Восстановление деталей наплавкой – Восстановление деталей наплавкой – как происходит? + Видео

Содержание

Восстановление деталей сваркой и наплавкой

Строительные машины и оборудование, справочник
Восстановление деталей сваркой и наплавкой

Категория:

   Ремонт большегрузных авто



Восстановление деталей сваркой и наплавкой

Сваркой и наплавкой восстанавливают более половины всех ремонтируемых деталей автомобилей. При помощи сварки завариваются также трещины и изломы на раме и платформе, ставятся заплаты, различные накладки и усилительные косынки, восстанавливаются картеры агрегатов. Поврежденная или изношенная резьба на поворотных цапфах и других деталях восстанавливается заваркой с последующим нарезанием новой резьбы. Таким же способом восстанавливают внутренние резьбы. Восстановление деталей наплавкой заключается в том, что изношенные рабочие поверхности наплавляют так, чтобы их можно было обработать под номинальные или ремонтные размеры. При ремонте автомобилей. применяются автоматическая и полуавтоматическая наплавка и сварка под слоем флюса или в среде углекислого газа.

При автоматической наплавке зажигание дуги, подача электродной проволоки и перемещение дуги вдоль шва ‘механизированы. При более простой — полуавтоматической наплавке или сварке дуга вдоль шва перемещается вручную.Полуавтоматическую сварку или наплавку целесообразно применять при коротких сварочных швах и наплавках, когда автоматическая сварка нерациональна.

Преимуществами автоматической и полуавтоматической сварки и наплавки по сравнению с ручной являются более высокая производительность и лучшее качество. Повышение качества наплавленного слоя или сварного шва под слоем флюса достигается тем, что расплавленный флюс предохраняет свариваемый или наплавляемый металл от воздействия кислорода и азота окружающего воздуха. Наплавкой под слоем флюса ремонтируют распределительные и шлицевые валы, ободы колес автомобилей БелАЗ, головку сошки рулевого управления и другие детали. Для круговой и продольной наплавки изношенных деталей применяют специальные установки.


Наплавку цилиндрических поверхностей деталей осуществляют на-токарных станках. Деталь устанавливают в центрах, а сварочную головку — на суппорте токарного станка. Для сообщения необходимой скорости вращения на станке устанавливается понижающий редуктор. Электродная проволока диаметром 1—2 мм подается из наплавочной головки роликами через токопроводящий мундштук в зону сварочной дуги. Одновременно в зону сварки из бункера через шланг и мундштук самотеком поступает сухой флюс. От пламени электрической дуги вместе с электродной проволокой и металлом восстанавливаемого вала плавится и флюс, образуя над поверхностью шва защитную шлаковую корку.

Наряду со сваркой и наплавкой под слоем флюса при ремонте автомобилей применяется злектродуговая полуавтоматическая сварка и наплавка в среде углекислого газа. При этом способеэлектрическая дуга и расплавленная ванночка металла изолированы от воздуха потоком углекислого газа. Электродная проволока подается в зону сварки или наплавки через специальную горелку, к которой подводятся сварочный ток и углекислый газ. Последний поступает в горелку из баллонов, оттесняет воздух и таким образом предохраняет расплавленный металл от воздействия воздуха. Сварка в среде углекислого газа применяется для сварки тонкого листового металла и наплавки деталей из углеродистых и малолегированных сталей малого диаметра. Таким методом производится восстановление крестовин, шкворней подвески, пальцев, фланцев карданных валов, крышек цилиндров подвески, головок реактивных штанг, фланцев и шестерен главной передачи и других деталей.

Для восстановления деталей малого диаметра при незначительном износе может применяться автоматическая вибродуговая (электроимпульсна) наплавка. Этим методом целесообразно наплавлять слой металла толщиной 0,9—1,5 мм. Наплавочную головку закрепляют на суппорте токарного станка, а ремонтируемую деталь — в центрах. Электродная проволока, подаваемая роликами из кассеты через вибрирующий мундштук к вращающейся детали, постоянно вибрирует и, соприкасаясь с деталью под действием электрических разрядов от источника тока, оплавляется. Для охлаждения детали насосом к месту контакта непрерывно подается жидкость. Вибрация мундштука достигается при помощи электромагнитного вибратора. При толщине слоя наплавки 0,5—0,7 мм этот способ является более .производительным, чем другие способы наплавки. Его применяют для восстановления стальных деталей с малыми износами.

Технологический процесс восстановления деталей сваркой и наплавкой состоит из трех этапов: подготовки к сварке (наплавке), сварки (наплавки) и термообработки для снятия внутренних напряжений и улучшения свойств детали.

Подготовка к сварке (наплавке) состоит в разделке кромок свариваемых деталей и тщательной очистке свариваемых поверхностей от грязи, масел, ржавчины, окалины. Разделку кромок производят механическими способами или при помощи кислородной резки металла. В последнем случае требуется тщательная зачистка кромок от окалины на всю длину.

При подготовке деталей цилиндрической формы (пальцы, оси, валы) к наплавке, при наличии на их поверхностях задиров, мелких поверхностных трещин, эксцентрического износа, расслоений (если износ не превышает 1 мм) производится токарная обработка. Толщина снимаемого при этом слоя 1,5—2 мм.

При подготовке к восстановлению изношенных или поврежденных резьбовых поверхностей их первоначально освобождают (путем токарной обработки) от старой резьбы, которая препятствует хорошему сцеплению металла. После этого поверхность, подлежащую наплавке, обжигают газовой горелкой для удаления следов масла. Отверстия, пазы, канавки, которые при наплавке необходимо сохранить,- заделывают медными, графитовыми или угольными вставками.

Детали, которые должны после наплавки проходить механическую обработку, после наплавки подвергают отжигу в горне или печи.

Для предохранения деталей от нагрева и коробления наплавку ведут с погружением шестерни в воду, оставляя на поверхности только наплавляемый участок.

Сварку деталей из серого чугуна ведут с общим нагревом до температуры 600-650 °С. При снижении температуры ниже 350 °С сварка прекращается и деталь подвергается повторному нагреву. Разделка кромок при этом производится выжиганием металла газовой горелкой.

Детали из алюминиевых сплавов сваривают и наплавляют в несколько проходов. Для их сварки и наплавки применяют алюминиевые электроды или сварочную проволоку из алюминиевых сплавов. Сварку ведут с общим или местным подогревом (до 250— 300 °С) детали.

Реклама:


Читать далее: Восстановление деталей гальваническим покрытием

Категория: - Ремонт большегрузных авто

Главная → Справочник → Статьи → Форум


stroy-technics.ru

Восстановление деталей сваркой и наплавкой


Сварка и наплавка

Сварка и наплавка являются наиболее распространенными технологическими способам применяемыми в ремонтном производстве при восстановлении деталей. Так, детали автомобиля такие как, рама, элементы коробки передач, рулевого управления, передних и задних мостов, кузова, кабины и др., как правило, восстанавливаются сваркой электрической дугой. Ее применяют при устранении трещин, сколов, изломов, пробоин и т.д. Для получения высокого качества ремонтируемых деталей необходимо знать важное свойство материалов, из которых они изготовлены, – свариваемость. Свариваемость – это совокупность технологических характеристик, которые позволяют обеспечить надежное, равнопрочное с основным металлом сварное соединение, без трещин в металле шва и околошевной зоны. Свариваемость зависит от физико-химических свойств свариваемых металлов, способа и режима сварки, составов присадочного материала, флюса, покрытия электрода, защитного газа и др. Лучшей свариваемостью обладают малоуглеродистые стали, а сварка чугуна и алюминиевых сплавов требуют применения особых технологических приемов. При сварке соединяемые металлы и присадочный материал должны быть либо идентичны по химическому составу, либо должны обладать одинаковой основой и обеспечивать полную металлургическую совместимость.

При устранении трещин деталей применяется сварка электродуговая, порошковой проволокой, под флюсом и в углекислом газе. Перед заваркой с целью исключения развития трещины ее концы просверливают сверлом диаметром 3…4 мм. Кромки трещины разделывают под углом 120…140º, получая, таким образом, V-образную сквозную канавку шириной более 3 мм. Зазор между завариваемыми кромками по дну канавки должен быть около 1 мм. Это делается для того, чтобы сварной шов наиболее полно связывал разделенные трещиной части детали (рис.60). Кроме того, целесообразность такой операции объясняется тем, что при попытке заварить глухую трещину она «газит», т.е. выходящие из глубины трещины газы разрывают расплавленный металл сварочного шва. Заварку трещин и других подобных дефектов рекомендуется производить в полувертикальном положении, ведя процесс снизу вверх в направлении выхода дефекта, заполняя при этом все сечение разделки. Качество сварочного шва зависит не только от способа сварки, но и от химического состава основного металла. Для чугуна, например, оно зависит от концентрации углерода и кремния, оказывающих влияние на графитизацию и, следовательно, препятствующих отбеливанию чугуна. Отбеливание чугуна происходит при быстром охлаждении наплавленного металла и выгорании кремния. В таких условиях углерод не успевает выделиться в виде графита и остается в химически связанном состоянии в виде цементита. Сварочный шов получается очень твердым и хрупким с большими остаточными напряжениями, которые могут привести к трещинам, как самого шва, так и околошевной зоны. С тем, чтобы уменьшить уровень остаточных напряжений сварку трещины производят по схеме. Для этого место сварки разбивают на участки и сваривают их в определенной последовательности, обеспечивающей образование минимальных остаточных напряжений. В большинстве случаев для корпусных, чугунных деталей сварку применяют только с целью обеспечения герметичности. Более того, если трещины проходят через зоны детали, которые подвержены воздействию внешних нагрузок, то такие детали не восстанавливаются.

Рис. 60. Схема заварки трещины в корпусной детали

При газовой заварке трещины в качестве присадочного материала могут использоваться специальные чугунные прутки. Перед заваркой корпусная деталь должна быть нагрета до температуры 600..650 º С, а при заварке трещины накрыта специальных защитным кожухом, оставляющим только небольшое окно для доступа к месту сварки. Это позволяет предотвратить образование трещин и появление закалочных структур в околошовной зоне. Такая горячая сварка чугуна может обеспечить прочность шва, равноценную прочности основного металла, но достигается это применением трудоемкого,

процесса и обычно используется только в специализированных ремонтных предприятиях.

Электродуговая сварка чугуна производится специальными электродами, содержащими медь или никель, на постоянном токе обратной полярности (плюс на электроде минус на детали). Заварку трещины проводят короткими участками, которые сразу же проковывают молотком для снятия остаточных напряжений. Глубокие трещины могут быть заварены тонкими стальными электродами или специальной проволокой ПАНЧ-11 по методу отжигающих валиков, при котором швы прокладываются вдоль трещины по ее разделанным кромкам с последующим смыканием. При этом на конечном этапе происходит сваривание, по сути, не чугунных, а стальных поверхностей (рис. 61).

Рис. 61. Заварка чугунной трещины методом отжигающих валиков (цифрами условно показана последовательность наложения валиков)

При таком способе заварки каждый последующий валик, воздействуя термически на предыдущий валик, уменьшает его твердость и снимает остаточные напряжения в шве, обеспечивая надежное устранение трещины чугунной корпусной детали.

Трудность сваривания алюминия и его сплавов обусловлена следующими факторами:

1. Образованием на поверхности сварочной ванны тугоплавкой окисной пленки Al2O3, которая не дает возможность вступить расплавленному присадочному материалу в контакт с основным. Расплавленный присадочный материал, тоже имеющий твердую окисную пленку, свертывается в шарик и скатывается.

2. Высокой вероятностью проваливания под действием собственного веса свариваемого металла в связи с низкой прочностью алюминия при высоких температурах.

3. Образованием пор и раковин в металле шва вследствие выделения из расплавленного металла водорода, который при быстром охлаждении металла не успевает покинуть сварочную ванну.

4. Повышенной склонностью металла шва к возникновению трещин вследствие образования грубой столбчатой структуры металла шва и выделением по границам зерен легкоплавких эвтектик. Отрицательное значение имеет и большая усадка расплавленного металла (7 %), приводящая к возникновению больших остаточных напряжений и, следовательно, к значительному короблению ремонтируемого сваркой изделия.

Для получения качественного шва при сварке алюминиевых сплавов, прежде всего, необходимо удалить окисную пленку на поверхностях соединяемых кромок и присадочной проволоки. Это достигается так называемым катодным распылением в атмосфере инертного газа – аргона или растворением во флюсе, содержащем фториды щелочных металлов, например, криолита Na3AlF3 превращающего окись алюминия в легкоплавкое комплексное соединение – шлак. Наряду с растворением Al2O3 криолит изменяет поверхностное натяжение металла, способствуя образованию мелкокапельного переноса присадочного металла. Остатки флюса и шлака, являющиеся едкими щелочами, вызывают коррозию алюминия. Поэтому при использовании фторидов щелочных металлов в виде флюса при газовой сварке или электродных покрытий при ручной дуговой сварке остатки флюсов и шлаков после сварки следует смыть горячей водой. Кроме того, необходимо проводить предварительный и сопутствующий нагревы до температуры 150...250 °С, это позволит замедлить кристаллизацию металла сварочной ванны. В результате выделение водорода из растворенного металла происходит более полно и пористость снижается. Особенно целесообразно такой сопутствующий подогрев применять при сварке корпусных деталей автомобиля и тем самым повышать качество сварного соединения.

Алюминий и его сплавы можно сваривать разными способами, а именно в среде инертного газа неплавящимся электродом или плавящимся электродом на основе алюминия, электродом с покрытием, кислородно-ацетиленовым пламенем с применением флюсов.

Наиболее надежным способом восстановления алюминиевых деталей является применение аргонно-дуговой сварки. При аргонно-дуговой сварке соединяемые кромки детали и присадочный материал нагреваются теплом электрической дуги, образующейся между вольфрамовым электродом и дет

www.samsvar.ru

Ремонт деталей сваркой и наплавкой » СтудИзба

Эксплуатация и ремонт машин и оборудования НиГ промыслов.

Лекция 10.

6.             Ремонт деталей сваркой и наплавкой.

Сваркой называется процесс неразъемного соединения деталей или их отдельных частей вследствие действия сил молекулярного сцепления. При сварке металлов, за исключением холодной сварки, производят местный нагрев соединяемых частей до перехода их в пластическое или расплавленное состояние. Металл шва должен обладать одинаковыми свойствами с основными металлом. Это определяет подбор присадочного материала и режима сварки. На ремпредприятиях нефтегазовой промышленности для ремонта стальных деталей в основном применяют ручную электродуговую и реже ручную газовую сварку. Оборудование, используемое при ремонте деталей сваркой, такое же как и при сварке новых деталей.

Наплавка – процесс нанесения расплавленного металла необходимого состава не поверхность детали, нагретой до температуры плавления. Наплавку применяют для восстановления размеров детали и придания заданных свойств её поверхности путем правильного выбора химического состава и структуры наплавленного металла. Наплавка является разновидностью сварки. однако отличие в том, что при наплавке процесс используется для наращивания на основной металл слоя металла или сплава со свойствами, иногда отличающимися от свойств основного металла. В этой связи к процессу наплавки предъявляются следующие основные требования:

1)   Доля основного металла (детали) в наплавленном слое должна быть минимальна.

2)   Для сохранения прочности ремонтируемой детали процесс наплавки не должен изменять её исходного химического состава, структуры и напряженного состояния.

3)   Наплавленный слой должен обладать достаточно высокой прочностью сцепления с основным металлом.

На практике это решают путем соответствующего выбора технических режимов наплавки, стараясь обеспечить достаточную прочность соединения основного и наплавленного металлов и в то же время в минимальной степени изменить их исходное состояние.

Виды наплавки: ручная и механизированная.Ручная – газовая, электродуговая, аргонно-дуговая. Механизированная – под слоем флюса, в среде защитных газов, вибродуговая, плазменно-дуговая, электрошлаковая, индукционная, наплавка трением.

Наибольшее распространение получили ручная газовая и электродуговая наплавки, автоматическая и полуавтоматическая наплавки электрической дугой под слоем флюса и вибродуговая наплавка.

Выбор наплавляемого материала производят с учетом материала ремонтируемой детали, её форм, размеров, технических требований, условий работы и применяемого вида наплавки. Широко применяется стальная сварочная проволока. Углеродистая и легированная  проволоки для восстановления размеров изношенных деталей. Высокохромистые – обеспечивают высокую износостойкость и коррозионную стойкость наплавленного слоя. Широко применяют наплавку перочинной проволокой при наплавке высоколегированных и высокоуглеродистых сплавов.  Порошковые проволоки широко используют  при наплавке в углеродистом газе и под слоем флюса.

Для ручной газовой электродуговой наплавки используются металлические электроды. регулирование химического состава и свойств наплавленного слоя осуществляется через покрытие или через электродный стержень или комбинированным методом. Для предотвращения появления деформаций и трещин при наплавке применяют предварительный нагрев детали (200-4000С) и другие технологические приемы.


6.1  Ручная газовая сварка и наплавка.

При ручной газовой сварке и наплавке расплавление основного и присадочного материала осуществляется теплом, выделяющимся в процессе сгорания газов (пропанбутановых смесей, ацетилена и др.) в среде кислорода. Качество шва и наплавленного слоя в значительной степени зависит от состава присадочного материала. При сварке следует применять присадочные материалы близкие по химическому составу к материалу ремонтируемой детали. Для защиты металла шва от окисления, а так же для удаления окислов образующихся при сварке применяют флюсы в виде порошка или пасты. Нагрев основного и присадочного металлов при газовой наплавке легко регулируется, что позволяет избежать нежелательного глубокого проплавления основного  металла и смешивания его с наплавочным материалом. Толщина наплавляемого слоя обычно колеблется от 2,5 до 4 мм. К недостаткам газовой наплавки следует отнести неравномерность толщины наплавленного слоя.

Сварка чугунных деталей является сложным процессом, что связано с большим содержанием  углерода и кремния в чугуне, неоднородностью его структуры и чувствительностью к температурным изменениям. Сварку деталей из чугуна производят с подогревом и без подогрева. При сварке с подогревом деталь нагревают до 650 - 7000С для предупреждения отбеливания чугуна и возникновения остаточных напряжений. При сварке вследствие выгорания углерода и кремния происходит отбеливание чугуна и для получения качественного сварного шва в присадочных материалах должно быть 3 - 3,6 % углерода, 3 – 4 % кремния, 0,5 – 0,8 % марганца.

Особенность сварки деталей из алюминия и его сплавов определяется их свойствами:

1)             Низкой (6000С) температурой плавления и большой жидкотекучестью.

2)             Высокой теплопроводностью.

3)             Способностью окислятся на воздухе с образованием тугоплавкой окисной пленки с температурой плавления 20500 С.

4)             Высокой растворимостью водорода в расплавленном алюминии, приводящей к пористости.

Для борьбы с этими явлениями применяют специальные флюсы и технологии сварки.

4.2         Ручная электродуговая сварка и наплавка.

При электродуговой сварке и наплавке источником тепла для расплавления металлов является электрическая сварочная дуга, возникающая между электродом и свариваемым металлом. качество сварного шва и наплавленного слоя определяется диаметром электрода, характеристикой тока, маркой электрода, скоростью сварки, положением шва в пространстве.

При ручной электродуговой сварке и наплавке чаще всего используются металлические электроды, представляющие собой металлический стержень со слоем покрытия, предназначенного для стабилизации дуги горения, защиты расплавленного металла от кислорода и азота воздуха, легирования наплавленного металла. В состав электродных покрытий входят следующие компоненты: стабилизирующие, шлакообразующие, газообразующие, раскисляющие, легирующие и связующие. Электроды изготавливают Ø 1,6-12 мм и длиной 225 – 450 мм. В зависимости от химического состава ремонтируемой детали и требований предъявляемых к сварному шву или наплавленному слою. Для сварки и наплавки применяют типовые электроды определенного назначения. Для наплавки изношенных поверхностей применяют электроды обеспечивающие получение слоя необходимой твердости и высокой износостойкости. Диаметр электрода выбирается в зависимости от толщины наплавляемого слоя и размеров шва. Величина сварочного тока выбирается в зависимости от электрода:

IСВ=(20+4dЭЛ) dЭЛ

IСВ – сварочный ток величина силы;

dЭЛ – диаметр электрода.

Ручную электродуговую сварку и наплавку целесообразно применять при небольшом объеме работ, а также в трудоемких местах. К преимуществам ручной электродуговой сварки и наплавки относится простота и удобство процесса.

Недостатки – низкая производительность, низкая стабильность дуги и невысокое качество.

4.3         Электрическая электродуговая наплавка под слоем флюса.

При указанном виде наплавки электрическая дуга горит под слоем флюса, подаваемого в зону наплавки. В зоне горения дуги оплавляются поверхность детали, электрод и прилегающий слой флюса. Электродная проволока по мере оплавления автоматически подается в зону дуги одновременно с флюсом. При плавлении флюса образуется газовая оболочка, защищающая расплавленный металл от взаимодействия с окружающим воздухом и выгорания легирующих элементов. Флюсовое покрытие способствует сохранению тепла дуги и препятствует разбрызгиванию жидкого металла. Шлаковая корка, образующаяся при остывании, снижает скорость охлаждения наплавленного металла, что создает благоприятные условия для формирования шва. Этим способом можно наплавлять разные поверхности в несколько слоев. Толщина слоя наплавки практически не ограничена. Для питания дуги используется постоянный ток обратной полярности. Наплавку можно производить как на универсальном оборудовании так и на специализированных установках. Для получения требуемых свойств наплавленного металла необходимо вводить в него легирующие элементы.

Преимуществами автоматической наплавки под слоем флюса перед ручной электродуговой являются:

1)   Высокая производительность процесса.

2)   Высокое качество наплавленного слоя.

3)   Возможность регулирования свойств наплавленного слоя.

4)   Наличие закрытой дуги, что улучшает условия труда.

5)   Лучшее использование эл. энергии и материала проволоки.

Автоматическую наплавку целесообразно применять при ремонте большого числа однотипных деталей,  когда требуется наплавить значительный слой металла толщиной 5-40 мм.

4.4         Наплавка в среде защитных газов.

При этом виде наплавки защитный газ, подаваемый в зону наплавки под избыточным давлением, изолирует сварочную дугу и плавильное пространство от кислорода и азота воздуха. наплавку углеродных, легированных сталей и чугуна производят в среде углекислого газа; для высоколегированных сталей применяют аргон. Для наплавки в среде защитных газов применяется серийное оборудование используется постоянный ток. Этот метод применяют, когда затруднена или невозможна подача флюса и удаление шлаковой корки, например при наплавке мелких деталей, внутренних поверхностей и деталей сложной формы. Преимущества: высокая производительность и простота ведения и управления процессом. Недостатки6 сложность работы на открытом воздухе из-за срыва струи углекислого газа под действием ветра и окислительная способность углекислого газа.

4.5         Вибродуговая наплавка.

Автоматическая вибродуговая наплавка основана на использовании тепла кратковременной электрической дуги, возникающей в момент разрыва цепи между вибрирующим электродом и наплавляемой поверхностью. Отличительной особенностью этого вида наплавки является возможность получения наплавленного слоя малой толщины 0,3 – 0,25 мм, охлаждение поверхности наплавки в результате прерывистого характера процесса, что снижает нагрев детали и остаточные напряжения в ней.

Качество наплавленного слоя во многом зависит от материала электродной проволоки, которую выбирают в зависимости от требуемых механических свойств наплавленного слоя. автоматическую вибродуговую наплавку применяют для наращивания изношенных наружных и внутренних цилиндрических поверхностей (шеек валов, штоков, замков бурильных труб и других деталей). К преимуществам  вибродуговой наплавки относятся: возможность получения тонких и прочных покрытий, малая глубина зоны термического влияния, небольшой нагрев детали и незначительное выгорание легирующих элементов электродной проволоки.

4.6               Наплавка металлов трением.

Сущность процесса наплавки металлов трением заключается в плавлении наносимого металла за счет теплоты трения и соединения его с деталью при повышенных температуре и давлении. Наносимый металл или сплав, в гранулированном состоянии, плавится в закрытом пространстве за счет трения о наплавляемую деталь или специальный инструмент. Трение обеспечивается вращением наплавляемой детали или инструмента относительно массы наносимого сплава или металла.

Основным условием для обеспечения плавления наносимого металла или сплава является изготовление инструмента (с помощью которого осуществляется трение) из материала с более высокой температурой плавления по сравнению с температурой плавления наносимого материала. Во избежании прилипания металла или сплава к рабочей поверхности инструмента его изготавливают из соответствующего материала. Основные технологические параметры процесса наплавки трением – это окружная скорость и давление на поверхности трения. Величины этих параметров определяются физическими характеристиками основного и наплавляемого материалов, в особенности коэффициентом трения и температурой плавления материала, а также материала детали и инструмента. Оптимальные значения параметров V=2,5-6 м/с, Р=2-6 кг/мм2. наплавка трением отличается от существующих методов наплавки полезным использованием теплового эффекта трения, отсутствием расплавлением основного и перегрева наплавляемого металлов, отсутствием их перемешивания, образованием металлического соединения между жидким и твердым металлами в условиях всестороннего сжатия и возможностью эффективного использования отходов механической обработки.

Преимущества: стабильность химического состава и сохранение исходных механических свойств в наплавленном слое; получение надежного соединения основного и наплавляемого металлов возможность наплавки комбинированным составом для получения заданных свойств в наплавленном слое; высокая экономичность процесса.

Недостатки: невозможность нанесения металлов более тугоплавких, чем основной металл; ограниченные размеры наплавляемых поверхностей; необходимость изготовления специальных приспособлений для наплавке деталей каждого типа. Процесс наплавки трением целесообразно применять для ремонта изношенных и изготовления биметаллических деталей, а также для поверхностного упрочнения деталей.

7.  Ремонт деталей металлизацией.

Процесс металлизации заключается в нанесении расплавленного металла на специально подготовленную поверхность детали распылением его струёй воздуха или газа. Частицы расплавленного металла, ударяясь о поверхность детали, заполняют предварительно созданные на поверхности неровности, в результате чего происходит их механическое закрепление, а так же возникает молекулярное схватывание между наплавляемым и основным металлом. В результате закалки, окисления и наклепа частиц напыляемого металла твердость материала покрытия повышается. Различают газовую, электродуговую, высокочастотную, тигельную и плазменную металлизацию. Напыляемый материал применяется в виде проволоки, ленты или порошка. Наибольшее применение на ремпредприятиях получила электродуговая металлизация. Две электрически изолированные друг от друга электродные проволоки, к которым подведен электрический ток, перемещаются механизмом подачи. При их пересечении возникает ток, и проволоки расплавляются. Струя сжатого воздуха распыляет расплавленный металл на мельчайшие частицы и при скорости 75-200 м/с они наносятся на подготовленную поверхность детали, создавая напыленный слой. Для электродуговой металлизации выпускают стационарные и ручные металлизаторы.

Преимущество электрометаллизации – производительность.

Недостатки: выгорание легирующих элементов, окисление напыляемого металла, низкие механические свойства напыляемого слоя и большие потери металла при напылении.

При газовой металлизации проволоку напыляемого металла расплавляют ацетиленокислородным пламенем, а распыление осуществляется сжатым воздухом или инертным газом. Газовая металлизация обеспечивает получение покрытий высокого качества из-за меньшего выгорания легирующих элементов. Недостаток : необходимость горючего газа, большая стоимость покрытия. Газовая металлизация широко используется для напыления тугоплавких сплавов и металлов, например, титана.

Одним из прогрессивных методов является плазменно-дуговая металлизация. При пропускании эл.тока большой плотности через газовую среду, находящуюся под повышенным давлением, газ ионизируется. Наряду с положительно и отрицательно заряженными ионами в газе содержатся электроны и нейтральные атомы. Такое состояние вещества называется плазмой. Плазма обладает высокой электрической проводимостью  и образует вокруг себя магнитное поле, которое заставляет частицы плазмы сжиматься и двигаться узким пучком. Плазменная струя служит интенсивным источником тепла, температура её достигает 150000С.

Схема плазменного металлизатора: между вольфрамовым электродом и соплом горелки создается дуговой разряд, в зону дуги подается инертный газ, который ионизируясь выходит из сопла виде плазменной струи. В зону плазменной струи непрерывно подается напыляемый материал, расплавленные частицы которого увлекаются плазменной струей и с высокой (900 м/с) скоростью напыляются на поверхность детали.

Плазменная металлизация применяется для напыления тугоплавких металлов и соединений ( вольфрам, окиси алюминия, карбиды, бориды и т.д. ).

Преимущества: предотвращается окисление напыляемых металлов; процесс производителен; достигается прочное сцепление напыляемого слоя с металлом детали.

Недостатки: высокая хрупкость напыленного слоя.

После металлизации производят механическую и термическую обработку детали для получения необходимых параметров восстанавливаемой поверхности.

8.  Ремонт деталей гальваническим наращиванием.

Гальваническое наращивание металла на поверхность основано на процессе электролиза. Под действием постоянного электрического тока положительно заряженные ионы движутся к катоду, в качестве которого используется восстанавливаемая деталь, на которой выделяется металл и водород. Электролиз металлов может осуществляться с растворимыми и нерастворимыми анодами. Растворимые изготавливают из губчатого железа, меди или никеля в зависимости от вида электролитического процесса; нерастворимые из свинца, платины и других металлов. В комплект оборудования для гальванического наращивания входят: источник постоянного тока, ванны с химически стойкими облицовками, специальные контактные подвесные приспособления, нагревательные устройства, вентиляционное оборудование.

Для восстановления размеров изношенных поверхностей наибольшее применение находят электролитическое хромирование, осталивание, меднение и твердое никелирование.

Хромированиеприменяют для восстановления размеров деталей и получения декоративных, коррозиостойких и износостойких покрытий. Электролитический хром обладает высокой коррозионной стойкостью, низким коэффициентом трения, высокой твердостью, жаростойкостью, высоким пределом текучести. При тщательной подготовке поверхности прочность сцепления хрома со сталью, чугуном, медью и латунью достигает при сдвиге 30кгс/мм2. однако стали с высоким содержанием вольфрама и кобальта, а также высокоуглеродистые стали и высококремниевые чугуны хромировать нельзя, вследствие низкой прочности сцепления. Прочность сцепления резко снижается с увеличением толщины покрытия в связи с ростом остаточных напряжений. После хромирования снимается также усталостная прочность деталей вследствие значительной величины остаточных напряжений в покрытии. Усталостная прочность углеродистых сталей в результате хромирования снижается на 25-40%.

Электрохимическое осаждение хрома отличается от других процессов, как по составу электролита, так и по условиям протекания процесса. Осаждение хрома осуществляется в электролите, содержащем хромовый ангидрид с добавкой серной кислоты.

При хромировании применяют нерастворимые аноды из свинца или сплава свинца с сурьмой. Концентрацию хромового ангидрида в электролите можно изменять в широких пределах, распространение получили горячие электролиты с концентрацией CrO3  от 150 до 350 г/л. Условно хромовые покрытия разделяют на три вида: молочные, блестящие и матовые.

Блестящие покрытия отличаются высокой твердостью, высокой износостойкостью и хрупкостью, имеют на поверхности мелкую сетку трещин.

Молочные – более мягкие и вязкие. Без трещин. По сравнению с блестящими имеют большую износостойкость.

Матовые имеют повышенную твердость и хрупкость, низкую износостойкость, трещины на поверхности.

Для повышения износостойкости применяют пористое хромирование. Оно отличается от твердого дополнительной анодной обработкой (дехромирование) после наращивания хромового покрытия. В результате на покрытии образуется сеть углубленных трещин обеспечивающих большую маслоемкость при работе. Контроль хромового покрытия осуществляется путем наружного осмотра с простукиванием медным молотом.

Преимущества:

§  Высокая прочность сцепления покрытия с основным металлом.

§  Возможность получения покрытия с высокой износостойкостью, с химической тепловой стойкостью.

Недостатки : длительность, сложность, трудоемкость технологического процесса, высокая стоимость.

Хромирование применяют при ремонте штоков насосов, гильз цилиндров ДВС и насосов, гнёзд подшипников, шеек валов и других деталей.

Электролитическое осталивание. При прохождении постоянного тока низкого напряжения через раствор солей железа происходит осаждение на катоде (ремонтируемой детали) электролитического железа. Прочность и твердость осажденного слоя приближаются к аналогичным свойствам среднеуглеродистой стали, поэтому процесс получил название осталивание.

Для осталивания применяют горячие и холодные электролиты. В зависимости от состава электролита и режима осталивания получают мягкие покрытия с твердостью (НВ 120-220) и твердые покрытия с твердостью (НВ 250-600). Прочность сцепления на отрыв покрытия со сталью, медью и чугуном достигает 15 МПа, благодаря чему восстановленная деталь надежно работает при больших нагрузках. Прочность сцепления покрытия с металлом зависит от предварительной подготовки наращиваемой поверхности.

Преимущества:

§  Недефицитность и дешевизна исходных материалов.

§  Выход металла на тонну 75-95%.

§  Скорость осаждения металла и толщина покрытия значительно выше, чем при хромировании. Для твердых покрытий толщина 1-1,2 мм, для мягких 2-3 мм.

§  Механическую обработку покрытия после осталивания производят при обычных процессах резания.

§  Процесс устойчив и может быть автоматизирован.

Недостатки:

§  Высокая коррозионная активность электролита.

§  Сложность технологического процесса.

§  Необходимость частой фильтрации электролита.

Осталивание применяют для наращивания изношенных поверхностей гнезд подшипников, шеек валов, наружных поверхностей бронзовых втулок и т.д.

Меднение. Для меднения деталей применяют два типа электролитов: сернокислые и цианистые, последние токсичны и применяются редко. Аноды при медении применяют растворимые – медные пластины, катодом является ремонтируемая деталь.

На ремпредприятиях меднение применяют при восстановлении размеров бронзовых втулок, вкладышей подшипников, для облегчения приработки трущихся поверхностей и т.п.

Твердое никелирование. Электролитический процесс осаждения никеля называется твердым никелированием. Гальванически осажденный никель порист и имеет пониженную пластичность. Твердость никелированных покрытий составляет 30-60МПа. В зависимости от содержания в электролите получают матовые и блестящие осадки. Процесс ведется при температуре электролита 75-950С. Применяются растворимые аноды из никеля. Вследствие невысокой твердости и малой износостойкости никелирование применяют для восстановления размеров в неподвижных сопряжениях, например, для восстановления посадочных поверхностей деталей под подшипники.

9.  Ремонт деталей с применением клеевых соединений.

Склеивание металлов основано на способности некоторых неметаллических материалов образовывать достаточно прочные связи с металлом. Клей для металлов приготавливают на основе термореактивных и термопластичных полимеров. Клей на основе термореактивных полимеров позволяет получить прочные и теплостойкие соединения. Клей на основе термопластичных полимеров позволяет получать менее прочные и с более низкой теплостойкостью соединения.

По внешнему виду клеи для металлов разделяют на жидкие, пастообразные, пленочные и порошкообразные. Они могут быть одно и много консистентными. Выбор клея в каждом конкретном случае должен определятся конструкцией склеиваемого узла, условиями эксплуатации и производительными возможностями предприятия. Физико-механические свойства клеевых соединений металлов зависят от технологии склеивания:

§  Подготовки металлических поверхностей.

§  Приготовления клеевого состава.

§  Технологии нанесения клея на поверхность.

§  Процесса отвердения клея.

Значительное влияние на прочность клеевого соединения оказывают конструктивные факторы и в частности форма и размеры клеевого соединения. На ремпредприятиях склеивание применяют для следующих работ:

§  Соединение частей разрушенных деталей.

§  Заделка трещин, свищей и раковин.

§  Посадка втулок и гнезд взамен запрессовки, приварки и пайки.

§  Восстановление и упрочнение прессовых насадок подшипников.

§  Фиксация сменных деталей.

§  Наложение заплат.

§  Герметизация неплотностей в резьбовых, фланцевых и сварных соединениях.

§  Наклеивание фрикционных накладок.

На практике ремонта бурового и НП оборудования клеи используют для ремонтов резервуаров, трубопроводов и арматуры, насосного и компрессорного оборудования, ДВС. Применение клеевых соединений упрощает технологический процесс ремонта, ускоряет его, снижает стоимость ремонта

Недостатки клеевых соединений:

§  Невысокая температура эксплуатации (до 3000С).

§  Низкая прочность при неравномерном отрыве.

§  Склонность к старению при воздействии различных внешних факторов.

Литература:

1)        Авербух и др. «Ремонт и монтаж бурового и НП оборудования» Недра, 1976.


studizba.com

Восстановление деталей наплавкой

Темы: Наплавка.

Практика эксплуатации и учет причин выхода из строя подавляющего большинства (90 %) машин показали, что причиной этого является поломка, повреждение поверхности или износ одной или нескольких пар сопрягаемых деталей. Их замена или восстановление деталей наплавкой продлевает ресурс всей установки иногда в несколько раз.

Другие страницы по теме

Восстановление деталей наплавкой

:

Ремонт, особенно капитальный, - понятие, гораздо более широкое, чем восстановление деталей наплавкой. Он включает в себя: дефектацию каждого узла машины, замену изношенных частей запасными, очистку, определение частей, подлежащих восстановлению, сборку, окраску, испытания, выдачу гарантийного талона.

Однако что касается машин, про изводимых мелкими сериями или единично, то в этом случае вышедшие из строя части рентабельнее восстанавливать.

Иногда это относится и к машинам, производимым серийно и даже массово. Имеет смысл восстанавливать головки блока цилиндров, шатуны, коленчатые и распределительные валы и др.

Одним из основных технологических процессов восстановления является наплавка.

Выше были рассмотрены основные способы наплавки и даны материалы, с помощью которых можно получить необходимые свойства наплавленных поверхностей. При работах по наплавке следует иметь в виду, что в поверхностных слоях наплавленного металла возникают остаточные, как правило, растягивающие напряжения, которые могут привести не только к искажению формы и размеров наплавляемых деталей, но и к появлению трещин в самой наплавке.

Наплавку низколегированных и низкоуглеродистых сталей (до 0,4 % С) часто используют для восстановления размеров детали или создания подслоя. Особых проблем при наплавке таких сталей не возникает. Однако, если в наплавке количество углерода повышается до значений, более высоких, чем 0,4 %, то следует предусматривать подогрев, особенно при наплавке на массивные детали. Температура подогрева должна быть тем выше, чем массивнее деталь и больше углерода в ее составе.

При восстановлении деталей из хромовольфрамовых, хромомолибденовых и других теплостойких инструментальных сталей, особенно если наплавляемая деталь предназначена для работы в условиях сменных температур, чтобы исключить вероятность появления трещин, необходим предварительный подогрев до 300оС. Часто рекомендуют последующее медленное охлаждение вместе с печью или последующий высокотемпературный отпуск.

Особенностью наплавки штамповых инструментальных сталей является протекание перлитного превращения в широких диапазонах скоростей охлаждения. Иногда после охлаждения образуется мартен ситная структура с некоторым количеством остаточного аустенита - структура весьма твердая и износостойкая, затрудняющая дальнейшую механическую обработку.

Для восстановления наплавкой изделий из быстрорежущих сталей следует учитывать повышенную склонность металла к образованию горячих трещин и холодных трещин. Наплавленный металл, как правило, не должен подвергаться пластической деформации ковкой или прокаткой.

Низко- и высокоуглеродистые хромистые стали в наплавке в зависимости от количества хрома и углерода имеют ферритную или полуферритную, аустенитно-мартенситную структуру. Увеличение содержания углерода приводит к возникновению ледебуритной структуры.


Наплавка ледебуритных сталей X12, X12M, Х12ВФ трудна из-за склонности наплавленного металла к образованию холодных трещин и горячих трещин, возникающих по границам зерен легкоплавких карбидных эвтектик. С увеличением в наплавке углерода до 1,2 ... 1,5 % возрастает количество легкоплавкой эвтектики и трещины исчезают.

При наплавке ледебуритных хромистых сталей на малоуглеродистую в первом слое из-за относительно малого количества углерода возможно образование трещин. Из первого слоя трещины могут распространиться и в последующие слои. Следует выбирать такой режим наплавки, чтобы в первом слое перемешивание основного и присадочного металлов было минимальным. Твердость ледебуритной хромистой наплавки может быть чрезвычайно высокой; при температуре отпуска -550оС она может достигать60 HRC.

Высокомарганцовистые аустенитные стали (110Г13Л) рекомендуют при менять для деталей, работающих при абразивном изнашивании, сочетающемся с сильными ударами. Структура стали аустенитная, пластичность высокая наряду с хорошей прочностью. Твердость такой стали после закалки (950оС) 180 НВ. В результате последующей деформации твердость возрастает до 500 НВ.

Наплавку таких сталей проводят с минимальным тепловложением (минимальные ток и напряжение). Для наплавки обычно используют проволоку Нп-Г13А или самозащитную порошковую проволоку ПП-Нп-90Г13Н4, а иногда подслой из наплавки типа Св-08Х10Н10ГБ.

Хромоникелевые и хромоникельмарганцовистые наплавки (коррозионно-стойкие стали) особо чувствительны к образованию горячих трещин и потере коррозионной стойкости в процессе эксплуатации. Поэтому при их наплавке стремятся к получению двухфазной структуры с минимальным содержанием вредных примесей.

Иногда при наплавке рекомендуют промежуточные слои. Хорошие результаты дает применение проволоки типов Св-X18h20T и Св-Х17Н13Н2Т. При использовании других проволок также стремятся иметь в наплавке запас феррита 2':2 ... 3 %.

Одним из самых распространенных типов наплавочного металла с максимальной твердостью и хорошей износостойкостью является наплавка из высокохромистого чугуна, особенно чугуна, имеющего в составе первичные карбиды хрома типа Ме7СЗ.

Наплавки такого типа склонны к образованию холодных трещин, особенно при наплавке на крупногабаритные детали. Существует мнение, что эти трещины практически не переходят в основной металл детали и не влияют на износостойкость. С целью снижения вероятности их появления применяют подогрев и предварительно наплавляют подслой.

Коррозионно-стойкие и жаростойкие никелевые сплавы, дополнительно легированные молибденом и хромом (хастелой или инконель), наплавляют в основном в виде порошков и реже - проволоки.

Обычно сложностей при наплавке этих материалов не возникает. Если наплавка проводится на закаливающиеся стали, требуется предварительный подогрев.

Никелевые сплавы с хромом, бором, кремнием характеризуются большой стойкостью в агрессивных средах одновременно с высокой износостойкостью. Особой сложности при наплавке они не представляют, так как имеют относительно невысокую температуру плавления (1000 ... 1100оС). Тем не менее, с целью лучшего сплавления подложку рекомендуется подогревать до температуры 300...500оС.

  • < Влияние легирующих элементов - склонность металла к образованию трещин
  • Наплавочные материалы >

weldzone.info

Востановленние деталей наплавкой

Восстановление деталей наплавкой и сваркой – это технологический процесс устранения путем сварки и наплавки недопустимых дефектов образовавшихся в процессе эксплуатации оборудования. Ремонтную сварку можно выделить в самостоятельный производственный процесс, проводимый с целью восстановления конструкций, узлов, деталей, поврежденных под действием эксплуатационных нагрузок и факторов или по иным причинам.

Решение о возможности и целесообразности выполнения ремонтных работ с помощью сварки и наплавки принимается с учетом всех требований, указанных в документации на проектирование, изготовление и эксплуатации ремонтируемой конструкции.

Выполнение ремонта ответственных металлоконструкций необходимо выполнять по специально разработанной проектно-технологической документации с учетом фактического состояния металла конструкции (узла, детали), причин повреждения и отсутствия нагрузок на ремонтируемом изделии при выполнении ремонтных работ. 

Восстановление эксплуатационных повреждений можно выполнить различными способами сварки: 

Применительно к продукции, предлагаемой нашей компанией, а именно покрытые электроды и сварочная проволока, остановимся на двух способах электродуговой сварки – ручной дуговой сварки плавящимся (покрытым) электродом и механизированной электродуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов. При применении порошковых самозащитных сварочных проволок использование защитного газа не обязательно.

Опыт применения.

В настоящее время нами накоплен большой опыт восстановления деталей наплавкой и сваркой в процессе ремонта оборудования на предприятиях различных отраслей промышленности. 

Вот некоторые примеры по горнодобывающим предприятиям:

Ковш, являясь сменным узлом экскаватора, подвергается интенсивным механическим и ударно-абразивным нагрузкам при работе и чаще любых других узлов нуждается в смене. Применяя ремонтные технологии, осуществляется  замена отдельных частей ковша, а также  последующее дополнительное бронирование наиболее нагруженных фрагментов. 

Применяемые материалы: электроды Capilla 51Ti, CrNiMo, E-7018, для бронирования – электроды Capilla 54W или проволока DT-DUR 609. 

Стойкость после ремонта до 2-3 лет, стойкость брони - 1 год.

  
  

 

2) Ремонт коромысла ковша экскаватора 

Характерные дефекты – трещины, износ проушин. 
Материалы выбираются в зависимости от марки стали, чаще  Capilla 51T и E-7018 со сваркой дополнительных накладок. Проушины – наплавка E-7018 и расточка на расточном комплексе WS-3. 
Гарантированная стойкость не менее 1 года.


 

 

3) Ремонт рабочего органа землеройной машины 

Восстановление наплавкой рабочей коронки. 
Наплавка и шлифовка производится вручную. 
Материалы: электроды типа Capilla 53. 
Стойкость отремонтированных элементов зависит в первую очередь от грунтов, но не хуже новых.

  

 

4) Восстановление наплавкой грейферного грузозахвата 

Характер износа – обрыв (облом) или истирание наконечников лап. 
Наплавка производиться с протезом или без него в зависимости от износа. 
Материал – электроды типа Capilla 54W, наплавка производиться в 3-4 прохода. 
Стойкость восстановления до 1 года.

  

 

5) Ремонт наплавкой зубьев венцевых шестерен экскаватора 

Характер ремонта – восстановление выломанных зубьев, сколов, щербин. 
Материалы: электроды Capilla 51Ti, Capilla 52K. 
Обычно такие работы производятся на  месте без демонтажа. 
Производится наплавка, а затем  ручная шлифовка по шаблону в минусовом допуске. 
Стойкость – неограниченная при условии соблюдения правил эксплуатации.

  

 

6) Ремонт корпуса экскаватора 

Дефекты – многочисленные трещины корпуса и рамы экскаватора 
Материалы: электроды Capilla 51Ti, CrNiMo, E-7018 со сваркой дополнительных накладок 
Стойкость до 2х лет при условии соблюдения правил эксплуатации.



 

Ремонт элементов ходовой части экскаваторов 

7) Ремонт натяжного колеса 

Износ – рабочие поверхности, поверхностные трещины 
Для восстановления геометрии колеса производиться наплавка порошковой проволокой DT-DUR 250 K. 
Ремонт трещин с применением сварки электродами Capilla 51Ti с последующей механической обработкой. 
Стойкость не мене 3х лет при условии соблюдения правил эксплуатации.


 

8) Восстановление оси колеса 

Оси – наплавка проволокой типа Э50-Э60А (Е 7018) с последующей механической .обработкой. 
Стойкость - 1 год. К примеру, новые оси ходят не более 1 года. 


 

9) Восстановление наплавкой опорных стоек колеса 

Опорная стойка. Наплавка внутренней и наружной поверхностей. Ремонт выдавленных фрагментов. 
Материалы: сварочные электроды или проволока типа E-7018 с последующей механической .обработкой.
Стойкость в зависимости от условий эксплуатации 2-3 года.

 

 

10) Ремонт опорных катков гусеничной техники 

Аналогично ремонту опорной стойки. Наплавка наружной поверхности для восстановления геометрии опорного катка. 
Материалы: сварочная  проволока типа E-7018 с последующей механической обработкой. 
Стойкость в зависимости от условий эксплуатации 2-3 года.


 

11) Восстановление букс катка 

Аналогично ремонту опорной стойки. Наплавка внутренней поверхности для восстановления геометрии буксы катка. 
Материалы: сварочная  проволока типа E-7018 с последующей механической обработкой. 
Стойкость в зависимости от условий эксплуатации 2-3 года. 

 

 

12) Изготовление биметаллической втулки 

Наплавка внутренней поверхности стальной втулки 
Изготовление стальной втулки с последующей внутренней наплавкой медным сплавом. 
Материалы: сварочная проволока DT-CuAl8. После механической обработки толщина рабочего слоя составляет 4 мм. 
Стойкость примерно в 10 раз лучше, чем чистая бронза

 

 

13) Восстановление реборд колесных пар и крановых колес 

Для кранов и колесных пар применяются кованные или литые колеса из сталей 65Г, 50 Г2 и др. В процессе эксплуатации в результате изнашивания уменьшается диаметр поверхности катания и утончается реборда колеса. Износостойкость колес в большей степени зависит от твердости рабочего слоя, однако слишком высокая твердость приводит к быстрому изнашиванию рельса, замена и (или) восстановление которых значительно дороже. Оптимальными следует считать такие методы восстановления, при которых обеспечивается твердость поверхности катания колеса несколько меньше твердости рельса. 

Восстановление наплавкой колесных пар наиболее целесообразно выполнять при условии, что износ поверхности катания не превышает 10 мм и реборда изношена не более чем на половину, для ходовых колес диаметром до 800 мм. 

Перед наплавкой колесо протачивается для удаления трещин, вмятин, сколов 
Колеса можно восстанавливать многократно, но не более 5-6 раз. 
Материалы: проволока DT-DUR 250 K, а при большом износе наплавка буферного подслоя проволокой Х70Т4 
Стойкость: 3-4 года.

 

14) Ремонт траков гусеничной техники и гусеничных конвейеров

Типичная сталь для изготовления траков - 110Г13. 
Материалы: электроды Capilla 51Ti для наплавки буферного и рабочего слоя. В некоторых случаях целесообразно дополнительно применить «бронирование» применяя электроды или порошковую проволоку типа DT-DUR 609. 
Стойкость примерно, как и у нового – 1 год 

 

15) Ремонт корпусов, блоков цилиндров двигателей 

Дефекты – трещины, выломы и т.п. 
Материал: электроды Capilla 43. 
Стойкость отремонтированных блоков оценивается как и для новых.

 

 

16) Наплавка бил дробилок 

Дробилки используются для измельчения породы. Била дробилок, работая в условиях ударно-абразивного и абразивного износа, являются наиболее быстроизнашивающимися деталями дробилок, лимитирующими их производительность. Износостойкость наплавленных бил в 1,5-2 раза выше износостойкости литых бил из высокомарганцевой стали 110Г13.Возможно неоднократное восстановление изношенных бил повторной наплавкой. 

Восстановление наплавкой 
Материал: электроды Capilla 51Ti . Для дополнительного бронирования электроды Capilla 54W или порошковая проволока DT-DUR600 
При бронировании стойкость даже выше, чем новых из стали 110Г13 примерно в 2-3 раза.

 

17) Ремонт наплавкой дробильных установок 

Восстановление наплавкой 
Материал: электроды Capilla 51Ti . Для дополнительного бронирования электроды Capilla 54W или порошковая проволока DT-DUR600 
Стойкость даже выше, чем новых примерно в 2-3 раза.

 

18) Наплавка зубьев вала питателя 

Восстановление деталей геометрических размеров производится наплавкой с дополнительным бронированием 
Материал: электроды типа E-7018, для бронирования электроды Capilla 54W или Capilla 54-160 (5400) 
Стойкость в зависимости от интенсивности эксплуатации.

 

19) Ремонт отбойной направляющей плиты 

Восстановление дефектов в основном приварка отдельных листов (пластин) с последующим бронированием 
Материалы: электроды E-7018, для бронирования электроды Capilla 54W 
Стойкость 1 год

 

20) Восстановленный ремонт барабанов шахтоподьемных установок 

Износ - многочисленные трещины корпуса как снаружи, так и внутри. 
Материал: электроды Е 7018, Capilla 51Ti 
Стойкость - 1 год

 

 

21) Восстановление валов наплавкой 

Наплавка зубьев. Материал: электроды Capilla 51Ti, Capilla 51W, Capilla 52 K в зависимости от твердости блока-шестерни с последующей механической .обработкой. 
Наплавка  осей. Материал: E-7018 или Capilla 52 K 
Стойкость не менее 1 года в зависимости от условий эксплуатации.

 

22) Ремонт рабочего колеса насоса 

Колесо изготовлено из сплав ИЧХ-28 
Материалы: электроды Capilla 44 
Стойкость не менее 3х лет

 

23) Приварка стальной ступицы к чугунному корпусу колеса 

Материал – электроды Capilla 43 
Стойкость до 0,5 года или больше в зависимости от условий эксплуатации

 

 

24) Ремонт изделий из чугуна 

Материал: электроды Capilla 41, Capilla 43, Capilla 44, Capilla 45, проволока DT-NiFe. 
Что касается ремонта изделий из чугунов вообще, то стойкость нельзя ни прогнозировать, ни гарантировать. Бывает отремонтированный узел или деталь работает 1 месяц, а бывает - 10 лет.

www.xn--80aviaagjgq5g.xn--p1ai

Восстановление деталей электродуговой сваркой и наплавкой

Строительные машины и оборудование, справочник
Восстановление деталей электродуговой сваркой и наплавкой

Категория:

   Техническое обслуживание дорожных машин



Восстановление деталей электродуговой сваркой и наплавкой

При восстановлении деталей ручную электродуговую сварку применяют для заварки трещин, приварки обломанных частей и заплат на пробоины, заплавки изношенных отверстий, нара­щивания изношенных кулачков и зубьев, а также для устранения повреждений в деталях из алюминиевых сплавов, чугуна и стали.

При ручной электродуговой сварке больше, чем при любом другом процессе, применяемом при восстановлении деталей, качество и производительность процесса зависят от квалифика­ции сварщика, его умения правильно выбрать марку и диаметр электрода, режим сварки, приемы манипулирования концом электрода.

Газовую сварку используют при ремонте кабин и облицовки, а также для заплавки изношенных отверстий, наращивания обломанных ушков. Она основана на использовании теплоты, выделяющейся при сгорании ацетилена или других горючих газов в смеси с кислородом.

При восстановлении деталей чаще всего в качестве горючего газа применяют ацетилен. Температура ацетилено-кислородного пламени в самой его горячей точке 3000—3150° С. При газовой сварке скорость нагрева и расплавления металла значительно меньше, чем при дуговой, а зона термического влияния значи­тельно больше, поэтому не рекомендуется применять газовую сварку для устранения повреждений в деталях, изготовленных из чугуна.

Дуговая сварка в среде углекислого газа — один из наиболее эффективных процессов для устранения повреждений в тонко­листовых стальных деталях. Она все больше вытесняет газовую и ручную электродуговую сварку при ремонте кабин, кузовов и ответственных металлоконструкций. Этот вид сварки отличает­ся высокой производительностью, хорошим формированием сварного шва, легкостью ведения процесса во всех простран­ственных положениях, концентрацией теплоты в зоне сварки.

Автоматическая наплавка под слоем флюса (рис. 86) обеспе­чивает наиболее высокое качество наплавленного металла, так как сварочная дуга и ванна жидкого металла полностью защи­щены от вредного влияния кислорода воздуха, а медленное охлаждение способствует наиболее полному удалению из нап­лавленного металла газов и шлаковых включений. При авто­матической наплавке заданный режим почти не изменяется.

При наплавке под слоем флюса электрическая сварочная дуга горит в закрытой полости из расплавленного минераль­ного вещества (флюса). Флюс предотвращает разбрызгивание жидкого металла, обеспечивает формирование нормального сварного шва, защищает расплавленный металл от действия кисло­рода и азота воздуха, влияющих отрицательно на свойства наплавленного металла. Электродная проволока из кассеты к месту наплавки подается автоматической головкой.

Рис. 86. Схема механизированной на­плавки под слоем флюса:
1 — источник тока для питания дуги, 2 — оболочка из жидкого флюса, 3 — устрой­ство для подвода флюса, 4 — мундштук, 5 — электродная проволока, 6 — электри­ческая дуга, 7 — шлаковая корка, 8 — на­плавленный слой, 9 — наплавляемая де­таль, 10 — скользящий контакт

Применение флюса дало возможность использовать голую (без покрытия) электродную проволоку. Ток к проволоке подве­ден по скользящему контакту 10 на небольшом расстоянии от дуги, что уменьшило длину электрода, по которому протекает сварочный ток. Плотность тока при этом увеличилась в несколько раз, возросла и производительность наплавки. Питание дуги чаще всего осуществляется током от сварочных генераторов или выпрямителей.

Наплавкой под слоем флюса можно восстанавливать изно­шенные плоские, цилиндрические, резьбовые и другие поверхности деталей. Цилиндрические поверхности деталей, наплавляемые под слоем флюса, должны иметь наружный диаметр свыше 50 мм, так как на меньших сечениях расплавленный флюс и шлак из-за большого разогрева не успевают затвердевать и стекают с деталей. Механизированной наплавкой под слоем флюса восстанавливают катки, колеса, башмаки, валы, ролики, барабаны и др.

Разновидностями электродуговой наплавки под слоем флюса являются более производительная наплавка ленточным электро­дом, а также сварка и наплавка порошковой проволокой.

Автоматическая наплавка ленточным электродом производит­ся специальным электродом, изготовленным из металлической ленты холодного проката толщиной 0,4—1,0, шириной 20— 100 мм. Благодаря тому, что при этом способе наплавки свароч­ная дуга непрерывно перемещается по торцу ширины ленты, проплавление основного металла неглубокое и его доля в наплав­ленном слое составляет 8—10%. Таким образом, влияние наплавки на структуру и механические свойства основного ме­талла незначительно. Химический состав ленты и марку флюса выбирают в зависимости от назначения наплавки.

Способ обеспечивает высокую производительность работ: за один проход можно наплавить слой толщиной 2—7 мм и шири­ной, соответствующей ширине ленты.

Недостатки способа: потребности в ленте различной ширины для наплавки разнотипных деталей; невозможность применения наплавки для валов малых диаметров, шлицевых соединений, внутренних отверстий.Полуавтоматическая сварка и наплавка порошковой прово­локой — это сравнительно новый процесс в ремонтном произ­водстве. Сущность способа заключается в том, что в качестве электродного материала применяют специальную проволоку, в состав которой наряду с легирующими элементами введены защитные газо- и шлакообразующие вещества, благодаря чему достигается высокая твердость и износостойкость наплавленного металла. Для наплавки порошковой проволокой используют те же автоматы и полуавтоматы, что и для сварки и наплавки сплошными электродными проволоками под слоем флюса. Нап­лавку порошковой проволокой рекомендуется применять прежде всего для восстановления деталей с большим износом.

При устранении дефектов в корпусных чугунных деталях (трещин, обломов, пробоин) применяют самозащитную проволо­ку ПАНЧ-11 без подогрева и дополнительной защиты. По сравне­нию со специальными никелевыми электродами проволока ПАНЧ-11 обладает высокой стойкостью сварных соединений против околошовных трещин. Заваривают трещины самозащит­ной проволокой ПАНЧ-11 открытой дугой на постоянном токе прямой полярности участками длиной 20—50 мм с проковкой и охлаждением каждого участка до температуры 50° С. Для сварки рекомендуются полуавтоматы ПДПГ-500, ПДГ-300, А-547У, А-825М в комплекте с выпрямителями ВС-300.

При полуавтоматической сварке чугуна самозащитной про­волокой ПАНЧ-11 процесс протекает стабильно, без разбрызги­вания металла, сварочный шов формируется без подрезов, наплывов и других наружных дефектов. Металл шва имеет высокую обрабатываемость, плотность и прочность. Этот метод находит все большее применение на ремонтных предприятиях, его можно рекомендовать для холодной заварки трещин длиной до 200 мм, обломов, а также обварки заплат у тонкостенных чугунных деталей.

Вибродуговая наплавка — разновидность автоматической электродуговой наплавки. Она ведется колеблющимся электро­дом, что дает возможность наплавлять металл при низком напряжении источника тока. Благодаря этому образуется мини­мально возможная сварочная ванна, мелкокапельный переход металла с электрода на деталь. При вибродуговой наплавке получается достаточно хорошее сплавление основного металла с электродным, небольшой нагрев детали и малая по глубине зона термического влияния. Наиболее широкое применение получила вибродуговая наплавка в среде охлаждающей жид­кости.

Принципиальная схема установки для вибродуговой наплавки в среде жидкости показана на рис. 87. К установленной в станок изношенной детали с помощью роликов по направ­ляющему мундштуку подается проволока, которая сматы­вается с барабана. Одновременно с подачей проволоки от вибратора электроду сообщается колебательное движение частотой 50—100 Гц. Установка вибратора позволяет уменьшить мощность дуги, не уменьшая стабильности процесса. От источ­ника постоянного тока через ролики и мундштук к электроду подводится плюс, а к детали через шпиндель станка — минус.

Рис. 87. Схема установки для вибродуговой наплавки в струе жидкости:
1—индуктивность, 2—генератор, 3—трубопровод, 4 — подающие ролики, 5 — барабан для электродной проволоки, 6 — вибратор, 7 — пружины, 8 — шестеренный насос, 9 — бак-отстойник, 10 — деталь с наплавленным слоем, 11 — зона наплавки, 12 — мундштук

В зону наплавки по трубопроводу непрерывной струей подается жидкость. С детали жидкость стекает в поддон станка, откуда попадает в бак-отстойник и далее насосом по трубо­проводам снова подается к детали.

Вибродуговым способом могут наплавляться цилиндрические поверхности диаметром от 15 мм и выше, поверхности изношен­ных отверстий, подвижных и неподвижных соединений; поверх­ности под обоймы шариковых и роликовых подшипников; шейки валов, работающих в подшипниках скольжения, не испыты­вающие ударной нагрузки; шейки в местах прессовых посадок. Вибродуговая наплавка нежелательна для профильных по­верхностей в виде резьб, мелких шлиц и т. д. Вибродуговую наплавку можно производить также под слоем флюса и в среде защитного газа.

Способ вибродуговой наплавки и сварки различных мате­риалов в потоке воздуха применяют при восстановлении чугун­ных деталей. Деталь наплавляют с помощью автоматической вибродуговой головки, а для получения плотных и легко обрабатываемых слоев в зону сварки подают атмосферный воздух. С увеличением подачи воздуха наружная пористость наплав­ляемого металла уменьшается. Наименьшая пористость полу­чается при расходе воздуха свыше 1600—2000 л/ч.

Рис. 89. Полуавтомат А-547У в комп­лекте с выпрямителем ВС-300:
1 — баллон с углекислым газом, 2 — подо­греватель, 3 — редуктор-расходомер, 4 — держатель со шлангом, 5 — подающий ме­ханизм, 6 — сварочный выпрямитель, 7 — пульт управления

Наплавленный металл обладает невысокой твердостью, что позволяет производить токарную обработку слоя обычным ин­струментом. Для наплавки используют установку, состоящую из токарного станка, источника тока (три выпрямителя ВСГ-ЗА) и автоматической вибродуговой головки.

При наплавке в среде углекислого газа сварочная дуга и расплавленный металл защищаются от вредного влияния возду­ха струей углекислого газа, специально подаваемого в зону сварки. Электродная проволока из кассеты непрерыв­но подается в зону сварки с заданной скоростью. Ток к прово­локе подводится с помощью мундштука и наконечника, расположенного внутри газовой горелки, которая подает за­щитный газ в зону сварки.

Рис. 88. Схема процесса наплавки в среде углекислого газа:
1 — горелка, 2 — электродная проволока, 3 — мундштук, 4 — наконечник, 5 — сопло горелки,6 — основной металл, 7 — свароч­ная дуга, 8 — сварочная ванна, 9 — шов

Электродная проволока плавится под действием теплотыдуги; электродный металл переходит в сварочную ванну и смешивается с расплавленным основным металлом. В резуль­тате сплавления электродного и основного металлов образуется наплавленный валик, прочно соединенный с основным металлом.

При наплавке углекислый газ из баллона (рис. 89) прохо­дит через подогреватель газа, осушитель, редуктор и расходо­мер (ротаметр). При выходе из баллона углекислый газ расширяется и температура его резко падает. Чтобы исключить резкое охлаждение газа и замерзание содержащейся в угле­кислом газе влаги, его сразу после выхода из баллона пропуска­ют через подогреватель. Затем углекислый газ попадает в осушитель, представляющий собой цилиндр, заполненный ве­ществом, которое поглощает влагу из углекислого газа (сили- кагель, обезвоженный медный купорос или хлористый кальций).

Наплавка в среде углекислого газа имеет ряд преимуществ перед другими методами наплавки: более высокая производи­тельность труда по сравнению с наплавкой под слоем флюса, высокая экономичность процесса, хорошее качество наплавлен­ного металла; возможность наплавки внутренних поверхностей изделий сложной формы и малых диаметров; улучшение условий труда рабочих. Кроме того, отпадает необходимость в примене­нии различных приспособлений для удержания флюса и расплав­ленного шлака, как при наплавке под слоем флюса, что поз­воляет повысить автоматизацию процесса. Недостатки способа наплавки в среде углекислого газа: большие потери металла на разбрызгивание, потребность в применении специальных типов проволоки и особых источников питания.

Сущность процесса электроконтактной приварки стальной ленты заключается в приварке к поверхности деталей стальной ленты мощными импульсами электрического тока. В сварочной точке под действием импульса тока расплавляются металлы присадочного материала и детали. Присадочный материал (стальная лента) расплавляется не по всей толщине, а лишь в тонком поверхностном слое, в зоне контакта с деталью. Слой приваривают ко всей изношенной поверхности регулируемыми импульсами тока при вращательном движении детали со ско­ростью, пропорциональной частоте импульсов, и поступательном перемещении сварочной головки. Схема процесса приварки ленты приведена на рис. 90.

Для приварки ленты применяют установку 011-1-02, которая позволяет восстанавливать наружные и внутренние цилиндри­ческие поверхности деталей. Технологический процесс целесо­образно применять при восстановлении шеек валов под под­шипники качения, посадочных отверстий стаканов подшипников и других деталей при износе до 0,4 мм.

Изношенную поверхность предварительно шлифуют, удаляя слой металла толщиной 0,15—0,2 мм. После этого деталь подают на установку. Накладывают на подготовленную повер­хность мерный отрезок стальной ленты толщиной 0,4—0,8 мм (в зависимости от величины износа), который прижимают сварочными роликами установки. Материал ленты — средне- и высокоуглеродистые стали марок 45, 50, 65Г и др.

Импульсами тока прихватывают ленту в нескольких местах. Перемещая роли­ки в крайнее положение, переключают установку на рабочий режим и приваривают ленту.

Рис. 90. Схема процесса электрокон­тактной приварки стальной ленты:
1 — центры, 2 — восстанавливаемая де­таль, 3 — ролики, 4 — лента, 5 — транс­форматор, 6 — прерыватель тока

Процесс ведут при подаче жидкости (воды), которая охлаж­дает ролики сварочной головки и одновременно эффективно отводит теплоту от зоны приварки. При этом твердость восста­навливаемой поверхности увеличивается до HRC.55 и более. Этим достигается совмещение технологий нанесения покрытия и термической обработки. Последующую механическую обработ­ку после приварки ленты производят на круглошлифовальных станках.

Использование электроконтактной приварки стальной ленты взамен вибродуговой наплавки позволяет повысить производи­тельность восстановления деталей в 2,5 раза, снизить расход присадочных материалов в 4—5 раз, трудоемкость работ в 2,5 раза и повысить ресурс детали до уровня новой.

Электроконтактную приварку стальной проволоки применяют преимущественно для восстановления резьбы. Проволоку подают во впадину изношенной резьбы и прижимают контактным роли­ком. После включения тока ее приваривают. Диаметр проволоки подбирают с таким расчетом, чтобы после ее приварки и осадки металл заполнил впадину между витками восстанавливаемой резьбы и при этом оставался припуск на механическую обработ­ку. Наилучшие результаты получаются в том случае, если диаметр присадочной проволоки равен шагу резьбы или больше его на 5—10%.

Реклама:


Читать далее: Газопламенное и плазменное напыление и наплавка

Категория: - Техническое обслуживание дорожных машин

Главная → Справочник → Статьи → Форум


stroy-technics.ru

Способы восстановления деталей

В ремонтной практике применяются следующие основные способы восстановления изношенных деталей: механическая и слесарная обработка, сварка, наплавка, металлизация, хромирование, никелирование, осталивание, склеивание, упрочнение поверхности деталей и восстановление их формы под давлением. Как правило, после восстановления детали одним из способов ее подвергают механической или слесарной обработке, что необходимо для восстановления посадок сопряженных деталей, устранения овальности или конусности их поверхностей, обеспечения требуемой чистоты обработки.

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 восстановлением деталей механической обработкой при ремонте негодную часть детали иногда заменяют новой.

Применение компенсаторов износа. Чтобы восстановить первоначальные посадки сопряженных деталей, при их значительном износе применяют детали-компенсаторы. Одну из сопрягаемых деталей обрабатывают до ближайшего ремонтного размера и во вторую вставляют промежуточную деталь-компенсатор. Детали-компенсаторы могут быть сменными и подвижными. Сменные компенсаторы устанавливают в сопряжении, в котором износ появился к моменту ремонта. Подвижные компенсаторы устанавливают тогда, когда можно, не производя ремонта, соответствующим перемещением компенсатора относительно основных деталей устранить зазор, образующийся вследствие износа деталей. Сменными компенсаторами для цилиндрических деталей служат втулки и кольца, а для плоских— планки. Для наиболее распространенных узлов станков сменные детали-компенсаторы целесообразно заготавливать заранее в соответствии со шкалой ремонтных размеров.

Типовые случаи применения деталей-компенсаторов, используемых для устранения износа сопряжений, показаны на рис.2. При износе наружной цилиндрической поверхности вала на него напрессовывают или сажают на клей втулку (рис. 2, а). На износившуюся шейку коленчатого вала устанавливают полувтулку (рис. 2, б). Если в отверстии «разработалась» резьба, то в него ввертывают дополнительную втулку (ввертыш) с вновь нарезанной резьбой (рис. 2,в). При износе внутренней цилиндрической или конусной поверхности в деталь также вставляют втулку (рис. 2,г). Износ плоскостей чаще всего компенсируют планкой (рис. 2, д), которую привинчивают к ремонтируемой детали. Как видно из примеров, сменные детали в большинстве случаев скрепляют с одной из деталей сопряжения при помощи прессовой посадки, винтов, сваркой или универсальным клеем.

Ремонт повреждений и заделка трещин. Дефекты, возникающие в деталях в результате действия внутренних напряжений, больших усилий или из-за механических повреждений (трещины, пробоины, значительные задиры, царапины и выкрашивания), устраняют слесарно-механической обработкой. Трещины и пробоины запаивают, заваривают, заливают, металлизируют, ставят штифты и заплаты. Заплаты применяют для заделки пробоин и больших трещин, соединяя заплату с основной деталью винтами или заклепками. Для чугунных и дюралюминиевых деталей используют винты, а для стальных — еще и заклепки.

Восстановление деталей сваркой и наплавкой

При ремонте оборудования сварку применяют: для получения неразъемных соединений при восстановлении разрушенных и поврежденных деталей, для восстановления размеров изношенных деталей и повышения их износостойкости путем наплавки более стойких металлов.

Автоматизированные процессы сварки и наплавки являются более совершенными и экономически эффективными по сравнению с ручными способами. Наибольшее распространение в ремонтной практике получила автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка и наплавка под слоем флюса. Ручные способы сварки и наплавки менее совершенны, но являются незаменимыми при ремонте деталей машин в неспециализированных ремонтных предприятиях благодаря маневренности, универсальности и простоте процесса.

Газовую сварку применяют для восстановления деталей из серого чугуна. Детали малого размера и веса сваривают без предварительного подогрева, а крупные детали предварительно нагревают.

Электродуговая сварка более экономична и создает более надежное сварное соединение по сравнению с газовой сваркой.
Правильная подготовка детали к сварке обеспечивает высокое качество наплавленного слоя и прочное сцепление его с основным металлом. Перед сваркой детали очищают и разделывают их кромки. Поверхность деталей очищают стальной щеткой, напильником, наждачным полотном, абразивным кругом, пескоструйным аппаратом, затем промывают бензином или керосином, а также подвергают щелочному травлению. Кромки листов свариваемых встык разделывают (скашивают) под углом (60—70°), а края изломов и пробоин выравнивают.

Наплавка является одним из основных методов восстановления деталей. Она широко применяется в тех случаях, когда трущимся поверхностям необходимо придать большую износоустойчивость. Наплавляют два, три и более слоев часто твердыми сплавами, позволяющими увеличить срок службы деталей в несколько раз. Качество наплавки в значительной степени зависит от состояния восстанавливаемой поверхности. Чугунные и стальные детали из малоуглеродистой стали перед наплавкой обезжиривают с целью удаления масла из пор и трещин. Для этого поверхность детали обжигают газовой горелкой, паяльной лампой или в нагревательных печах. Копоть налет окислов после обжига удаляют с поверхности детали наждачным полотном или ветошью, смоченной керосином или бензином. Участок детали под наплавку обрабатывают стальными щетками или абразивными кругами.

Восстановление деталей металлизацией

Металлизацией называется нанесение расплавленного металла на поверхность детали. Расплавленный металл в специальном приборе — металлизаторе струей воздуха или газа распыляется на мельчайшие частицы и переносится на предварительно подготовленную поверхность детали. Нанесенный слой не является монолитным, а представляет собой пористую массу, состоящую из мельчайших окисленных частиц.

Способом металлизации восстанавливают размеры посадочных мест для подшипников качения, зубчатых колес, муфт, шеек коленчатых валов и т. п. Чтобы металлизационный слой прочно соединился с поверхностью детали, поверхность очищают от грязи и масла и подвергают пескоструйной обработке.

Твердость металлизационного покрытия определяется качеством наносимого материала.

Гальванические покрытия

Для повышения поверхностной твердости деталей и увеличения их сопротивления механическому износу, а также для восстановления размеров деталей их покрывают слоем хрома (хромируют) толщиной 0,25 и 0,3 мм.

Твердые хромовые покрытия подразделяются на два вида: гладкое и пористое. При гладком хромировании смазка на поверхности детали не удерживается из-за плохой «смачиваемости». При работе деталей возникает сухое трение, на трущихся поверхностях появляются задиры. Для устранения этого недостатка применяют пористое хромирование. В порах и каналах, образующихся на наружной поверхности детали, задерживается смазка, снижающая износ и удлиняющая срок службы деталей. Твердое гладкое хромирование применяют для восстановления размеров деталей, работающих с неподвижными посадками, а пористое — для деталей, работающих при значительных удельных давлениях, повышенных температурах и с большими скоростями скольжения. Поры и каналы в хромовых покрытиях чаще всего образуются электрохимическим способом, при помощи анодного травления.

Восстановление деталей путем гальванического наращивания слоя стали (осталивание, или железнение) — один из эффективных методов современной технологии ремонта. Осталивание в отличие от хромирования позволяет наносить слой металла значительно большей толщины (2—3 мм и более). Этим способом целесообразно восстанавливать; детали с неподвижными посадками или детали с невысокой поверхностной твердостью; детали, работающие на трение при величине износа более 0,5 мм; детали, работающие одновременно на удары и истира ние.

Твердое никелирование. Повышенная твердость никелевых покрытий достигается за счет применения электролитов специального состава, обеспечивающих получение осадков никеля с фосфором. Никелевые покрытия с содержанием фосфора обычно называют никельфосфорными покрытиями, а процесс их получения — твердым никелированием. Твердое никелирование может осуществляться электрическим и химическим способами. Химическое никелирование является более простым и осуществляется путем выделения никеля из растворов его солей с помощью химических препаратов — восстановителей.

Восстановление изношенных деталей давлением

Поврежденные и изношенные детали можно восстанавливать давлением. Этот способ основан на использовании пластичности металлов, т. е. их способности под действием внешних сил изменять свою геометрическую форму, не разрушаясь. Детали восстанавливают до номинальных размеров при помощи специальных приспособлений, путем перемещения части металла с нерабочих участков детали к ее изношенным поверхностям. При восстановлении деталей давлением изменяется не только их внешняя форма, но также структура и механические свойства металла. Применяя обработку давлением, можно восстанавливать детали, материал которых обладает пластичностью в холодном или нагретом состоянии. Изменение формы детали и некоторых ее размеров в результате перераспределения металла не должно ухудшать их работоспособность и снижать срока службы. Механическая прочность восстановленной детали должна быть не ниже, чем у новой детали.

К основным видам восстановления различных деталей давлением относятся:

  • осадка при восстановлении втулок, пальцев, зубчатых колес;
  • раздача при восстановлении пальцев поршней, роликов автоматов и т. п.;
  • обжатие при восстановлении вкладышей подшипников и втулок;
  • вдавливание при восстановлении зубчатых колес и шлицевых валиков;
  • правка для выправления гладких и коленчатых валов и рычагов;
  • накатка для увеличения диаметра шеек и цапф валов за счет поднятия гребешков металла при образовании канавок.

Метод пластического деформирования при ремонте деталей применяется не только для восстановления размеров изношенных деталей, но и с целью повышения их прочности и долговечности. Поверхностное упрочнение деталей повышает износостойкость и прочность деталей.
Пластическое деформирование деталей производят также обработкой стальной или чугунной дробью, чеканкой, обкаткой роликами или шариками.

Восстановление и склеивание деталей с использованием пластмасс

Для восстановления изношенных деталей при ремонте металлорежущих станков применяют пластмассы. В качестве клея пластмассы широко используются для склеивания поломанных деталей, а также для получения неподвижного соединения деталей, изготовленных из металлических и неметаллических материалов. При ремонте металлорежущих станков наибольшее распространение получили такие пластмассы, как текстолит, древеснослоистые пластики и быстро твердеющая пластмасса— стиракрил. Текстолит и древеснослоистые пластики применяются для восстановления изношенных поверхностей направляющих станков, изготовления зубчатых колес, подшипников скольжения, втулок и других деталей с трущимися рабочими поверхностями.

Одним из эффективных способов получения неподвижных соединений является склеивание деталей. По сравнению с клепкой, сваркой и сбалчиванием клеевые соединения имеют такие преимущества, как соединение материалов в любом сочетании, уменьшение веса изделий, герметичность клеевых швов, антикоррозионную стойкость и во многих случаях снижение стоимости ремонта изделия. В практике ремонта металлорежущих станков широко используется карбинольный клей и клей типа БФ. Детали, склеенные карбинольным клеем с наполнителем из непористого материала, устойчивы против действия воды, кислот, щелочей, спирта, ацетона и подобных растворителей. Различные марки клея БФ отличаются содержанием компонентов и назначением.

Процесс восстановления деталей склеиванием состоит из трех этапов: подготовки поверхности, склеивания и обработки швов. Поверхности деталей, подлежащих склеиванию, очищаются от масла, загрязнений и хорошо пригоняются. Клей наносят кистью или стеклянной палочкой. Жидкий клей наносят на обе соединяемые поверхности.

Для склеивания деталей, работающих при температуре 60—80° С, применяют клей БФ-2. Для склеивания деталей, работающих в щелочной среде, — клей БФ-4. Клеем БФ-6 приклеивают ткани и резину к металлу.

Клей БФ наносят на склеиваемые поверхности в два слоя с перерывом примерно в 1 ч 15 мин. Соединяемые детали принимают одну к другой (1 — 15 кГ/см2) и выдерживают под прессом.

Выдержка склеенных деталей под прессом

Марка клеяБФ-2БФ-4БФ-6
Температура, °С120—20060—90150—200
Длительность выдержки, ч1—33—40,25—1

Чтобы разобрать склеенные детали, их необходимо нагреть до 200° С и выше.

Также Вам будет интересно:

chiefengineer.ru