|
|||
б) обжатием;. в) накаткой;. г) правкой;. д) осадкой;. е) вытяжкой;. ж) раскаткой;. з) чеканкой.
2.3 Способы восстановления деталей - ручной покрытыми электродами; - под флюсом; - в среде углекислого газа; - неплавящимся электродом (вольфрамовым) в среде аргона; - вибродуговой; - широкослойной; - электроконтактной приваркой ленты ( проволоки). б) Газовой; в) Плазменной; г) Лазерной;
- возможностью восстановления деталей из любых металлов и сплавов; - высокой производительностью и низкой себестоимостью; - получением на рабочих поверхностях деталей наращиваемых слоёв практически любой толщины и химического состава (жаропрочные, кислотно-стойкие и т.д.)
а) раздачей; б) обжатием; в) накаткой; г) правкой; д) осадкой; е) вытяжкой; ж) раскаткой; з) чеканкой.
6. Способ пластического деформирования основан на: Способ пластического деформирования основан на способности деталей изменять форму и размеры без разрушения путем перераспределения металла под давлением, т.е. основан на использовании пластических свойств металла деталей. - подготовка – отжиг или отпуск обрабатываемой поверхности перед холодным или нагрев перед горячим деформированием; - деформирование – осадка, раздача, обжатие, вытяжка, правка и др.; - обработка после деформирования – механическая обработка восстановленных поверхностей до требуемых размеров и при необходимости термическая обработка; - контроль качества – после восстановления детали должны также проверяться на отсутствие трещин.
б) механической обработкой; в) под ремонтный размер; г) постановкой дополнительной ремонтной детали.
Способ дополнительных ремонтных деталей (ДРД) применяют для восстановления резьбовых и гладких отверстий в корпусных деталях, шеек валов и осей, зубчатых зацеплений, изношенных плоскостей. 11. Восстановление деталей гальваническими покрытиями возможно следующими а) железнением; б) никелированием; в) меднением; г) хромированием; д) цинкованием; е) кадмированием.
§ для восстановления изношенных поверхностей деталей (хромирование, железнение и др.); § для защиты деталей от коррозии (цинкование, бронзирование, оксидирование, фосфатирование и др.); § для защитно-декоративных целей (никелирование, хромирование, цинкование, оксидирование и др.); § для специальных целей: пример – улучшение прирабатываемости трущихся поверхностей деталей (меднение, лужение, свинцевание и др.). Чаще всего цель покрытия является комплексной. Подготовка деталей к покрытию состоит из: § механической обработки поверхностей; § обезжиривания обработанной поверхности; § декапирования.
14. Восстановление деталей газотермическим напылением возможно следующими а) газоэлектрическим: - электродуговым; - плазменным; - высокочастотным. б) газопламенным: - газокислородным; - газовоздушным. в) детонационным. 15. В состав пластмассы, используемой при восстановлении деталей с применением § наполнители; § пластификаторы; § отвердители; § ускорители; § красители и другие добавки.
Все многообразие методов восстановления, в зависимости от природы дефектов, обычно делят на следующие группы: обработка резанием и слесарная обработка; сварка и пайка; пластическая деформация; наплавление; диффузионная металлизация, а также напыление; гальванические технологии; химико-термическая обработка (ХТО), а также традиционная термическая обработка; использование композиционных материалов.
Классификация способов восстановления в зависимости от характера воздействия на деталь По указанному принципу все операции по восстановлению делятся на три группы: обработка без снятия припусков; обработка деталей со съемом материала; технологические операции, сопряженные с нанесением покрытий и материалов тем или иным способом. 2. Охарактеризуйте способ обработки деталей под ремонтный размер: Обработка поверхностей детали под ремонтный размер эффективна в случае, если механическая обработка при изменении размера не приведет к ликвидации термически обработанного поверхностного слоя детали. Тогда у дорогостоящей детали соединения дефекты поверхности устраняются механической обработкой до заранее заданного ремонтного размера (например, шейки коленчатого вала), а другую (более простую и менее дорогостоящую деталь) заменяют новой соответствующего размера (вкладыши).
В этом случае соединению будет возвращена первоначальная посадка (зазор или натяг), но поверхности детали, образующие посадку, будут иметь размеры, отличные от первоначальных. Восстановление деталей под ремонтные размеры характеризуется простотой и доступностью, низкой трудоемкостью (в 1,5-2,0 раза меньше, чем при сварке и наплавке) и высокой экономической эффективностью, сохранением взаимозаменяемости деталей в пределах ремонтного размера. Недостатки способа – увеличение номенклатуры запасных частей и усложнение организации процессов хранения деталей на складе, комплектования и сборки.
Способ дополнительных ремонтных деталей (ДРД) применяют для восстановления резьбовых и гладких отверстий в корпусных деталях, шеек валов и осей, зубчатых зацеплений, изношенных плоскостей. При восстановлении детали изношенная поверхность обрабатывается под больший (отверстие) или меньший (вал) размер и на нее устанавливается специально изготовленная ДРД: ввёртыш, втулка, насадка, компенсирующая шайба или планка. Крепление ДРД на основной детали производится напрессовкой с гарантированным натягом, приваркой, стопорными винтами клеевыми композициями, на резьбе. При выборе материала для дополнительных деталей следует учитывать условия их работы и обеспечивать срок службы до очередного ремонта. После установки рабочие поверхности дополнительных деталей обрабатываются под номинальный размер с соблюдением требуемой точности и шероховатости. Заделка трещин в корпусных деталях фигурными вставками. Трещины в корпусных деталях (головках и блоках цилиндров двигателей, картерах коробок передач, задних мостах и других деталях) можно устранить двумя видами фигурных вставок. Уплотняющие вставки применяют для заделки трещин длиной более 50 мм с обеспечением герметичности как толстостенных, так и тонкостенных деталей. Для тонкостенных деталей используют вставки диаметром 4,8 мм, а для деталей с толщиной стенок 12-18 мм – 6,8 мм. Для установки уплотняющей фигурной вставкисверлят отверстия диаметром 4,8 или 6,8 мм за пределами конца трещины на расстоянии 4-5 или 6-8 мм соответственно. Затем, используя специальный кондуктор, последовательно вдоль трещины сверлят такие же отверстия. Через каждые пять отверстий сверлят отверстия поперек трещины – по два с каждой стороны. Отверстия продувают сжатым воздухом, обезжиривают ацетоном, смазывают эпоксидным составом, устанавливают и расклёпывают фигурные вставки. Стягивающие вставкииспользуют для стягивания боковых кромок трещины на толстостенных деталях. В деталях сверлят по кондуктору перпендикулярно трещине четыре или шесть отверстий диаметром, соответствующим диаметру вставки, с шагом, большим на 0,1-0,3, и глубиной 15 мм. Перемычку между отверстиями удаляют специальным пробойником в виде пластины шириной 1,8 или 3,0 мм в зависимости от размеров вставки. В паз запрессовывают фигурную вставку, ее расклепывают и зачищают этот участок заподлицо. Качество заделки трещин проверяют на герметичность на стенде в течение 3 минут при давлении 0,4 МПа. Восстановление резьбовых поверхностей спиральными вставками.Один из способов восстановления изношенной или повреждённой резьбы – это установка резьбовой спиральной вставки. Эти вставки увеличивают надежность резьбовых соединений деталей. Спиральные вставки изготавливают из коррозионно-стойкой проволоки.
Заделка трещин в корпусных деталях фигурными вставками. Трещины в корпусных деталях (головках и блоках цилиндров двигателей, картерах коробок передач, задних мостах и других деталях) можно устранить следующими двумя видами фигурных вставок (рис.). Один из способов восстановления изношенной или поврежденной резьбы — это установка резьбовой спиральной вставки. Эти вставки увеличивают надежность резьбовых соединений деталей, особенно изготовленных из алюминия и чугуна. Спиральные вставки изготавливают из коррозионно-стойкой проволоки ромбического сечения в виде пружинящей спирали (рис. 11.6). Технологический процесс восстановление резьбовой поверхности включает: рассверливание отверстия (см. табл. 21.3) с применением накладного кондуктора и снятие фаски (1x45°). Смещение осей отверстий не более 0,15 мм, перекос осей отверстий не более 0,15 мм на длине 100 мм; нарезание резьбы в рассверленном отверстии детали (см. табл. 21.3). Скорость резания 4... 5 м/мин, частота уплотняющей и стягивающей вставок в деталь: установить резьбовую вставку в монтажный инструмент (рис. 11.7, а); ввести стержень инструмента в резьбовую вставку так, чтобы ее технологический поводок вошел в паз нижнего конца стержня; завернуть вставку в отверстие наконечника инструмента, а затем с помощью инструмента в резьбовое отверстие детали (рис. 11.7, б); вынуть инструмент и удалить (посредством удара бородка) технологический поводок резьбовой вставки; контроль качества восстановления резьбы с помощью «проходного» и «непроходного» калибра или контрольного болта. При контроле резьбовая вставка не должна вывертываться вместе с калибром (контрольным болтом).
способ пластического деформирования основан на способности деталей изменять форму и размеры без разрушения путем перераспределения металла под давлением, т.е. основан на использовании пластических свойств металла деталей. Пластическому деформированию могут подвергаться детали в холодном или в нагретом состоянии в специальных приспособлениях на прессах. Стальные детали твердостью до HRC 30 (это низкоуглеродистые стали, а также детали из цветных металлов и сплавов) обычно деформируют в холодном состоянии без предварительной обработки. При холодном деформировании наблюдается упрочнение металла детали, т.е. происходит наклеп, который повышает предел прочности и твердости металла при одновременном понижении его пластических свойств. Этот процесс требует приложения больших усилий. Поэтому при восстановлении детали часто нагревают. В нагретом состоянии восстанавливают детали из средне и высокоуглеродистых сталей. При восстановлении деталей необходимо учитывать верхний предел нагрева и температуру конца пластического деформирования металла. Относительно низкая температура конца деформирования металла может привести к наклепу и появлению трещин в металле.
На сварку и наплавку приходится от 40 до 80% всех восстановленных деталей. Такое широкое распространение этих способов характеризуется следующими достоинствами: - простотой технологического процесса и применяемого оборудования; - возможностью восстановления деталей из любых металлов и сплавов; - высокой производительностью и низкой себестоимостью; - получением на рабочих поверхностях деталей наращиваемых слоёв практически любой толщины и химического состава (жаропрочные, кислотно-стойкие и т.д.) Нагрев до температуры плавления материалов, приводит к возникновению вредных процессов, которые оказывают негативное влияние на качество восстанавливаемых деталей. К ним относятся металлургические процессы, структурные изменения, образование внутренних напряжений и деформаций в основном металле деталей. В процессе сварки и наплавки из-за соединения металла с кислородом воздуха происходит его окисление, выгорание легирующих элементов (углерода, марганца, кремния и др.), насыщение наплавленного металла азотом (что является источником снижения пластичности и предела прочности) водородом, а также разбрызгивание металла. Для защиты от этих отрицательных явлений при сварке и наплавке используют электродные обмазки, флюсы, которые при наплавлении образуют шлак, предохраняющий контакт металла с окружающей средой. С этой же целью применяют и защитные газы. При сварке и наплавке выделяются углекислый и угарный газы, которые бурно расширяются и являются источником разбрызгивания жидкого металла. Неравномерный нагрев детали в околошовной зоне (зоне термического влияния) приводит к структурным изменениям в основном металле детали. Механические свойства металла в этой зоне снижаются. Увеличение сварочного тока и мощности сварочной горелки приводит к расширению зоны термического влияния, а скорость сварки (при выборе рационального режима) – к уменьшению. Из-за неравномерного нагрева, возникают внутренние напряжения деформации в деталях. Если внутренние напряжения превышают предел текучести материала детали, то возникают деформации. Они могут быть значительно снижены путем нагрева деталей перед сваркой и медленного охлаждения после сварки, а также применения специальных приемов сварки и наплавки.
8. Опишите особенности способа ручной сварки и наплавки плавящимися электродами: Ручная сварка и наплавка плавящимися электродами. Параметры режима – это сила тока, напряжение и скорость наплавки. Для получения минимальной глубины проплавления основного металла электрод наклоняют в сторону, обратную направлению наплавки (рис. 103). Общие потери при наплавке покрытыми электродами с учетом потерь на угар, разбрызгивание и огарки составляют до 30%. Длина дуги не должна превышать диаметра электрода.
Сущность процесса – это расплавление свариваемого и присадочного металла пламенем, которое образуется при сгорании горючего газа в смеси с кислородом. В качестве горючего газа используют ацетилен, что позволяет обеспечить температуру пламени 3100-3300°С. Сварку и наплавку осуществляют сварочными горелками. Мощность пламени характеризуется расходом ацетилена, зависящим от номера наконечника горелки. Угол наклона мундштука горелки к поверхности свариваемого металла зависит от толщины соединяемых кромок изделия и от теплопроводности металла (чем толще металл и чем больше его теплопроводность, тем угол мундштука горелки должен быть больше). Конец присадочной проволоки держат в восстановительной зоне или в свариваемой ванне. Существуют два основных способа газовой сварки – правый и левый. Правый – это когда процесс сварки ведется слева на право (рис. 104 а), горелка перемещается впереди присадочного прутка, а пламя направлено на формирующийся шов. В результате происходит хорошая защита сварочной ванны от воздействия атмосферного воздуха и замедленное охлаждение сварного шва. Такой способ позволяет получить швы высокого качества. Применяется при сварке металла толщиной более 5 мм. Левый – представляет собой процесс сварки который выполняют справа налево (рис.104 б), горелка перемещается за присадочным прутком, а пламя направляется на не сваренные кромки и подогревает их, подготавливая к сварке. Пламя свободно растекается по поверхности металла, что снижает опасность его пережога. Этот способ позволяет получить внешний вид шва лучше, так как сварщик отчетливо видит шов и может сделать его равномерным по высоте и ширине, что особенно важно при сварке тонких листов.
Способ широко применяется для восстановления цилиндрических и плоских поверхностей деталей. Это механизированный способ наплавки, при котором совмещены два основных движения электрода, т.е. его подача по мере оплавления к детали и перемещение вдоль сварочного шва. 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, который защищает расплавленный металл от окисления, уменьшает разбрызгивание и угар. При кристаллизации расплавленного металла образуется сварочный шов. Преимущества способа: - возможность получения покрытия заданного состава; - экономичность в отношении расхода электроэнергии и электродного материала; - 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 деталей диаметром менее 40 мм (из-за стекания наплавленного металла и трудности удержания флюса на поверхности детали); - сложность применения для деталей сложной конструкции.
Этот способ восстановления деталей отличается от наплавки под флюсом тем, что в качестве защитной среды используется углекислый газ. Сущность способа наплавки в среде углекислого газа заключается в том, что электродная проволока из кассеты непрерывно подается в зону сварки. Ток к электродной проволоке подводится через мундштук и наконечник, расположенные внутри газоэлектрической горелки. При наплавке металл электрода и детали перемешиваются. В зону горения дуги под давлением 0,05-0,2 МПа по трубке подается углекислый газ, который вытесняя воздух, защищает расплавленный металл от вредного воздействия кислорода и азота воздуха. (рис. 106). Достоинства способа: - меньший нагрев деталей; - возможность наплавки при любом пространственном положении детали; - более высокая производительность по площади покрытия (на 20-30%); - возможность наплавки деталей диаметром менее 40 мм; - отсутствие трудоемкой операции по отделению шлаковой корки. Недостатки способа: - повышенное разбрызгивание металла (5-10%); - необходимость применения легированной проволоки для получения наплавленного металла с требуемыми свойствами; - открытое световое излучение дуги.
. Этот способ наплавки широко используется для восстановления алюминиевых сплавов и титана. Сущность способа – электрическая дуга горит между неплавящимся электродом и деталью. В зону сварки подается защитный газ – аргон, а присадочный материал – проволока (из того же материала, что и деталь). Аргон надежно защищает расплавленный металл от окисления кислородом воздуха. Наплавленный металл получается плотным, без пор и раковин. Преимущества способа: - высокая производительность процесса (в 3-4 раза выше, чем при газовой сварке); - высокая механическая прочность сварного шва; - небольшая зона термического влияния; - снижение потерь энергии дуги на световое излучение, т.к. аргон задерживает ультрафиолетовые лучи. Недостатки способа: - высокая стоимость процесса (в 3 раза выше, чем при газовой сварке).
Многие корпусные детали изготавливают из серого, высококачественного и ковкого чугуна, который является трудносвариваемым материалом. У деталей из чугуна сваркой заделывают трещины и отверстия, присоединяют отколотые части детали, наплавляют износостойкие покрытия. Наличие в чугуне значительного содержания углерода и низкая его вязкость вызывают значительные трудности при восстановлении деталей из этого материала. Быстрое охлаждение чугуна приводит к образованию в околошовной зоне твердых закалочных структур. В этих зонах металл тверд и хрупок. Выгорание углерода и кремния в процессе сварки приводит к тому, что сварочный шов получается пористым и загрязненным шлаковыми включениями, которые появляются в результате неполного выделения газов и шлаков из-за быстрого перехода чугуна из жидкого состояния в твердое. При восстановлении чугунных деталей применяют горячий и холодный способ сварки. Горячая сварка чугуна – это процесс, который предусматривает нагрев детали (в печи или другими способами) до температуры 650-680°С. Температура детали во время сварки должна быть не ниже 500°С. Такие температуры позволяют: - освободить свариваемую деталь от внутренних напряжений; - задержать охлаждение сварочной ванны, что способствует выравниванию состава металла; - предупредить появление сварочных напряжений и трещин. Для деталей с большой жесткостью (блок цилиндров и другие корпусные детали) при сварке обязателен общий нагрев. Лучшие результаты при горячей сварке чугуна даёт ацетилено-кислородное пламя с присадочным материалом из чугуна. При сварке необходимо применять флюс. Газовая сварка чугуна цветными сплавами без подогрева детали. Выполняют в сочетании с дуговой сваркой и широко применяют в ремонтном производстве для сварки трещин на обрабатываемых поверхностях корпусных деталей. Присадочный материал – латунь. Температура плавления латуни (880-950°С) ниже температуры плавления чугуна, поэтому её можно применять для сварки, не доводя чугун до плавления и не вызывая в нем особых структурных изменений и внутренних напряжений. Использование этого процесса позволяет получить сварочные швы плотные, легко поддающиеся обработке. Холодная сварка чугуна. При этом процессе деталь не нагревают (возможен подогрев не свыше 400°С для снятия напряжения и предупреждения возникновения сварочных напряжений). Сварочная ванна имеет небольшой объём металла и быстро твердеет. Способ получил более широкое применение по сравнению с горячей сваркой из-за простоты выполнения. В зоне сварного шва происходит отбеливание и закалка с одновременным ростом внутренних напряжений, которые могу привести к образованию трещин. Холодная сварка применяется для устранения трещин и заварки пробоин в тонкостенных корпусных и крупногабаритных чугунных деталях, которые требуют последующей механической обработки и эксплуатируются под нагрузкой при тепловом воздействии.
- очень плохая сплавляемость алюминия (температура плавления алюминия 658°С) из-за образования на его поверхности тугоплавкой окисной плёнки, температура плавления которой 2050°С. Окислы снижают механическую прочность деталей. Для их удаления применяют флюсы; - при нагреве до 400-450°С алюминий сильно теряет свою прочность, и деталь может разрушиться даже от легкого удара; - алюминий, как и чугун, не имеет пластического состояния и при нагреве сразу переходит из твердого состояния в жидкое. Для уменьшения внутренних напряжений целесообразно подогревать детали перед сваркой до температуры 250-300°С и медленно охлаждать после сварки.
электролитическое осаждение металлов происходит в электролите и на электродах при прохождении через электролит постоянного тока. Восстановление поверхностей этим способом наращивания не вызывает структурные изменения в деталях, позволяет устранять не значительные износы. Процесс восстановления легче поддается механизации и автоматизации. Хромирование получило широкое распространение как для восстановления деталей и повышения их износостойкости, так и для декоративных и противокоррозионных целей. Преимуществаэлектролитического хрома:
§ металл серебристо-белого цвета с высокой микротвердостью; § металл обладает высокой износостойкостью, особенно в абразивной среде (в 2…3 раза по сравнению с закаленной сталью); § металл обладает устойчивостью в отношении химических и температурных воздействий, причем высокая коррозионная стойкость сочетается с красивым внешним видом; § металл имеет низкий коэффициент трения (на 50% ниже, чем у стали и чугуна); § металл имеет высокую прочность сцепления покрытия с поверхностью детали. Недостаткихромирования и хромового покрытия: § низкий выход металла по току (8…42%); § небольшая скорость отложения осадков; § высокая агрессивность электролита; § большое количество ядовитых выделений, образующихся при электролизе; § толщина отложения покрытия практически не превышает 0,3 мм; § гладкий хром плохо удерживает смазочное масло. Специальные процессы хромирования. Пористое хромирование применяют для повышения износостойкости деталей, работающих при больших давлениях и температурах и недостаточной смазке. Пористый хром представляет собой покрытие, на поверхности которого специально создается большое количество пор или сетка трещин, достаточно широких для проникновения в них масла. Его можно получить механическим, химическим, электрохимическим способами. Наиболее широкое применяют электрохимический способ, который заключается в том, что хром осаждается при режиме блестящего хромирования, обуславливающем появление в покрытии сетки микротрещин.
Процесс железнения представляет собой осаждение металла на ремонтируемую поверхность детали в водных растворах солей железа. Он нашел широкое применение при восстановлении деталей с износом от нескольких микрометров до 1,5 мм на сторону. Производительность процесса железнения примерно в 10 раз выше, чем при хромировании, а выход металла по току равен 80…95%. Железнение проводят в стальных ваннах, внутренние стенки которых облицовывают кислотостойкими материалами (кислотостойкая резина, керамика, фарфор и др.). Один из существенных недостатковпроцесса железнения – это большое количество водорода в осадке, который отрицательно влияет на механические свойства восстановленных деталей.
Этот процесс применяют главным образом для защиты деталей из черного металла от коррозии. В ремонтном производстве его чаще всего используют для защиты от коррозии крепежных материалов. Толщина цинковых покрытий 15…30.мкм. Применение полимерных материалов при ремонте автомобилей по сравнению с другими способами позволяет снизить трудоёмкость восстановления на 20..30%, себестоимость ремонта на 15…20%, расход материалов – на 40…50%. Это обусловлено следующими особенностями их использования: § не требуется сложного оборудования и высокой квалификации рабочих; § возможностью восстановления деталей без разборки агрегатов; § отсутствие нагрева деталей; § не вызывает снижения усталостной прочности восстановленных деталей; § во многих случаях позволяет не только заменить сварку или наплавку, но и восстанавливать детали, которые другими способами восстановить не возможно или опасно с точки зрения безопасности труда;
§ позволяет миновать сложные технологические процессы нанесения материала и его обработку.
|
|||
|