Восстановление методом ремонтных размеров
При восстановлении работоспособности сопряжений и посадок бывает целесообразно изменить первоначальные размеры деталей. Это метод ремонтных размеров
При восстановлении посадки с изменением первоначальных размеров основную, наиболее ценную деталь сопряжения обрабатывают до выведения следов износа и получения правильной геометрической формы. Вторую, сопрягаемую с ней, более простую деталь изготовляют заново или наращивают и при обработке подгоняют к размеру первой детали до получения необходимой посадки.
На ремонтных чертежах деталей указывают категорийные ремонтные размеры.
Обработку деталей на постоянные ремонтные размеры и установку их в основном выполняют при капитальном ремонте и частично при среднем ремонте дизелей.
Способ постановки дополнительных ремонтных деталей.
Способ дополнительных ремонтных деталей (ДРД) применяют для восстановления резьбовых и гладких отверстий в корпусных деталях, шеек валов и осей, зубчатых зацеплений и изношенных плоскостей.
Наплавка
Наплавка по сравнению с другими способами восстановления дает возмож-ность получать на поверхности деталей слой необходимой толщины и нужного химического состава, высокой твердости и износостойкости.
Наплавка под слоем флюса получила наибольшее распространение При такой наплавке в зону горения дуги подают сыпучий флюс, состоящий из отдельных мелких крупиц (зерен). Под воздействием высокой температуры часть флюса плавится, образуя вокруг дуги эластичную оболочку, которая надежно защищает расплавленный металл от действия кислорода и азота. Наплавка эффективна в тех случаях, и когда нужно наплавить слой толщиной более 3 мм. Для наплавки низкоуглеродистых и низколегированных сталей используют проволоку из низкоуглеродистых (Св-08, Св-08А), Стали с большим содержанием углерода наплавляют проволокой Нп-65Г, Нп-80, Нп-ЗОХГСА.
Флюсы подразделяют на плавленые, керамические и флюсы-смеси АН-348А, АН-60, ОСУ-45, АН-20, АН-28. Наплавку под флюсом применяют при восстановлении шеек коленчатых валов двигателей, шлицевых поверхностей на различных валах, полуосей и других деталей.
Наплавка в среде углекислого газа.Этот способ в значительной степени отличается от других способов восстановления деталей — не нужно ни флюсов, ни электродных покрытий. Дуга между электродом и наплавляемым изделием горит в струе газа, вытесняющего воздух из плавильного пространства и защищающего расплавленный металл от воздействия кислорода и азота.
При наплавке используют материалы: электродную проволоку Св-12ГС, Св-0,8ГС, Св-18ХМА, Нп-3ОХГСА; порошковую проволоку ПП-Р18Т, ПП-Р19Т, ПП-4Х28Г и др.
Вибродуговая наплавка — разновидность дуговой наплавки металлическим электродом. Процесс наплавки осуществляется при вибрации электрода с подачей охлаждающей жидкости на наплавленную поверхность. Под действием вибратора мундштук вместе с проволокой вибрирует с частотой .110 Гц и амплитудой колебания до 4 мм. Охлаждающая жидкость - 4…6 %-ный раствор кальцинированной соды в воде защищает металл от окисления.
К числу недостатков следует отнести снижение сопротивления усталости деталей после наплавки на 30... 40%.
Плазменная наплавка — эффективный способ нанесения износостойких металлических покрытий или твердых сплавов на изношенные поверхности деталей при их восстановлении. В качестве источника теплоты при плазменной наплавке используют струю плазмы. Применяют низкотемпературную плазму с температурой 10000...300000С. Плазменную струю получают в специальных устройствах, которые называют плазмотронами.
Контактная приварка ленты и проволоки. Суть процесса восстановления контактной приваркой состоит в приваривании мощными импульсами тока к поверхности деталей стальной ленты, порошка или проволоки. Для уменьшения нагрева детали и улучшения закалки, привариваемого слоя в зону сварки подают охлаждающую жидкость.
На рисунке показана схема приварки металлической ленты (проволоки) к поверхности вала. К валу 4 приваривается лента 1, которая поджимается к валу прижимными роликами 2 и 3 силой Р. Через трансформатор 6 сварочный ток периодически через прерыватель поступает в зону контакта ленты и вала. В моменты поступления тока происходит короткое замыкание между валом и лентой и происходит сварка Способ восстановления деталей контактным электроимпульсным покрытием широко применяют для восстановления посадочных мест под подшипники в корпусных деталях и валах, а также резьбовых частей валов. Для восстановления и упрочнения деталей перспективной является приварка к изношенным поверхностям порошковых твердых сплавов.
Вопросы для самоконтроля
1. Сущность метода ремонтных размеров.
2. Область применения метода постановки дополнительных деталей
3. Применение сварки и наплавки в судоремонте.
4. Область применения основных методов наплавки.
Рекомендуемая литература: [1], [ 2 ], [4 ], [ 6 ], [ 8 ].
Практическая работа
МЕТОДЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ СУДОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
МЕТАЛЛИЗАЦИЕЙ И ГАЛЬВАНИЧЕСКИМИ ПОКРЫТИЯМИ
Металлизация (напыление) Сущность процесса состоит в нанесении предварительно расплавленного металла в виде мелких частей на специально подготовленную поверхность детали струей сжатого газа (воздуха).
Преимуществами напыления, как способа восстановления деталей, являются:
высокая производительность процесса; небольшой нагрев деталей (120...180°С); высокая износостойкость покрытия; простота технологического процесса и применяемого оборудования; возможность нанесения покрытий толщиной 0,1...10 мм и более из любых металлов и сплавов.
К недостаткам процесса следует отнести пониженную механическую прочность покрытия и сравнительно невысокую прочность сцепления его с поверхностью детали.
При ремонте оборудования наибольшее распространение получила дуговая металлизация. Процесс дуговой металлизации осуществляют специальным аппаратом—металлизатором
Рис.1. Схема дуговой металлизации
1 — электродная проволока: 2 — провода от трансформатора; 3 — ролики; 4 — направляющие; 5—сопло; 6 — деталь
Аппарат (рис.1) действует следующим образом. С помощью протяжных роликов по направляющим наконечникам непрерывно подаются две проволоки 1, к которым подведен электрический ток.
Рис. 2. Схема высокочастотной металлизации
1- деталь. 2- расплавленный металл. 3-концентратор тока. 4-индуктор ТВЧ охлаждаемый водой. 5,8-подача сжатого воздуха. 6- напыляемый электрод. 7-направляющие ролики.
Возникающая между проволоками электрическая дуга расплавляет металл. Одновременно по воздушному соплу в зону дуги поступает сжатый газ под давлением 0,6 МПа
В зависимости от источника расплавления металла различают газопламенную, дуговую, высокочастотную и плазменную металлизацию.
Преимуществом электродугового напыления являются высокая производительность процесса, простота применяемого оборудования, а также небольшие эксплуатационные затраты. Недостатки электродугового напыления — повышенное окисление металла, значительное выгорание легирующих элементов и пониженная плотность покрытия.
При ремонте оборудования с помощью металлизации восстанавливают размеры изношенных деталей оборудования уменьшают внутренние размеры изношенных посадочных отверстий под подшипники, втулки и другие детали; наносят на подшипники и втулки антифрикционные пoкpытия из пceвдoсплавoв, образуемых в результате одновременного распыления двух или трех разных металлов.
При высокочастотной металлизации (см. рисунок) электрод 6, проходя через индуктор 4 нагревается токами высокой частоты. Сжатый воздух 5,8 сдувает расплавленный слой металла на деталь 1.
Преимуществами высокочастотного напыления являются небольшое окисление металла благодаря возможности регулирования температуры его нагрева и достаточно высокая механическая прочность покрытия.
К числу недостатков следует отнести сравнительно невысокую производительность процесса, а также сложность и высокую стоимость применяемого оборудования.
Перспективным способом восстановления деталей машин является
плазменное напыление металла. Основным инструментом является плазмообразующая головка (плазмотрон) с охлаждаемым корпусом и сменным соплом, через которое непрерывно поступают проволока или порошок, а также инертный газ (аргон, азот). Электрическая дуга возникает между расплавленной проволокой и соплом плазмотрона или между вольфрамовым электродом и соплом. Энергия дуги концентрируется в центре газового потока, температура которого достигает 14000…17000°С.
Газопламенное нанесение порошковых материалов. При подготовке поверхности деталей к металлизации отдельные операции выполняют в такой последовательности:
· очищают детали от загрязнений, пленок, окислов, жировых пятен, влаги и продуктов коррозии;
· выполняют предварительную обработку резанием поверхности для придания ей правильной геометрической формы;
· получают на поверхностях деталей шероховатость, необходимую для удержания нанесенного слоя металла;
· обеспечивают защиту смежных поверхностей деталей, не подлежащих металлизации.
Необходимую шероховатость на поверхности деталей, подлежащих металлизации, получают следующими способами: нарезают резцом «рваную» резьбу, накаткой резьбы, пескоструйной обработкой, наваркой проволочек и т.д.