов отличается тем, что в зону горения электрической дуги
подают под давлением газ, который защищает столб дуги и ванну расплавленного металла от
кислорода и азота воздуха. Для создания защитной среды используют аргон, гелий, диоксид
углерода и их смеси.
Наиболее распространена наплавка в среде СО2, которая обеспечивает хорошее
формирование шва, наплавленный металл при этом получается плотным, а зона
термического влияния малая. Благодаря последнему фактору этот способ применяют для
наплавки нежестких деталей.
При сварке и наплавке применяют проволоку с повышенным содержанием кремния и
марганца.
Автоматическая наплавка в среде СО2 по сравнению с автоматической наплавкой под
слоем флюса имеет такие преимущества: меньший нагрев заготовки, возможность наплавки
заготовок диаметром от 10 мм, большую производительность по площади покрытия на
30…40 %, отсутствие перехода отделения шлаковой корки, она в 1,2… 1,5 раза экономичнее.
Однако наплавка в среде защитных газов требует применения легированной проволоки и
защиты сварщика от излучения дуги.
Вибродуговая наплавка отличается тремя особенностями. Во- первых, в цепь нагрузки
источника питания включена индуктивность, во-вторых, его напряжение и мощность
недостаточны для поддержания непрерывного дугового разряда и, в-третьих, электродная
проволока совершает колебания с амплитудой 1…3 мм относительно заготовки и ее касание
с частотой 50… 100 Гц. Введение индуктивности в цепь нагрузки обеспечивает накопление
электрической энергии в индуктивности в начале короткого замыкания цепи и ее
расходование на зажигание и горение дуги в течение расчетного времени. В зону наплавки
подают охлаждающую жидкость.
Состав электродной проволоки выбирают в зависимости от требуемых механических
свойств наплавленного металла. При наплавке стальных и чугунных заготовок для
получения покрытия твердостью 51…56 HRC применяют проволоку Нп-65, Нп-80. Для
получения твердости 37…41 HRC наплавку ведут проволокой Нп-ЗОХГСА, а твердости
180…240 НВ – проволокой Св-08.
Вибродуговая наплавка позволяет получать покрытия высокой твердости и
износостойкости без последующей термической обработки. Заготовка нагревается до
- 34 -
температуры не выше 100 °С, поэтому не деформируется. Наплавленный металл имеет
равномерную толщину. Низкое напряжение процесса уменьшает опасность работ. Однако
процесс снижает усталостную прочность деталей и не обеспечивает одинаковую твердость
на различных участках покрытия.
Сущность процесса сварки в среде защитных газов заключается в том, что дуга горит в
среде защитного газа (аргона, гелия, углекислого газа или их смесей). Газ подается от
баллона по шлангу к сварочной головке и выполняет роль флюса. Сварка в среде защитных
газов бывает с плавящимся и неплавящимся электродом. В последнем случае электрод
изготовляют из тугоплавкого материала, например из вольфрама, присадочный материал
подается дополнительно. Кроме того, сварку в среде защитных газов подразделяют на
ручную и автоматическую.
По свариваемости стали иногда подразделяют на хорошо, удовлетворительно,
ограниченно и плохо сваривающиеся. К хорошо сваривающимся относят малоуглеродистые
(с содержанием углерода до 0,25%) и низколегированные стали, к сваривающимся
удовлетворительно — среднеуглеродистые (с содержанием углерода до 0,35%).
Хорошо сваривающиеся стали соединяют без подогрева, а удовлетворительно
сваривающиеся с подогревом до 100—150° С. Стали, содержащие углерода от 0,35 до 0,45%,
свариваются ограниченно и требуют подогрева до 350° С. Плохо свариваются
высокоуглеродистые и высоколегированные стали, чугуны, цветные металлы и их сплавы.
Вибродуговая наплавка в струе жидкости получила распространение при наращивании
деталей типа валов для компенсации изношенного слоя небольшой толщины. В настоящее
время сваркой и наплавкой восстанавливают более 55% деталей.
17. Восстановление деталей электроискровой обработкой (сущность, оборудование,
достоинство, недостатки).
Электроискровая обработка заключается в использовании явления электролитической
эрозии и переносе металла инструмента на наращиваемую поверхность детали при
прохождении искровых разрядов между ними.
В электрических установках (рубильниках, контакторах, выключателях) в моменты
замыкания и размыкания электрической цепи образуются искры, которые постепенно
разрушают поверхность контактов. Это явление называется электрической эрозией.
Особенно сильная эрозия наблюдается в цепях постоянного тока. Объясняется это тем, что
между электродами, находящимися под напряжением, происходит ионизация воздуха, и тем
самым создается узкий канал, проводящий ток. Электронная лавина (в виде искры), пробивая
воздушный промежуток, переносит значительное количество электричества в очень
короткий промежуток времени с катода на анод. При этом происходит нагрев небольшой
части поверхности анода до очень высокой температуры (10 000°С…15 000°С), что приводит
к расплавлению и даже испарению металла, который выбрасывается из искрового
промежутка в виде жидких капель.
Электроискровая обработка. Обрабатываемая деталь является в электрической цепи
анодом, а инструмент — катодом. Для того чтобы капельки металла не наращивались на
инструменте и не изменяли его формы, процесс обработки ведут в жидкой среде (масло,
керосин), не проводящей электрический ток. Инструмент закреплен в ползуне,
совершающем вертикальные движения вверх-вниз с помощью соленоидного регулятора.
Электрическая цепь состоит из источников постоянного тока, сопротивления,
регулирующего напряжение и силу тока, и конденсатора, препятствующего превращению
искры в электрическую дугу. Когда электрод опускается настолько, что между ним и
изделием образуется небольшой зазор, проскакивает электрическая искра и происходит
эрозия изделия. Затем электрод немного приподнимается, и цикл обработки, длящийся доли
секунды, повторяется.
- 35 -
Электрод изготовляют из мягкой латуни или медно-графитовой массы, которым легко
можно придавать любые формы и размеры. Этим методом можно обрабатывать как мягкие,
так и самые твердые металлы (закаленные стали, твердые сплавы и т. п.).
Технологические показатели электроискровой обработки металлов зависят от
применяемого режима в виде обработки. Так, при прошивке на жестком режиме (напряжение
150…200 В, сила тока короткого замыкания 10…60 А и емкость конденсатора 400…600
мкВ) можно получить чистоту, поверхности I и II классов, а объем металла 150…300
мм3/мин; при прошивке на мягком режиме (напряжение 25…40 В, сила тока 0,1…1 А и
емкость конденсатора до 10 мкФ) можно достичь чистоты поверхности, соответствующей VI
и VII классам, однако съем металла в этом случае составит менее 20 мм3/мин.
Электроискровая обработка металлов применяется для прошивки отверстий различной
формы и размеров, извлечения остатков сломанного инструмента и крепежных деталей из
изделий, поверхностного упрочнения и наращивания слоя металла при небольших износах.
Электроискровое наращивание позволяет наносить покрытия из любых металлов и
сплавов независимо от их твердости. Это, а также низкая температура детали при обработке
создают благоприятные условия для наращивания слоя металла на изношенных, закаленных
поверхностях. Электроискровым наращиванием восстанавливают шейки осей опорных
катков, посадочные места под подшипники на валах, стаканы подшипников, шейки под
подшипники на осях и другие аналогичные поверхности деталей в неподвижных и
переходных посадках.
При соприкосновении электрода (анода), закрепленного в зажимах вибратора, с
поверхностью детали (катода) образуется искровой разряд, который переносит металл с
анода на катод. Перенос металла протекает в воздухе и в отличие от установок для
прошивочных работ не требует применения рабочих жидкостей и ванн.
Износостойкость и усталостная прочность деталей машин, упрочненных
электроискровым способом, в значительной степени зависит от применяемых режимов и
упрочняющего материала.
Электроискровая обработка.
Общие сведения. Электроискровой способ обработки деталей основан на явлении
электрической эрозии (разрушение материала электродов) при искровом разряде. Во время
проскакивания искры между электродами поток электронов, движущийся с огромной
скоростью, мгновенно нагревает часть поверхности анода до высокой температуры
(10 000…15 000° С); металл плавится и даже переходит в газообразное состояние, в
результате чего происходит взрыв. Частицы оторвавшегося расплавленного металла анода
выбрасываются в межэлектродное пространство и в зависимости от его среды (газовая или
жидкая) достигают катода и оседают на нем или рассеиваются. Это свойство искрового
разряда (обработке)- к аноду. Инструменту (одному из электродов) придают колебательное
движение от вибратора для замыкания и размыкания цепи и получение искрового разряда.
Необходимый режим устанавливают применением переменного сопротивления и
постоянной или переменной емкости конденсаторов, но имеются установки и без
конденсаторов.
Режимы электроискровой обработки определяются в основном силой тока и
ориентировочно делятся на три группы: грубые- ток от 1 до 10А (на этих режимах
получается небольшая производительность - съем или наращивание металла, но
шероховатость поверхности большая – 1-го и 2-го классов); средние- ток от 1 до 10 А
(шероховатость 2…4-го классов); чистые- ток менее 1 А (шероховатость до 10-го класса, но
низкая производительность).
При ремонте машин электроискровую обработку применяют для обдирки деталей
после наплавки твердыми сплавами, наращивания и упрочнения изношенных поверхностей,
а также для удаления сломанных сверл, метчиков, шпилек, болтов и других деталей,
вырезание канавок и прошивки отверстий любой конфигурации в металле любой твердости.
- 36 -
Для вырезки углублений и прошивки отверстий изготавливают инструмент из меди
или ее сплавов по форме необходимого профиля и подключают ее к катоду. Процесс лучше
вести в жидкой среде (керосин, минеральное масло и другие жидкости, не проводящие
электрический ток), чтобы исключить наращивание инструмента(катода).
Наращивание и упрочнение деталей- наиболее перспективные приемы
использования электроискровой обработки при ремонте машин. Эти процессы ведут на
установках, изготовленных по схеме. Деталь, подключенная к катоду, наращивается
инструментом (анодом), изготовленным из материала, предназначенного для нанесения на
поверхность детали. Колебание анод получает от магнитного вибратора, подключенного к
сети переменного тока обычной частоты. Этим способом получают покрытия до 0,5 мм.
При наращивании посадочных мест под подшипники в корпусных чугунных деталях
в качестве анода часто применяют медный наконечник или вращающийся от гибкого вала
диск. Наращивание поверхности проводят вручную, вводя анод в посадочное место.
ЭЛЕКТРОИСКРОВЫЕ СТАНКИ
Электроискровые станки изготавливаются универсальными и специализированными.
Универсальный прошивочно-копировальный электро-искровой станок. Станок
предназначен для изготовления электроискровым способом сквозных и глухих отверстий
произвольной формы в любых токопроводящих материалах, преимущественно трудно
обрабатываемых. На станке могут изготовляться ковочные и вырубные штампы, а также
пресс формы, прошиваться отверстия в закаленных сталях и деталях из твердых сплавов.
Осуществлению указанных операций должен обязательно предшествовать техникоэкономический расчет, так как не во всех случаях эффективно производить указанные
операции на этом станке. Эффективность увеличивается при обработке деталей из трудно
обрабатываемых сплавов, при сложной конфигурации детали или выполнении операций, не
поддающихся механической обработке.
На электроискровых станках можно прошивать отверстия, начиная с диаметра 0,1 мм, а
в некоторых случаях и ниже, что механическим сверлением осуществить трудно.
Тема 3.4. Восстановление деталей пайкой
18. Восстановление деталей пайкой (сущность процесса, технология, припои и
флюсы, применяемые при пайке, достоинства, недостатки).
Пайка - процесс соединения металлов или неметаллических материалов посредством
расплавленного присадочного металла, называемого припоем и имеющего температуру
плавления ниже температуры плавления основного металла (или неметаллического
материала). Процесс пайки применяется либо для получения отдельных деталей, либо для
сборки узлов или окончательной сборки приборов. В процессе пайки происходят взаимное
растворение и диффузия припоя и основного металла, чем и обеспечиваются прочность,
герметичность, электропроводность и теплопроводность паяного соединения. При пайке не
происходит расплавления металла спаиваемых деталей, благодаря чему резко снижается
степень коробления и окисления металла.
Процесс пайки заключается в следующем: при нагревании припой расплавляется и,
соприкасаясь с нагретым, но свободным от окисной пленки основным металлом, смачивает
его, и растекается по его поверхности. Способность припоя заполнять швы зависит от
степени смачивания припоем основного металла, его капиллярных свойств и шероховатости
поверхности спаиваемых деталей.
Припой - это сплав металлов, предназначенный для соединения деталей и узлов
методом пайки. Припой должен обладать хорошей текучестью в расплавленном состоянии,
хорошо смачивать поверхности соединяемых материалов и иметь требуемые характеристики
- 37 -
в твердом состоянии (механическая прочность, стойкость к воздействию внешней среды,
усадочные напряжения, коэффициент теплового расширения и т.п.).
Выбор припоя зависит от соединяемых металлов или сплавов, от способа пайки,
температурных ограничений, размеров деталей, требуемой механической прочности,
коррозионной стойкости и др.
Флюс — вещества (чаще смесь) органического и неорганического происхождения, флюсы
растворяют и удаляют оксиды и загрязнения с поверхности паяемого соединения. Кроме
того во время пайки они защищают от окисления поверхность нагреваемого металла и
расплавленный припой. Все это способствует увеличению растекаемости припоя, а
следовательно, улучшению качества пайки.
Пaйкa кaк спoсoб вoсстaнoвления детaлей имеет следующие преимуществa: прoстoтa
технoлoгическoгo прoцессa и применяемoгo oбoрудoвaния; высoкaя прoизвoдительнoсть
прoцессa; сoхрaнение тoчнoй фoрмы, рaзмерoв и химическoгo сoстaвa детaлей (a при пaйке
легкoплaвкими припoями — сoхрaнение структуры и мехaнических свoйств метaллa);
прoстoтa и легкoсть пoследующей oбрaбoтки, oсoбеннo пoсле пaйки тугoплaвкими
припoями; небoльшoй нaгрев детaлей (oсoбеннo при низкoтемперaтурнoй пaйке);
вoзмoжнoсть сoединения детaлей, изгoтoвленных из рaзнoрoдных метaллoв; дoстaтoчнo
высoкaя прoчнoсть сoединения детaлей; низкaя себестoимoсть вoсстaнoвления детaли.
Оснoвнoй недoстaтoк пaйки — некoтoрoе снижение прoчнoсти сoединения детaлей пo
срaвнению сo свaркoй.
Классификация припоев
1.Особолегоплавкие с температурой плавления менее 145 градусов
2.Легкоплавкие более 145 и менее 450 С
3.Среднеплавкие более 450 и менее 1100 С
4.Высокоплавкие более 1100 и менее 1850
5.Тугоплавкие более 1850.
Пайка-процесс соединения металлов в твердом состоянии при помощи расплавленного,
вспомогательного(промежуточного)металла или сплава имеющего температуру плавления
ниже, чем соединяемые детали.
1.Безсурьмянистые(ПОС 10;ПОС 40;ПОС 61;ПОС 90)
2.Малосурьмянистые (ПОССу 30 – 0,5;ПОССу 40-0,5)
3.Сурьмянистые (ПОССу 10-2;15-2;25-2)
ПОС – припой оловянно-свинцовый
Су-сурьма
Цифры после букв показывают среднее процентное содержание олова.
А цифры после тире максимальное процентное содержание сурьмы.
Все три группы оловянно – свинцовых припоев являются
низкотемпературными – эти припои характеризуются хорошей смачиваемостью
- 38 -
поверхности большинства металлов и высокой пластичность, их низкая
температура плавления менее 450 градусов позволяет производить пайку
простейшими средствами(паяльником)с увеличением содержания олова в припое
повышаются механическая прочность и коррозионная стойкость соединения, но так же
увеличивается стоимость припоя. Свинец повышает пластичность припоя. Эти припои
применяются для восстановления деталей работающих при невысоких температурах и
давлении. Безсурмянистые припои более дорогие поэтому наибольшее применение получают
малосурмянистые, их используют,для лужения пайки радиаторов,топливных баков,
электропроводов и т.д.Медные и медно – цинковые припои- представляют собой проволоку
или прутки меди М1 и М2 и медно – цинковые сплавы ПМЦ 36; ПМЦ 48; ПМЦ 54; А 62; А
68 и др.
36,48,54 -%меди,ПМЦ-припой медно - свинцовый
62,68-%латунь,А- медно – цинковый
Все эти припои достаточно жидкотекучие, хорошо смачивают поерхность,дают
прочные и пластичные содинения,но имют высокую температуру плавления.
Медно – цинковые плавятся при температуре 800-900 градусов,А медь при
температуре 1083 градуса уменьшением прочности возрастает хрупкость,но цинк снижает
температуру плавлния.
Пайку латунью рекомендуют проводить припоем ПМЦ 36
А сталь и чугун лучше паять припоями М1,А62,А63,АК 0,2-0,5
Серебрянные припои –разделяют на легкоплавкие и стандартные.Леукоплавкие
Т=183-342 серебро с оловом.
Тема 3.5. Восстановление деталей напылением.
19. Восстановление деталей напылением (металлизацией). Виды, сущность,
применяемое оборудование, материалы.
Металлизация — это процесс напыления предварительно расплавленного металла на
специально подготовленную поверхность детали (подложку) струей сжатого газа или
воздуха..
Частицы распыленного металла, находясь в пластическом состоянии, ударяются о
поверхность детали с большой скоростью, деформируются и внедряются в неровности
поверхности детали, образуя покрытие. Соединение металлических частиц с поверхностью
детали и между собой носит в основном механический характер, и только в отдельных
точках наблюдается сваривание нанесенного металла с подложкой. Перечислим общие
преимущества и недостатки этого метода.
Преимущества: высокая производительность, небольшой нагрев детали (до температуры
120… 180 °С), высокая износостойкость покрытия; возможность нанесения покрытия
толщиной от 0,1 до 10 мм и более из любых металлов и сплавов; простота технологического
процесса и оборудования.
Недостатки: пониженная механическая прочность покрытия, невысокая прочность сцепления
покрытия с подложкой.
В настоящее время применяется пять видов металлизации деталей автомобилей:
газопламенная, высокочастотная, электродуговая, плазменно-дуговая и металлизация
- 39 -
взрывом (детонационное напыление).
Газопламенная металлизация осуществляется с помощью аппаратов, в которых напыляемый
металл (в виде электродной проволоки или металлического порошка) плавится ацетиленокислородным пламенем и распыляется струей сжатого воздуха.
Дополнительные преимущества: слабое окисление металла, мелкий распыл, сравнительно
высокая прочность покрытия.
Недостатком является сравнительно невысокая производительность процесса.
Высокочастотная металлизация осуществляется с применением аппаратов, в которых
проволока расплавляется индукционным нагревом и распыляется сжатым воздухом.
Дополнительные преимущества: слабое окисление благодаря возможности регулирования
температуры в зоне нагрева и сравнительно высокая механическая прочность покрытия.
Недостатки: невысокая производительность, сложность и высокая стоимость применяемого
оборудования.
Электродуговая металлизация осуществляется с помощью аппаратов, в которых металл
плавится электрической дугой, горящей между двумя электродными проволоками, и
распыляется струей сжатого воздуха. В ручных металлизаторах подача электродной
проволоки (ЭМ-3, -9 и -14) осуществляется от пневмотурбиных, в станочных — от
электродвигателя со встроенным редуктором.
Дополнительные преимущества: высокая производительность процесса (3… 14 кг/ч);
возможность обеспечения высокой температуры, что позволяет наносить на деталь
тугоплавкие металлы; сравнительная простота конструкции металлизатора.
Недостатки: повышенное окисление металла, значительное выгорание легирующих
элементов, пониженная плотность покрытия.
Плазменно-дуговая металлизация осуществляется посредством расплавления и переноса
металла на поверхность детали под воздействием плазменной струи.
Плазменная струя — это частично или полностью ионизированный газ, обладающий
электропроводностью и имеющий высокую температуру. Она получается при нагреве
плазмообразующего газа в электрической дуге, горящей в закрытом пространстве.
Для получения плазменной струи между катодом и анодом возбуждают электрическую дугу
от источника постоянного тока напряжением 60…70 В. В качестве плазмообразующих газов
используются аргон, азот, гелий, водород и их смеси.
Процесс образования плазмы при подаче азота состоит из двух стадий (у газа типа аргона
только одна стадия):
- диссоциации;
- ионизации.
Обе стадии образования плазмы протекают с поглощением теплоты. Используемый газ после
подачи в зону горения электрической дуги и ионизации проходит через сопло плазмотрона в
виде струи небольшого сечения. Обжатие струи обеспечивают холодные стенки канала сопла
плазмотрона, непрерывно охлаждаемого проточной водой, и электромагнитное поле. Канал
плазмотрона имеет положительный потенциал, ионизированный газ заряжен тоже
положительно, что создает взаимное отталкивающее действие и сохраняет плазмотрон от
возможного взрыва.
Температура плазменной струи в зависимости от силы тока дуги и расхода
плазмообразующего газа достигает (1… 3) * 104°С при скорости истечения 1000… 1500 м/с.
В качестве присадочного материала применяют гранулированные порошки с размером
- 40 -
частиц 50… 150 мкм.
Дополнительные преимущества:
высокая производительность — 3… 12 кг/ч;
высокая скорость частиц — 150 …200 м/с, наибольшая скорость достигается на расстоянии
50…80мм от плазмотрона;
возможность наносить на поверхность детали любой металл или сплав толщиной 0,1… 10
мм;
сравнительно высокая прочность сцепления покрытия с подложкой.
Основным недостатком является значительный шум.
Металлизация взрывом (детонационное напыление) осуществляется путем расплавления,
распыления и переноса металла на поверхность детали за счет энергии взрыва смеси
ацетилена и кислорода.
После очередной продувки азотом ствола металлизатора, охлаждаемого проточной водой, в
него подаются в определенной пропорции ацетилен и кислород. После этого вводится через
дозатор напыляемый порошок с размерами гранул 50… 100 мкм. Газовая смесь поджигается
от свечи электрической искрой. Взрывная волна сообщает частицам порошка скорость до
800 м/с (на расстоянии 75 мм от среза ствола). В результате за один цикл наносится слой
металла толщиной до 6 мкм. Процесс повторяется автоматически с частотой 3—4 раза в
секунду.
Дополнительные преимущества:
сравнительно высокая производительность — при диаметре ствола 20…25 мм наносится
покрытие на поверхность площадью 5 см2 толщиной 1,2 мм;
высокая прочность сцепления покрытия с подложкой;
невысокая температура поверхности детали (не более 200 °С).
Недостатком является высокий уровень шума (до 140 дБ), поэтому процесс осуществляется в
специальных шумопоглощающих камерах.
Тема 3.6. Восстановление деталей давлением (пластические деформации).
20. Восстановление деталей давлением (пластическим) деформированием:
сущность, назначение, виды).
Способ восстановления деталей давлением основан на пластической деформации металлов,
то есть их способности изменять свою форму под давлением с нагревом или без него.
При восстановлении деталей без нагрева требуются большие нагрузки. Пластическая
деформация металла происходит без изменения его структуры за счет сдвигов частиц внутри
зерен (кристаллов). В результате изменяются механические свойства: снижается вязкость и
повышается твердость.
При восстановлении деталей с нагревом до температуры, равной 0,8...0,9 температуры
плавления, необходимое усилие значительно снижается. Пластическое деформирование
детали происходит вследствие сдвига целых зерен металла. При этом изменяются структура
и механические свойства материала. В результате горячей обработки давлением
механические свойства металла иногда можно улучшить.
Преимущества способа обработки деталей давлением — простота, невысокая трудоемкость,
низкая стоимость и хорошее качество ремонта без применения дополнительного материала.
Недостатки — изменение механических свойств детали, нарушение термообработки при
нагреве, затраты на нагрев и последующую термообработку, а также возможность появления
трещин. Чтобы избежать появления трещин, часто после обработки деталей давлением их
подвергают отжигу, нормализации или отпуску.
- 41 -
На практике применяют следующие виды восстановления деталей давлением: осадку,
вдавливание, раздачу, обжатие, вытяжку и правку (рис. 18). Кроме того, большое
распространение получили виды пластической деформации, изменяющие шероховатость и
физико-механические свойства поверхностного слоя детали. К таким видам обработки
относятся: обкатка и накатка роликами и шариками, ударно-вибрационные виды обработки,
обдувка поверхностей и др.
Схемы способов восстановления размеров деталей пластической деформацией
Рис. 18. Схемы восстановления деталей давлением:
Осадка. Направление действующей силы Рд (рис. 18, а) не совпадает с направлением
деформации б, то есть не совпадает с направлением изменения формы детали. Этот способ
применяют для увеличения наружного диаметра сплошных и полых деталей, а также для
уменьшения внутренних диаметров полых деталей за счет уменьшения высоты.
Вдавливание характеризуется тем, что направление действующей силы Рд, так же
как и при осадке, не совпадает с направлением требуемой деформации б (рис.18, б), но длина
детали при этом не изменяется. Увеличение необходимого размера детали происходит за
счет выдавливания материала из нерабочей части.
Раздача характеризуется тем, что направление действующей силы совпадает с
направлением требуемой деформации б (рис. 18, в). Раздачу применяют для восстановления
втулок, полых пальцев, шлицевых и гладких валов, изношенных по наружной поверхности, и
др.
Обжатие, так же как и раздача, характеризуется тем, что направление действующей силы Рд
совпадает с направлением требуемой деформации б (рис. 18, г). В отличие от раздачи при
обжатии происходит уменьшение разменов детали. Этот вид обработки применяют для
восстановления деталей с изношенными внутренними поверхностями, уменьшение
наружных размеров которых не имеет большого значения. Обжатием восстанавливают
корпуса масляных насосов гидросистем тракторов, бронзовые втулки, наружные поверхности которых затем омедняют, проушины различных деталей и др.
Вытяжка. По направлению действующей силы Рд и направлению требуемой деформации б
вытяжка (рис. 18, д) напоминает осадку и вдавливание. Этот вид обработки применяют для
удлинения тяг, стержней, штанг и других деталей в горячем состоянии за счет уменьшения
их поперечного сечения. Наиболее широко вытяжку используют при восстановлении
рабочих органов сельскохозяйственных машин: лемехов, культиваторных лап и др.
Правка применяется для деталей, в которых во время работы возникли остаточные
деформации: изгиб, скручивание или коробление. Эти деформации происходят в результате
механических повреждений при работе, неправильной разборки, сборки или хранения
деталей, коробления при сварке и других причин.
Направление действующей силы Рд или крутящего момента при правке совпадает с
направлением требуемой деформации б (рис. 18, е). Правкой восстанавливают валы, оси,
тяги, рычаги, шатуны, рамы и другие детали. В зависимости от размера и конструкции
детали правят вхолодную и с нагревом.
- 42 -
Холодная правка, как правило, не дает устойчивых результатов, особенно для деталей
сложной конфигурации.
Поверхностный наклеп. Некоторые детали, например листы рессор, коленчатые валы и ряд
других, правят поверхностным наклепом.
Поверхностный наклеп
Рис. 22. Схема правки поверхностным наклепом; деталь после наклепа.
Сущность этого способа заключается в том, что молотком с закругленной головкой наносят
удары один за другим по одной линии на вогнутой стороне детали (рис. 22, а). В процессе
наклепа поверхностные слои металла вытягиваются и вызывают обратный прогиб (рис. 22,
б).
Рис. 22. Схема правки поверхностным наклепом:
а — Направление нанесения ударов при наклепе; б — деталь после наклепа.
.Поверхностная обработка обкаткой (раскаткой) шариком или роликом применяется как
финишная операция для получения высокого класса шероховатости поверхности. Сущность
ее состоит в том, что под давлением деформирующего элемента выступы шероховатости
(микронеровности) пластически деформируются (сминаются), заполняя впадины
обрабатываемой поверхности.
Обкатку и раскатку применяют при ремонте для окончательной обработки цилиндров,
валов, отверстий шатунных втулок, отверстий корпусных деталей, фасок клапанов и
клапанных гнезд и других деталей.
Тема 3.7. Восстановление деталей
электролитическими
покрытиями.
21. Восстановление деталей электролитическими покрытиями: сущность
процесса, достоинства, недостатки.
В практике ремонта автомобилей электролитический метод применяют для нанесения
металлических покрытий на изношенные поверхности деталей , получения металлических и
других покрытий с целью защиты изделий от коррозии и нанесения защитно-декоративных
покрытий. Таким способом выполняют хромирование, железнение (осталивание),
никелирование, цинкование. Применяют и химические способы покрытий, например,
химическое никелирование, оксидирование (получение пленок с высокой твердостью и
износостойкостью, защищающих от коррозии) и др.
Технологический процесс нанесения покрытий состоит из трех этапов: подготовка деталей к
нанесению покрытия, нанесение покрытия и обработка детали после покрытия. На
подготовительном этапе выполняют механическую обработку детали для придания ей
правильной геометрической формы и необходимой чистоты поверхности; проводят
изоляцию поверхности детали, не подлежащей покрытию; обезжиривают поверхности,
подлежащие металлическому покрытию, и промывают в горячей, а затем в холодной воде
- 43 -
для удаления остатков щелочи.
Сущность электролитического покрытия основана на явлении электролиза. Процесс
электролиза протекает в электролите — водном растворе солей металла, осаждаемого на
деталь, при прохождении через него электрического тока. Молекулы электролита
разлагаются на ионы, обладающие электрическими зарядами. Этими электрическими
зарядами являются положительно заряженные катионы и отрицательно заряженные анионы.
При пропускании тока через электролит ионы приходят в движение, при этом катионы
направляются к катоду, а анионы — к аноду. Соприкасаясь с электродами, ионы
разряжаются и превращаются в нейтральные атомы или группы атомов, которые выделяются
из раствора в виде металла, либо образуют новые вещества. У кислот, оснований и солей
положительно заряженными являются атомы водорода и металла, а отрицательно
заряженными— А кислотные остатки. Процесс электролиза протекает непрерывно, так как
электролит пополняется новыми ионами за счет раство- А рения анода или добавления в
электролит веществ, содержащих ионы осаждаемого металла. Катодом является деталь,*
подлежащая покрытию. Ее подвешивают в ванне на специальных приспособлениях.
После нанесения покрытия деталь промывают от остатков электролита сначала в холодной, а
затем в горячей воде, проводят нейтрализацию в содовом растворе, удаляют изоляцию,
выполняют механическую обработку шлифованием или иным методом до заданного
размера.
22. Восстановление деталей хромированием: применяемое оборудование
материалы, технологический процесс, область применения.
Хромированные детали, утерявшие первоначальный вид, нелепо смотрятся на
свежеокрашенном автомобиле. Приобрести новые — дорого, да и не всегда возможно. При
кажущемся разнообразии и насыщенности рынка зачастую совсем непросто найти ручки,
замки или молдинги для некоторых моделей. Можно восстановить хромированное покрытие.
Предприятия, занятые ремонтом кузовов автомобилей, уделяют большое внимание
приданию детали ее первоначального внешнего вида и защитных свойств. Восстановление
производят хромированием или созданием на поверхности деталей защитного слоя цинка.
Условно, хромированные детали можно разделить на два типа. К первому относят детали,
установленные на наружные поверхности кузова, ко второму — установленные внутри
автомашины. Детали, которые установлены на наружные поверхности, подвергаются более
жесткому воздействию среды и, следовательно, должны иметь более толстое покрытие.
Рекомендуемая толщина покрытий составляет:
- для железа и его сплавов в жестких условиях эксплуатации для I подгруппы — медь из
цианистого или пирофосфатного электролита 4—8 мкм, из кислого электролита 29—25 мкм,
а всего 33±3 мкм; никель 22+2 мкм, хром 1 мкм;
-для II подгруппы — медь из цианистого или пирофосфатного электролита 33±3 мкм,
никель и хром как и для I подгруппы;
-для железа и его сплавов в средних условиях эксплуатации для I подгруппы — медь из
цианистого или пирофосфатного электролита 4—8 мкм, из кислого электролита 21—17 мкм,
а всего 25+3 мкм, никель 15±2 мкм, хром 1 мкм;
-для II подгруппы — медь из цианистого или пирофосфатного электролита 25±3 мкм,
остальное как и для I подгруппы;
-толщину покрытия хромом деталей, к которым часто прикасаются руками, увеличивают до
2—3 мкм.
Хромирование по сравнению с другими гальваническими процессами имеет свои
особенности, которые заключаются в следующем:
-главным компонентом электролита является хромовая кислота, а не соль хрома;
-с повышением концентрации хромовой кислоты или температуры хромового электролита
выход по току значительно понижается, в то время как в большинстве других процессов
- 44 -
выход по току при этих условиях повышается;
-с повышением плотности тока выход по току повышается.
Хромированные детали кузова требуют ремонта из-за частичного или полного износа
покрытия и отслаивания. Перед вторичным покрытием они должны быть освобождены от
остатков хрома. Для этого детали погружают в раствор, состоящий из 1 части
концентрированной соляной кислоты и девяти — воды, либо используют анодное
растворение в 90 %-ной серной кислоте при плотности тока 3—5 А/дм2. Есть и другие
способы снятия остатков хрома. Перед повторным хромированием детали, с которых снят
хром, полируют.
При хромировании необходимо обеспечить надежный контакт между деталью и
проводом, соединенным с отрицательным полюсом источника тока. Поэтому детали,
подлежащие хромированию, заранее закрепляют на приспособления, с помощью которых их
погружают в ванны. Приспособления должны быть удобными для работы с ними, создавать
надежный контакт как с катодной шиной тока, так и с покрываемыми деталями, и иметь
достаточное поперечное сечение, обеспечивающее минимальные потери напряжения.
При электролизе растворов на основе хромовой кислоты, наряду с классическими
видами покрытий блестящего хрома, можно получить на катоде осадок хрома черного цвета.
Осадки черного хрома по сравнению с другими черными покрытиями обладают глубоким
цветом, низкой отражающей способностью, высокой коррозионной стойкостью и
твердостью. Стойкость и твердость позволяют применять черный хром для покрытия зеркал
наружных заднего вида, облицовок радиатора, щеткодержателей и т. д.
Хорошие результаты можно получать при использовании электролита следующего
состава (г/л): хромовый ангидрид — 250, криолит — 0,2, натрий азотнокислый 3—5, хромин
2—3. Режим обработки: начальная плотность тока 25—30 А/дм2 в течение 1—2 мин, рабочая
плотность тока 20 А/дм2; температура раствора 18—25 °С, продолжительность цикла 7—10
мин. При этом толщина покрытия составляет 1 мкм. Покрытия получаются глубокого
черного цвета с высоким выходом по току.
Как хромировать автомобиль?
Полностью хромированный автомобиль выглядит очень круто. Покрыть машину
сверкающим слоем, используя обычный метод хромирования достаточно трудно. На помощь
тюнерам приходят современные технологии в виде специальных красок. Метод нанесения
хрома с помощью покраски имеет некоторые преимущества:
- Для работы необходимо только обычное оборудование, такое как аэрограф и
пульверизатор
- Краской можно покрыть большие поверхности и труднодоступные места
- Любые материалы могут быть окрашены, в том числе и диэлектрики
Процесс нанесения хромовой краски:
1. Необходимо покрыть поверхность черной краской
2. Слой тщательно отполировать. Для достижения наилучших результатов
поверхность должна быть доведена до состояния стекла.
3. Поверхность необходимо отчистить спиртом или спиртосодержащей жидкостью
4. Перед нанесением краски поверхность желательно нагреть, для этого можно
использовать даже обычный фен
5. При покрытии хромом нужно использовать небольшое количество краски и
значительный объем воздуха для лучшего распыления
6. После высыхания краски поверхность необходимо отчистить от пыли и
отполировать
- 45 -
В ваннах для хромирования применяются только нерастворимые аноды, что требует
периодического пополнения убыли хромовой кислоты путем ее непосредственного введения
в электролит в необходимых количествах.
Хромируемые детали к началу электролиза должны быть нагреты до температуры
электролита. Мелкие детали, загруженные в ванну в небольшом количестве, нагреваются
быстро, большие массивные детали нагреваются медленно и охлаждают ванну.
При хромировании рельефных деталей рекомендуется в начале электролиза
произвести "толчок" тока, т. е. электролиз начинают при силе тока примерно вдвое больше,
чем следует по расчету, а спустя 1-2 мин значение ее постепенно уменьшают до расчетного.
Благодаря толчку тока удается осадить хром на углубленных участках детали и облегчается
начало выделения хрома на чугуне.
Перерывы подачи тока в процессе хромирования нежелательны, так как при
повторном наращивании возможно отслаивание хрома.
Сульфатные электролиты.
Концентрация хромового ангидрида в электролитах с добавкой серной кислоты
может изменяться в широких пределах (от 100 до 500г/л). Для получения покрытия хорошего
качества надо, чтобы отношение концентраций СrО3:H2SO4 в электролите поддерживалось
постоянным на уровне около 100. Значительное понижение концентрации серной кислоты в
электролите вызывает отложение серых недоброкачественных осадков хрома, увеличение ее
концентрации - отложение мелкозернистых блестящих осадков.
Увеличение концентрации хромового ангидрида повышает электропроводность
раствора. Изменение концентрации серной кислоты в указанных пределах практически не
оказывает влияния на электропроводность раствора.
Осаждение на катоде серых матовых хромированных покрытий происходит при
низких температурах электролиза (35°С и ниже) и любой плотности тока. Покрытия,
полученные при этих режимах электролиза в сульфатных ваннах, отличаются высокой
хрупкостью и слабым сцеплением.
Блестящие хромированные покрытия получаются при средних температурах
электролита 45-65 °С в широком диапазоне плотностей тока. Осаждение блестящего хрома
возможно и при более высоких температурах электролита из мало-концентрированных
растворов при высоких плотностях тока. Блестящий хром имеет наиболее высокую
твердость, хорошее сцепление с основным металлом и относительно небольшую хрупкость.
Осадки молочного хрома получают при высоких температурах электролита (выше 65
°С) и при плотностях тока 25-30 А/дм2. Покрытия молочного хрома по сравнению с другими
имеют низкую твердость, значительную пластичность, меньшую пористость и благодаря
этому более высокую защитную способность (подробнее в статье Хромирование).
Выбор концентрации электролита осуществляется в соответствии с характером
покрытия и конфигурацией деталей.
Концентрированные электролиты - содержат 350-450г/л хромового ангидрида. Они
обладают сравнительно низким выходом по току и плохой рассеивающей способностью.
Вместе с тем концентрированные электролиты отличаются относительно хорошей кроющей
способностью, что позволяет применять их при декоративном хромировании деталей
сложной формы. Благодаря низкому омическому сопротивлению, возможно устанавливать
значительные расстояния (180-200 мм) между электродами при ограниченном напряжении
источника тока, а сниженные плотности тока позволяют покрывать одновременно большие
катодные площади.
Электролиты с низкой концентрацией хромовой кислоты (мало-концентрированные) содержат 100-150г/л хромового ангидрида. Режим хромирования: 50-120 А/дм2 и 55-60°С.
Противокоррозионное плотное покрытие получается при температуре электролита 65-70 °С
и плотности тока 25-30 А/дм2; скорость наращивания хрома при этом составляет 13-15
- 46 -
мкм/ч.
Хромовые покрытия, полученные из мало-концентрированных электролитов, имеют
высокую твердость и износостойкость. В мало-концентрированных электролитах меньше
разрушается изоляция на деталях и подвесных приспособлениях.
Эти электролиты применяются для повышения износостойкости трущихся деталей и
инструментов, восстановления изношенных или забракованных по размерам деталей, а также
для защитного и защитно-декоративного хромирования.
Недостатком мало-концентрированных электролитов считается потребность в более
частой корректировке электролита добавлением хромового ангидрида.
Положение детали в ванне важно при хромировании наружных поверхностей и не
влияет на хромирование внутренних цилиндрических поверхностей, если оно производится в
правильно сконструированном анодно-катодном устройстве.
Расположение детали глубоко в ванне при еще более глубоко находящемся нижнем
крае анода создает наиболее неравномерное распределение тока на детали, так как
значительная часть тока проходит через объем электролита над деталью и под ней.
Можно значительно улучшить распределение тока, если верхний край детали
расположить непосредственно под уровнем электролита (устраняется отвлечение тока через
верхний объем электролита), а нижний край анода, поднять выше нижнего края детали
(увеличится сопротивление току, отвлекаемому в нижний объем электролита). При
хромировании поверхностей простой формы (цилиндр, плоскость) для достижения наиболее
равномерного покрытия необходимо анод расположить параллельно хромируемой
поверхности при минимальном межэлектродном расстоянии. Упрощенным вариантом этого,
требования является расположение плоских анодов со всех сторон хромируемой
цилиндрической детали.
При хромировании деталей, отличающихся сложной формой (пресс-формы, штампы
и т.п.), как правило, используют фигурные аноды, воспроизводящие очертания хромируемой
поверхности.
При хромировании внутренней поверхности цилиндра анод помещают внутри соосно
с хромируемой поверхностью. Однако в данном случае необходимо иметь в виду, что при
слишком маленьком анодно-катодном расстоянии, при высоких плотностях тока и
небольшом объеме электролита, заключенного между электродами, происходит сильное
насыщение газами его верхних слоев. Вследствие этого, толщина осажденного хрома в
верхней части цилиндра получается меньше, чем в нижней. Для предупреждения
неравномерного осаждения хрома по высоте длинных цилиндров хромирование следует
выполнять в проточном электролите.
Особое значение для понижения краевого эффекта имеет применение защитных
катодов и изолирующих экранов. На следующем рисунке приведены некоторые приемы их
использования, а также способ устранения краевого эффекта путем изоляции
межэлектродного объема от остального электролита и его уменьшение за счет сокращения
межэлектродного расстояния.
Защитные катоды. Эффективным методом устранения краевого эффекта является
применение защитных катодов около участков с повышенной концентрацией тока.
Защитный катод - это проводник, соединенный электрически с хромируемой деталью и
обычно укрепленный на детали таким образом, чтобы отвлечь от краев хромируемой
поверхности на себя избыточный ток. Степень отвлекающего действия защитного катода
регулируется его расстоянием от хромируемой поверхности, формой и размерами. Чаще
всего защитному катоду придают форму хромируемой поверхности и размещают его на
детали так, чтобы он был продолжением этой поверхности.
С помощью защитных катодов можно достичь высокой равномерности хромового
покрытия даже при неблагоприятном расположении детали в ванне. Однако этот метод
- 47 -
имеет существенный недостаток, так как при нем дополнительно расходуется ток и
хромовый ангидрид на покрытие защитного катода.
Защитные экраны. При регулировании распределения тока на хромируемой
поверхности при помощи экранов из электроизоляционных материалов, не расходуется
дополнительно ток и хромовый ангидрид. Такой экран представляет собой перегородку на
пути тока, увеличивающую местное сопротивление для его прохождения и тем самым
ослабляющую плотность тока на данном участке. Но кроме устранения избытка тока, экран
может способствовать равномерному распределению тока на детали, у которой хромируемые
участки влияют друг на друга. Покрытие изоляцией (экраном) одного участка устраняет его
влияние на другой. Например, при хромировании вала с фланцем торцевая поверхность
фланца, обращенная к валу, отвлекает от него ток, что ведет к неравномерному покрытию
вала около фланца.
23. Восстановление деталей осталиванием. Свойства покрытий, электролиты,
оборудование, преимущества способа.
Гальванические ремонтные покрытия - осталивание
По сравнению с хромированием процесс остали-вания имеет ряд преимуществ:
большую скорость нанесения покрытия, высокий выход металла по току, возможность
получения более толстых покрытий, использование более простых и дешевых электролитов.
Осталиванием восстанавливают изношенные стержни клапанов, цилиндрические
поверхности толкателей, валики масляных и водяных насосов, другие детали.
Технологический процесс восстановления деталей осталиванием состоит из
подготовки восстанавливаемой поверхности к осталнванию, анодного травления, собственно
осталивания, промывки и механической обработки.
Очищенную от загрязнений деталь сначала шлифуют до устранения следов износа,
затем отправляют в гальванический цех для дальнейшей обработки. Здесь детали
обезжиривают, для чего их монтируют на подвески и опускают в ванну с раствором
следующего состава: 20 г/л едкого натра; 25 г/л соды углекислой или кальцинированной; 25
г/л тринатрийфосфата; 5 г/л растворимого (жидкого) стекла. Обезжиривание проводят в
течение 5-6 мин при плотности тока 2-3 кА/м2. Температура раствора должна быть 70-80°С.
Обезжиренные детали промывают в горячей воде, поверхности, не подлежащие
покрытию, изолируют полихлорвиниловой лентой или другим кислотостойким материалом.
После такой обработки деталь еще раз обезжиривают венской известью с добавкой 5%
кальцинированной соды и промывают проточной холодной водой.
Электролитическое анодное травление выполняют в ванне такого состава: 360-400 г/л
серной кислоты; 10-20 г/л сернокислого железа. Плотность тока 2,5-3,0 кА/м2, температура
15-20°С, продолжительность 1-2 мин. Детали, прошедшие анодное травление, промывают в
горячей воде. Затем подвески с деталями за гружают в ванну для осталивания.
Осталивание рекомендуется проводить в ванне следующего состава: 250—300 г/л
хлористого железа; 1,0-1,5 г/л соляной кислоты; 10 г/л хлористого марганца. Возможно
применение и других составов.
Процесс осталивания рекомендуется начинать с малой плотности тока — 0,5 кА/м2, а
через каждые 5 мин добавлять 0,5 кА/м2, пока его плотность не достигнет 3-4 кА/м2.
Температуру электролита надо выдерживать в пределах 60-90°С.
После осталивания и промывки детали вместе с подвесками погружают в ванну
обезжиривания и нейтрализации кислоты. Состав электролита: 20-30 г/л едкого натра; 10-20
г/л жидкого стекла; 25-30 г/л кальцинированной соды. Время обработки 3-4 мин,
температура 60-70°С.
Завершается восстановление детали механической обработкой.
Гальванические ремонтные покрытия
Гальванические покрытия получают из электролитов при прохождении через них
постоянного тока. Катодом при гальваническом осаждении металлов из электролитов
- 48 -
является восстанавливаемая деталь, анодом — металлическая пластина. Применяют два вида
анодов: растворимые и нерастворимые. Растворимые аноды изготавливают из металла,
который осаждается на детали, а нерастворимые — из свинца.
При прохождении постоянного тока через электролит на катоде разряжаются
положительно заряженные ионы, а на аноде — отрицательно заряженные. Металл анода
растворяется и переходит в раствор в виде ионов металла взамен выделившихся на катоде.
Для восстановления автомобильных деталей осталиванием, хромированием и
цинкованием ГОСНИТИ разработан комплект гальванического оборудования ОРГ-10578. В
него входят ванны осталивания, травления, обезжиривания и хромирования (все по одной),
три ванны горячей промывки, ванна нейтрализации, две ванны холодной промывки, тележка
для фильтрации электролита, три источника постоянного тока, три пульта управления и
электротельфер.
Процессы хромирования, осталивания и электронатирания применяются для
компенсации износа рабочих поверхностей деталей. Для восстановления защитнодекоративных покрытий применяется в основном только хромирование. Цинкование
используется главным образом для защиты деталей от коррозии.
Примеры восстановления деталей гальваническими ремонтными покрытиями
Ось коромысел клапанов двигателя ЗМЗ-24
износ наружной поверхности до диаметра менее 21,96 мм.
Технические требования: деталь должна быть восстановлена способом,
обеспечивающим твердость поверхности после обработки не менее HRC 50 и исключающим
сильный нагрев металла во избежание искривления оси (материал детали — сталь 45).
Учитывая эти требования, а также небольшой износ, который обычно не превышает
0,15 мм, и наличие сквозных отверстий, лучше всего деталь восстановить хромированием.
На гальванический участок оси коромысел, подлежащие восстановлению, должны
поступать промытыми и очищенными от всех загрязнений и прошедшие механическую
обработку. Чтобы толщина наносимого слоя покрытия была по всей поверхности
одинаковой, диаметр оси уменьшают шлифованием против номинального на 0,15 мм.
Перед нанесением покрытия деталь протирают ацетоном и заглушают все отверстия.
При этом применяют заглушки из винипласта. После этого детали на подвеске опускают в
ванну для хромирования, имеющую следующий состав электролита: хромовый ангидрид —
250 г/л, серная кислота — 2,5 г/л.
Первоначально производят анодную обработку поверхностей деталей, для чего их
подключают к минусовому полюсу источника тока. Анодную обработку осей коромысел
производят при силе тока 500-600 А в течение 1-2 мин. После этого переключают питание на
прямую полярность и постепенно доводят ток до расчетной величины, т. е. до 1000 А. При
данном режиме и нормальном составе электролита слой хрома толщиной 0,3 мм
наращивается за 15-20 ч.
Тема 3.8. Восстановление деталей с применением синтетических материалов.
24. Восстановление деталей полимерными материалами (синтетическими):
применяемые материалы, оборудование.
Синтетические, или полимерные, материалы применяются для устранения
механических повреждений на деталях (трещины, пробоины, сколы и т.п.), компенсации
износа рабочих поверхностей деталей и соединения деталей склеиванием.
Для восстановления деталей используют пластмассы в виде чистых полимеров
(полистирол, полиэтилен, полипропилен и др.), полимеров с наполнителями,
пластификаторами, красителями, отвердителями и другими добавками, а также
синтетические клеи.
Преимуществами применения полимерных материалов являются простота
технологического процесса и оборудования, низкая трудоемкость и стоимость работ. В то же
время при работе с синтетическими материалами проявляется один, причем серьезный,
недостаток: многие их компоненты токсичны и огнеопасны. Поэтому их использование
- 49 -
требует обязательного соблюдения правил техники безопасности и противопожарной
техники.
Все пластмассы делятся на две группы: реактопласты и термопласты.
Реактопласты, пли термореактивные пластмассы, применяются в виде различных
композиций на основе эпоксидных смол, например ЭД-16 и -20. Отвердителем служит
полиэтиленполиамин (ПЭПА). Для ускорения отверждения композицию выдерживают при
температуре 60…70″С. Реактопласты используют для выравнивания вмятин в обшивке
кузова и заделки трещин, а также в клеевых составах.
Среди термопластов, или термопластических пластмасс, находят применение
полиамиды, например поликапролактам (капрон), фторопласт и др. При нагреве композиции
размягчаются, и им можно придать любую форму, но после охлаждения они затвердевают.
При повторном нагреве термопласты сохраняют свои пластические свойства.
Для повышения твердости и износостойкости в полиамидные смолы вводят
наполнители: графит, тальк, дисульфид молибдена, металлические порошки и т.п.
При газопламенном напылении термопласта в виде порошка он расплавляется в
пламени специальной горелки, распыливается струей сжатого воздуха и осаждается на
обезжиренную поверхность детали, предварительно зашкуренную для обеспечения хорошего
сцепления с ней покрытия. Для устранения неровностей кузова используют специальный
порошок ТПФ-37. Синтетические клеи применяют:
для восстановления деталей типа бачков радиаторов и других подобных деталей,
имеющих пробоины, путем приклеивания накладок;
восстановления тормозных колодок путем наклеивания фрикционных накладок;
вклеивания втулок, вкладышей и т.д.
В настоящее время используют следующие синтетические клеи: БФ-2, ВС-300, ВС10Т, МПФ-1, ВК-200, эпоксидные клеи. Зазор между склеиваемыми частями должен
составлять 0,05…0,2 мм.
Технологический процесс склеивания состоит в следующем.
1)Поверхность детали очищают от загрязнения, обезжиривают, предварительно
создав на ней абразивной шкуркой ощутимую шероховатость (ориентировочно Rz = 30…
10мкм).
2)Наносят 2 — 3 слоя клея толщиной 0,1мм, просушивая каждый из них в течение
заданного для применяемого клея времени. Например, при наклейке фрикционных накладок
на тормозные колодки клеем ВС-10Т время сушки 15…20 минут. При сушке в сушильном
шкафу при температуре 60°С 5 мин.
3)Склеиваемые поверхности соединяют и строго выдерживают под давлением при
определенной температуре в течение заданного времени, а после склеивания медленно
охлаждают.
Клеи типа БФ-2 относятся к числу универсальных и применяются для склеивания
металлов и пластмасс между собой и с другими материалами.
Наиболее распространены эпоксидные смолы ЭД-16, ЭД-20, Э-40. Промышленность
выпускает различные композиции смол с добавками пластификаторов (вещества, придающие
эластичность, вязкость, прочность). В композиции вводят также наполнители (для
повыше­ния механической прочности) и отвердители для перевода смолы, представляющей
собой жидкость, в твердое состояние и придание композиции нерастворимости.
Полимерные композиции в виде порошков наносят на изношенную поверхность
напылением: газоплазменным, вихревым, вибрационным, вибровихревым.
Газоплазменное напыление широко применяют для устранения вмятин и неровностей
на кузовах и оперении машин. Подготовленный участок поверхности нагревают пламенем
газовой горелки до температуры 200° С. Затем специальной установкой УПН порошок
воздушно-ацетиленовой струей подается на ремонтируемую поверхность. В процессе
ремонта наносимый материал периодически уплотняют и формуют стальными ручными
роликами.
- 50 -
При вихревом напылении в камеру установки загружают порошок с размером частиц
0,1—0,15 мм. Нагретую до температуры 300° С деталь опускают в камеру, а под слой
порошка вакуум-насосом подают азот. Порошок переходит в псевдосжиженное состояние,
его частицы, оседая на поверхности детали, расплавляются и покрывают ее ровным слоем.
Для вибрационного напыления разогретую деталь вводят в сосуд с порошком, при
этом вся система подвергается вибрации с частотой колебания 50—100 Гц; толщина слоя
покрытия — до 1,5 мм.
При вибровихревом напылении слой псевдосжиженного газом полимерного порошка
подвергают колебаниям с частотой 50—100 Гц. При этом повышается качество покрытия.
Перспективным является вибровихревое напыление на предварительно нагретую деталь. Ее
устанавливают в патроне токарного станка, в резцедержателе суппорта закрепляют
приспособление так, чтобы распылитель оказался выше детали (при покрытии наружных
поверхностей) или внутри детали (при покрытии внутренних поверхностей). Полимерный
порошок насыпают на всю длину наплавляемой поверхности и оплавляют теплом,
аккумулированным металлом детали.
Технология покрытия: подготовка поверхности (обычная), нанесение покрытия,
охлаждение и обработка. Таким способом можно восстанавливать поршни гидроцилиндров,
подшипники скольжения, посадочные гнезда в корпусных деталях, втулки и г. п. В состав
полимерного порошка входят капролон, окись меди, неозон. Стоимость восстановления
изношенных деталей полимерами в 1,5 раза ниже, чем металлизацией или
электролитическим наращиванием. Последовательность заделки трещин и пробоин
эпоксидными композициями в виде паст: очистка от грязи, ржавчины; разделка трещины под
углом 70—80°; обезжиривание ацетоном; нанесение эпоксидной пасты (слой толщиной 1
мм); наложение заплаты из стеклоткани толщиной 0,3 мм, которая перекрывает трещину на
15—20 мм; уплотнение стеклоткани роликом; повторное нанесение пасты. Число слоев
стеклоткани зависит от величины трещины и может достигать 10. Время полного
отверждения пасты при комнатной температуре — до суток, при подогреве до температуры
60°—до 3 ч. После отверждения шов зачищают абразивными кругами.
Синтетические материалы применяют также для склеивания деталей. Процесс состоит
из подготовительных операций (зачистка, обезжиривание), нанесения клея, соединения
деталей и термообработки. На поверхность деталей клей наносят кистью в два-три слоя с
промежуточным просушиванием в течение 10—20 мин. После нанесения клея детали
стягивают винтовыми приспособлениями (струбцины и т. п.) до получения давления 0,5—1,0
МПа и в таком состоянии просушивают при температуре 140—150° С в течение 0,5—1 ч.
Для наращивания изношенного слоя применяют метод опрессовки. Сущность его в
том, что изношенную или поврежденную деталь восстанавливают в пресс-форме, заливая в
ее рабочую полость расплавленную пластмассу. Размеры полости пресс-формы
соответствуют номинальным размерам детали. Этот способ применяют для восстановления
малонагруженных деталей.
Эпоксидные составы содержат компоненты, вредные для здоровья, поэтому
необходимо соблюдать меры безопасности при их приготовлении и применении. Работать с
эпоксидными составами следует в изолированном помещении, оборудованном приточновытяжной вентиляцией. Приготовлять смесь можно только в вытяжном шкафу. Работать
необходимо в спецодежде из плотной ткани, при этом нужно пользоваться прорезиненным
фартуком, резиновыми медицинскими перчатками, защитными очками.
Не допускается попадание состава и особенно отвердителя на кожу и в глаза. С кожи
состав следует снимать ватным тампоном, смоченным в ацетоне, а затем это место
необходимо промыть водой с мылом. При попадании состава в глаза их надо тщательно
промыть водой. Отвердитель с кожи снимается только водой. Для нанесения состава надо
пользоваться шпателем с металлическим щитком на ручке.
Раздел 4.
- 51 -
Ремонт типовых деталей. Грузоподъёмные, транспортирующие и погрузочноразгрузочные машины.
Тема 4.1. Выбор способа ремонта деталей, разработка технологических процессов
ремонта и изготовления типовых деталей.
25. Выбор рационального способа ремонта деталей, факторы, влияющие на
выбор способа ремонта.
Выбор способа ремонта определяется характером дефекта, материалом детали,
особенностями ее конструкции и технологии изготовления, условиями работы. На выбор
способа ремонта существенное влияние оказывают технико-экономические показатели,
которые определяются производительностью процесса ремонта, стоимостью применяемых
материалов и оборудования, серийностью ремонтного производства, степенью повышения
долговечности детали в результате ремонта и упрочнения, а также санитарногигиеническими условиями труда.
Анализ технологических возможностей различных способов ремонта деталей машин
показывает, что значительная часть поврежденных деталей может быть не только
отремонтирована, но и упрочнена с повышением ресурса по сравнению с ресурсом новых
деталей. Поэтому при выборе наиболее рационального способа ремонта следует учитывать
не только стоимость ремонта, но и изменение безотказности отремонтированной детали по
сравнению с новой.
В. В. Ефремовым рекомендована следующая методика выбора рационального способа
ремонта деталей машин:
1) устанавливают перечень технически возможных способов ремонта детали;
2) на основании программы ремонтного предприятия определяют размер партии
ремонтируемых деталей;
3) разрабатывают технологические процессы ремонта деталей различными
входящими в перечень способами и определяют стоимость ремонта при использовании
каждого из способов на конкретном предприятии;
4) учитывая, что рациональным способом ремонта, очевидно, будет не только самый
дешевый, но и обеспечивающий увеличение межремонтного периода, следует связать эти
оба фактора.
Выбор рационального способа ремонта деталей. Долговечность отремонтированных
дорожных машин в большей мере зависит от того, какими способами производится ремонт
деталей и как он организован. Применение наиболее эффективных способов обеспечивает
длительные сроки службы деталей, снижает расходование запасных частей, материалов,
затраты труда.
Ремонт деталей в специализированных цехах и на заводах, хорошо оснащенных
современным оборудованием, приспособлениями и инструментом, положительно влияет на
качество ремонта и себестоимость.
При разработке технологического процесса ремонта детали сначала намечают
всевозможные способы ремонта, а затем выбирают наиболее рациональный, который
обеспечивает максимальный срок службы детали после ремонта и минимальную стоимость
ремонта. Поэтому факторами,-влияющими на выбор способа ремонта, являются:
конструктивно-технологические особенности и условия работы детали; величины дефектов
на деталях; эксплуатационные свойства самих способов, определяющие долговечность
отремонтированных деталей; производственные возможности и формы организации
ремонтного предприятия; стоимость ремонта. Конструктивно-технологические особенности
деталей определяются: их структурными характеристиками — геометрической формой и
размерами, материалом и термообработкой, поверхностной твердостью, точностью
изготовления и шероховатостью поверхности; характером сопряжения (типом посадки);
условиями работы — характером нагрузки, видом трения, величиной износа за
- 52 -
эксплуатационный период; техническими условиями на ремонт.
На основании учета всех этих факторов приходят к окончательному выбору способа
восстановления деталей.
- 53 -