Проект Изображение государственного Герба Республики Казахстан НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН Детали автомобильные. МЕТОД ВОССТАНОВЛЕНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГАЗОПОРОШКОВОЙ НАПЛАВКИ СТ РК 748______ Настоящий проект стандарта не подлежит применению до его утверждения Комитет технического регулирования и метрологии Министерства по инвестициям и развитию Республики Казахстан (Госстандарт) Астана СТ РК 748 ____ (проект, редакция 1) Предисловие 1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Акционерным обществом «Казахская академия транспорта и коммуникаций им. М.Тынышпаева». 2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Председателя Комитета технического регулирования и метрологии Министерства по инвестициям и развитию Республики Казахстан от ________ № ______ 3 В настоящем стандарте реализованы положения Закона Республики Казахстан «О техническом регулировании» от 9 ноября 2004 года № 603-II. 4 СРОК ПЕРВОЙ ПРОВЕРКИ ПЕРИОДИЧНОСТЬ ПРОВЕРКИ 20____ год 5 лет 5 ВВЕДЕН ВЗАМЕН РСТ КазССР 748-87 Детали автомобильные. Метод восстановления с применением газопорошковой наплавки. Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Нормативные документы по стандартизации», а текст изменений и поправок – в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Комитета технического регулирования и метрологии Министерства по инвестициям и развитию Республики Казахстан. II СТ РК 748____ (проект, редакция 1) Содержание Страница 1. Область применения..............................................................................` 2. Нормативные ссылки............................................................................. 3. Требования ............................................................................................... 3.1 Требования к применяемым материалам ........................ 3.2 Требования безопасности..................................................... 4. Технология восстановления деталей ................................. 4.1. Подготовка деталей к наплавке.................................. 4.2. Газопорошковая наплавка. ...................................... 5. Методы контроля…………......................................................... Библиография…………………………………………………… Приложение A (информационное) Основные компоненты порошков и твердость наплавляемого слоя….. III СТ РК 748____ (проект, редакция 1) НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН Детали автомобильные. МЕТОД ВОССТАНОВЛЕНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГАЗОПОРОШКОВОЙ НАПЛАВКИ Дата введения 1 Область применения Настоящий стандарт распространяется на метод восстановления стальных и чугунных деталей автомобилей с применением газопорошковой наплавки. Стандарт устанавливает типовую технологию восстановления автомобильных деталей с применением газопорошковой наплавки. 2 Нормативные ссылки Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные нормативные документы. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного нормативного документа, для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного документа (включая все его изменения). ГОСТ 12.2.008-75 Система стандартов безопасности труда. Оборудование и аппаратура для газопламенной обработки металлов и термического напыления покрытий. Требования безопасности. ГОСТ 12.2.009-99 Станки металлообрабатывающие .Общие требования безопасности. ГОСТ 12.3.003-86 Система стандартов безопасности труда. Работы электросварочные. Требования безопасности. ГОСТ 12.3.025-80 Система стандартов безопасности труда. Обработка металлов резанием. Требования безопасности 1 СТ РК 748 ____ (проект, редакция 1) ГОСТ 12.4.045-87 Система стандартов безопасности труда. Костюмы мужские для защиты от повышенных температур. Технические условия. ГОСТ 166-89 Штангенциркули. Технические условия. ГОСТ 21448-75 Порошки из сплавов для наплавки. Технические условия. ГОСТ 2405-88. Манометры, вакуумметры, мановакуумметры: Общие технические условия. ГОСТ Р 52588-2006 Инструмент абразивный. Требования безопасности. ГОСТ 3722-81 Подшипники качения. Шарики. Технические условия. ГОСТ 4381-87 Микрометры рычажные. Общие технические условия. 3 Требования 3.1 Требования к применяемым материалам 3.1.1 Применяемые материалы: кислород газообразный технический - по ГОСТ 5583-78; газы углеводородные сжиженные, топливные - по ГОСТ 20448-80; самофлюсующиеся порошковые сплавы - по ГОСТ 21448-75, ТУ 48-1940-73, ТУ 14-22-33-90; силикокальций - по ГОСТ 4762-71; бура (обезвоженная) - по ГОСТ 8429-77; нефтяная кислота (мылонафт) - по ГОСТ 13302-77; масло моторное автомобильное для карбюраторных двигателей - по ГОСТ 10541-78. 3.1.2. Химический состав рекомендуемых сплавов и твердость покрытия, получаемого при их наплавке, приведены в ПРИЛОЖЕНИИ А. Допускается применение смеси порошков для получения твердости покрытия отличной от значений, приведенных в приложении 3, в интервале значений от 190 до 400 НВ и от 35 до 55 НРС. 3.1.3. Размер отдельных гранул порошков должен быть в пределах от 40 до 160 мкм. Допускается применение порошков с размером отдельных гранул более 160 мкм, при условии измельчения их перед наплавкой до указанных величин. 3.1.4. Подготовка металлических порошков и флюсов. 3.1.4.1. Перед наплавкой порошковые сплавы следует прокалить при температуре 473-573 °К (200-300°С) в течение одного-двух часов для удаления влаги. 3.1.4.2. Порошок для восстановления стальных в чугунных деталей с размером гранул более 160 мкм следует измельчить в шаровой мельнице со скоростью вращения 40-50 об/мин в течение трех часов. 2 СТ РК 748____ (проект, редакция 1) Шаровая загрузка мельницы должна состоять из шаров диаметром 10, 15, 20, 30 и 50 мм, применяемых в шарикоподшипниках в соответствии с требованиями ГОСТ 3722-81. Допускается применение шаров из бывших в употреблении шарикоподшипников, с предварительной очисткой их от загрязнений. Отношение веса шаровой загрузки к весу измельчаемого материала должно быть в пределах от 1,5 до 2, при равном весовом соотношении шаров разных диаметров. 3.1.4.3. Измельченный порошок следует просеять через сито с квадратными ячейками. Номер сетки 016 по ГОСТ 6613-86. Отсев измельчить повторно. 3.1.4.4. Для наплавки применяется специальный флюс, состоящий из обезвоженной буры и силикокальция, при следующем соотношении компонентов: обезвоженная бура от 93 до 99%, силикокальций от 1 до 7%. Гранулометрический состав компонентов, входящих в состав флюса и самофлюсующихся порошков, должен быть одинаков, Флюс предварительно измельчается в шаровой мельнице. 3.2 Требования безопасности 3.2.1. При газопорошковой наплавке необходимо соблюдать правила безопасности в соответствии с требованиями ГОСТ 12.3.003-86. 3.2.2. При механической обработке восстановленных деталей необходимо соблюдать правила безопасности в соответствии с требованиями ГОСТ 12.3.025-80. 3.2.3. Аппаратура для газопорошковой наплавке должна соответствовать требовании безопасности по ГОСТ 12.2.008.75, металлообрабатывающие станки - ГОСТ 12.2.009-99. 4 Технология восстановления деталей 4.1. Подготовка деталей к наплавке. 4.1.1. Детали группируют по следующим признакам: маркам материалов, из которых изготовлены детали; геометрическим параметрам; функциональному назначению. 4.1.2. Перед наплавкой детали промывают в горячем моющем растворе, температура которого должна составлять 358-363 °К (85-90°С). Для изготовления раствора используют любые щелочные моющие средства МЛ3 СТ РК 748 ____ (проект, редакция 1) 51, МС-8, Лабомид-101 и т.д. в соответствии с требованиями ГОСТ 4.381-85. Перед промывкой допускается очистка деталей в местах повреждений выжиганием загрязнений газокислородным пламенем. 4.1.3. После очистки и промывки производят дефектовку деталей в соответствии с требованиями руководств по капитальному ремонту автомобилей. Для каждой детали определяют виды повреждений и намечают приемы их устранения применением газопорошковой наплавки. 4.1.4. Перед наплавкой чугунных деталей производят разделку трещин в соответствии с ГОСТ 5264-80. Допускается наплавка чугунных деталей без разделки трещин, если восстанавливаемые детали не подвергаются воздействию знакопеременных нагрузок. 4.1.5. Пробоины на наружной поверхности деталей ремонтируются постановкой заплат из листовой стали. Края заплаты должны перекрывать края пробоин не менее чем на 5 мм. Перед наплавкой наружные поверхности заплаты и детали зачищают по периметру на ширину не менее 10 мм по обе стороны от границы соприкосновения наложенной заплаты с деталью. 4.1.6. Перед наплавкой восстанавливаемую поверхность детали зачищают до металлического блеска абразивным кругом ПП 200x16x32 62С 10-П С27 КБ 35 м/с 1 кл.А ГОСТ Р 52588-2006 или наждачной бумагой по ГОСТ 645682. 4.2. Газопорошковая наплавка. 4.2.1. Порошковые самофлюсующиеся сплавы выбирают в зависимости от их технологических особенностей и материала восстанавливаемых деталей. 4.2.2. При использовании пропано-кислородного пламени в состав серийных порошков добавляют специальный флюс, согласно п. 1.5.4 в количестве 2 + 65% от массы порошка. 4.2.3. Перед началом наплавки и в процессе работы, наконечник наплавочной горелки погружают на несколько секунд в специальную эмульсию (25-30 г мылонафта и 10-15 г моторного масла на 1 л воды), для предотвращения налипания порошка в процессе наплавки. Допускается применение вместо мылонафта хозяйственного мыла, в той же пропорции. Водный раствор с применением хозяйственного мыла готовится при температуре 358-363 °К (85-90°С). Перед употреблением раствор взбалтывают. 4.2.4. Поверхности деталей, подготовленные к наплавке, прогревают наплавочной горелкой до температуры 623-653 °K (350-380°С). Предварительный подогрев массивных деталей производят по всему объему 4 СТ РК 748____ (проект, редакция 1) в печи или пламенем пропано-кислородной горелки до температуры 673 °К (400°С). 4.2.5. На предварительно прогретую поверхность детали первым проходом пропано-кислородной горелки напыляют слой порошка, вторым проходом горелки оплавляют нанесенный слой и наводят ванну жидкого металла, которая в дальнейшем постоянно поддерживается племенем горелки. Толщина наплавленного металла и количество проходов горелки для нанесения покрытия определяется степенью износа поверхности восстанавливаемой детали, с учетом припусков на последующую механическую обработку. 4.2.6. За один цикл наплавки (напыление порошка и последующее его оплавление) необходимо наносить слой толщиной до 1 мм. Для получения покрытий большей толщины наплавки повторяют. 4.2.7. Наплавку деталей из чугуна, окисленного в процессе эксплуатации (выпускные коллекторы, газопроводы и т.д.), производят с добавлением в ванну жидкого металла специального флюса в соотношении 1:2 к массе порошка. 4.2.8. Нормативы прочностных характеристик наплавленного металла при восстановлении стальных и чугунных деталей приведены в Таблице. 1. Таблица 1 Характеристики наплавленного восстановлении стальных и чугунных деталей № Показатели п.п Для стальных деталей 1 Твердость, HRC 2 Микротвердость, Нµ МПа (кгс/мм2) 3 Прочность на отрыв, МПа (кгс/мм2) Для чугунных деталей 4 Твердость, HRC 5 Микротвердость, Нµ МПа (кгс/мм2) 6 Прочность на отрыв, МПа(кгс/мм2) металла при Нормативные значения 35-55 6000 – 8500 (600-850) Более 500 (50) 190-400 1500 – 3000 (150-300) Более 200 (20) 4.2.9. При работе с использованием серийных наплавочных горелок ГАД4 или ГН на газах - заменителях ацетилена следует увеличить диаметры отверстий для подачи газов в инжекторах, мундштуках и дозировочных гильзах, согласно таблицы 2. 5 СТ РК 748 ____ (проект, редакция 1) Таблица 2 - Диаметры отверстий для подачи газов в инжекторах, мундштуках и дозировочных гильзах Номер наконечника Диаметр рабочих отверстий наконечника, мм Инжектор Мундштук Дозировочная гильза для для для для для для ацетилена пропана ацетилена пропана ацетилена пропана 1 0,25 0,40 0,8 1,15 0,15 0,20 2 0,35 0,55 1,15 2,00 0,25 0,30 3 0,45 0,70 1,50 2,20 0,35 0,35 4 0,60 0,95 1,90 2,50 0,45 0,50 5 0,75 1,20 2,30 3,00 0,60 0,60 0,90 1,50 2,80 3,50 0,75 0,75 6 4.2.10. Точность изготовления рабочих отверстий должна быть в пределах +/- 3% от диаметра, а при использовании ацетилена высокого давления - в пределах +/- 1%. Кислородные инжекторы, а также и дозировочные гильзы должны быть оттарированы с точностью +/- 0,3% для определения величины "приведенного" проходного сечения. 4.2.11. Тарировка отверстий производится следующим образом: через инжектор (дозировочную гильзу) в течение нескольких секунд пропускается вода, вытекающая из сосуда, имеющего неизменный уровень над инжектором; объем вытекающей воды измеряется, после чего по формуле (1) подсчитывается площадь "приведенного" проходного сечения: 𝐹= 𝑉 𝑡×√𝐻 × 7,14, мм2 (1) где t – время протекания воды, с. V – объем воды, см3 F- площадь проходного сечения отверстия, мм2 H – разность уровней, мм 4.2.12. Для наплавки массивных деталей необходимо повысить мощность 6 СТ РК 748____ (проект, редакция 1) горелки за счет увеличения расхода кислорода в газовой смеси. Для этого проходные рабочие сечения инжекторов и мундштуков, входящих в комплект наконечников горелки, рассверливают до размеров, приведенных в таблице. 3. Таблица 3 – Размеры диаметров отверстий инжекторов и мундштуков горелки Номер Диаметр рабочих отверстий наконечника, наконечника мм Инжектор Мундштук для для для для ацетилена пропана ацетилена пропана 7 8 9 1,3 1,4 1,5 2,0 2,1 2,2 2,90 3,00 3,10 3,60 3,70 3,80 4.2.13. Основные режимы наплавки, номер наконечника горелки выбирают в зависимости от толщины стенок в зоне повреждения деталей согласно таблице 4. 4.3. Механическая обработка наплавленного металла. 4.3.1. Для восстановления геометрических размеров необходимо производить механическую обработку наплавленных деталей в соответствии с требованиями руководств по капитальному ремонту или чертежей заводовизготовителей. 4.3.2. Для деталей, имеющих твердость наплавленного металла до 35 единиц НРС, применяют обычную токарную обработку. Детали, имеющие твердость наплавленного металла выше 35 единиц НРС, обрабатывают шлифованием с применением абразивного круга ПП 500 х 50 х 505 G2C 10-П С27 К5 35 м/с 1 кл.А по ГОСТ Р 52588-2006. 7 СТ РК 748 ____ (проект, редакция 1) Таблица 4 - Основные режимы газопорошковой наплавки № нако нечн ика Толщина Давление газов, кПа Расход газов, л/час металла (кгс/мм2) в зоне поврежде ния пропан кислород пропан кислород детали, мм 1 1 2 2 3 3-4 4 До 5 5 6 Свыше 5 7 8 9 39-78 (0,5-0,8) 39-78 (0,5-0,8) 49-88 (0,6-0,9) 49-88 (0,6-0,9) 78-98 (0,8-1,0) 78-98 (0,8-1,0) 98-118 (1,0-1,2) 98-118 (1,0-1,2) 98-118 (1,0-1,2) 290-490 (5-3) 290-490 (5-3) 290-490 (5-3) 290-490 (5-3) 290-490 (5-3) 290-490 (5-3) 490-784 (5-8) 490-784 (5-8) 490-784 (5-8) Температу ра предварит ельного подогрева поверхнос ти детали перед наплавкой °С (К) Расход порош ка, г/час. 65-110 230-380 1800 150-250 335-890 2400 210-340 725-1200 3000 425-700 1400-2470 3600 6101000 9501590 2000 3700 2700 4700 42007200 2160-3580 3340-5550 800013000 945017600 1470026900 350 -400 (623-673) 4200 4800 5400 6000 6600 4.3.3. В наплавленном металле после механической обработки допускается наличие единичных пор и шлаковых включений диаметром не более 2 мм на расстоянии более 5 мм друг от друга. Количество указанных дефектов на единице удельной поверхности восстановленной детали, составляющей 1 дм2, не должно превышать 5 штук. 3.3.4. На поверхности детали, восстановленной с применением газопорошковой наплавки, после механической обработки не допускаются следующие дефекты: местное отслоение наплавленного металла; трещины любого вида; поры, шлаковые включения диаметром более 2-х мм. 4.3.5. Частота обработки наплавленной поверхности устанавливается в соответствующей нормативно-технической документации на восстанавливаемую деталь. 8 СТ РК 748____ (проект, редакция 1) 4.3.6. Оборудование и оснастка, применяемые для газопорошковой наплавки, должны соответствовать указанным в таблице 5. Таблица 5 - Оборудование и оснастка, применяемые для газопорошковой наплавки № п.п 1 2 3 Наименование операции Подготовка деталей к наплавке Газопорошковая наплавка Механическая обработка Оборудование Моечная установка Горелка для порошковой наплавки и стол сварщика Оснастка Шарики шарикоподшипников диаметром 10-50 мм Редуктор пропановый, редуктор кислородный, рукава резиновые для сварки и резки металлов, светофильтры, стекла защитные, баллоны стальные под давление 20 МПа (200 кгс/см2), баллоны стальные сварные для сжиженных газов под давление 1,6 МПа (16 кгс/см2) Токарновинторезный станок, Не требуется круглолифовальный станок 5 Методы контроля 5.1. Контроль качества на наличие трещин, раковин, пор, отслоений и шлаковых включений осуществляется с помощью лупы четырехкратного увеличения по ГОСТ 25706-83. 5.2. Линейные размеры восстановленных деталей контролируются с применением штангенциркуля по ГОСТ 166-80 и микрометра по ГОСТ 43819 СТ РК 748 ____ (проект, редакция 1) 80. 5.3. Контроль наплавленного металла на твердость и микротвердость производится в соответствии с требованиями ГОСТ 9012-59, ГОСТ 9013-59 и ГОСТ 9450-76. Твердость наплавленного металла при восстановлении крупногабаритных деталей контролируется переносными твердомерами по методам Бринелля и Роквелла в соответствии с требованиями ГОСТ 9030-75. 5.4. Давление кислорода и пропана контролируется манометрами по ГОСТ 2405-80 или ГОСТ 8625-77. 5.5. Расход пропана и кислорода контролируется ротаметром РС-З по ГОСТ 13045-81. 5.6. Температура наплавляемой поверхности деталей контролируется термоиндикаторными карандашами по ТУ 6-10-1110-76. 5.7. Контроль шероховатостей обработанных поверхностей деталей, восстановленных с применением газопорошковой наплавки, осуществляется на профилометре. Допускается производить контроль методом сравнения со стандартными образцами по ГОСТ 9378-75. 10 СТ РК 748____ (проект, редакция 1) Библиография ТУ 6-10-1110-76 Карандаши термоиндикаторные. ТУ 14-22-33-90 Порошки самофлюсующихся газотермического напыления и наплавки. ТУ 48-19-40-73 Порошковые сплавы типа НПЧ. сплавов для 11 СТ РК 748 ____ (проект, редакция 1) Приложение А (информационное) Основные компоненты порошков и твердость наплавляемого слоя Марка порошкового сплава, ГОСТ 2144875 1 Содержание элементов Кремни й 2 Бор Желез о 3 4 Медь Углеро д 5 6 Никель 7 Хром Твердост ь 8 9 Для чугунных деталей НПЧ-1 1,3-1,5 1,20,1-0,7 1,5 4-5 0,1-0,3 остально е - 190235HВ НПЧ-2 2,4-2,7 2,20,3-1,0 2,7 4-5 0,1-0,3 остально е - 300400НВ НПЧ-3 0,2-0,95 0,70,1-0,7 1,1 остальн . 0,2 41-60 - 180200НВ 0,6-1,2 0,7- не 1,3 более 3.0 40-45 0,1-0,3 основа - 170250НВ 1,8 23,23 0,34 основа - - 1,75 основа 0,15 34,1 - 190230НВ ПР-НД42СР ПР-Н71Д23СЗР 1,46 ПР-Н33Д38СЗР 2,85 1,32 2,32 1,2до 2,0 1,8 - до 0,2 основа - 2,0-2,8 1,21,8 до 5 - 0,2-0,4 основа 1214 25-35НРС ПРН77Х15СЗР2 2,8-3,5 1,82,3 до 5 - 0,35-0,6 то же 1416 35-45НРС ПРН73Х16СЗРЗ 2,7-3,7 2,33,0 до 5 - 0,6-0,9 1517 45-55НРС ПРН70Х17С4Р4 3,8-4,5 3,14,0 до 5 - 0,8-1,2 основа 1618 55НРC ПРН67Х18С5Р5 4,5 44,7 до 5 - 0,9-1,5 то же 1619 60НРС 2,1-2,3 2- до 5 - 0,9-1,5 23,5- 45НРС ПГ-10Н-04 2,3-2,8 Для стальных деталей ПРН80Х1ЭС2Р ПР12 - - СТ РК 748____ (проект, редакция 1) Н65Х25СЗРЗ ПН68Х21С5Р 3 4-5 1,01,3 26,5 4-7 - 0,35-0,5 - 2022 40НРС 13 СТ РК 748 ____ (проект, редакция 1) УДК 621.791.92:629.119 МКС Ключевые слова: детали автомобильные, металлические порошки, сплавы, газопорошковая наплавка, оборудование, горелки, механическая обработка. 14 СТ РК 748____ (проект, редакция 1) РАЗРАБОТЧИК АО «Казахская М.Тынышпаева» академия транспорта и коммуникаций Профессор КазАТК Е.А. Джайлаубеков Магистр М.А. Нартов им. 15