Выбор рационального способа восстановления деталей

Дополнительная технологическая подготовка деталей

К технологической подготовке деталей для ремонтно-восстановительной наплавки, кроме очистки, обезжиривания и травления, относятся также операции, связанные с удалением дефектного металла, по защите поверхности, не подвергаемой наплавке, от брызг расплавленного металла и термическая подготовка.

Наплавка по плохо подготовленной поверхности приводит к непроварам, образованию пор и раковин, загрязнению шва неметаллическими включениями. Изношенная или поврежденная резьба перед наплавкой полностью удаляется. Это необходимо потому, что гребни резьбы препятствуют наплавке поверхности короткой дугой. Кроме того, в углубление резьбы впереди дуги затекает шлак, который затем остается внутри наплавленного валика, вызывая дефекты.

Имеющиеся на наплавляемой части поверхности детали отверстия, пазы или канавки, которые необходимо сохранить, заделываются медными, графитовыми или угольными вставками. Способ закрепления вставки перед наплавкой выбирается применительно к каждой детали отдельно.

Поверхности детали, не подвергающиеся наплавке, в случае необходимости защищают от брызг окислов сухим или мокрым асбестовым картоном или стеклотканью.

Восстанавливаемые детали в зависимости от материала и его состояния (вида термической или химико-термической обработки) перед наплавкой могут подвергаться предварительному общему подогреву, степень которого зависит от склонности металла к трещинообразованию (технологическая прочность). В ряде случаев изделие перед наплавкой подвергают высокому отпуску для снятия остаточных напряжений или отжигу для устранения структуры закалки.

Контроль, дефектация и сортировка

Очищенные и обезжиренные детали подвергают контролю и сортировке на годные без восстановления, подлежащие ремонту и негодные, т. е. осуществляют операцию дефектации – контролю с целью обнаружения дефектов. Под дефектами детали понимают всякие отклонения ее параметров от величин, введенных техническими обстоятельствами либо рабочим чертежом.

К деталям, годным для дальнейшего использования, относят те, которые имеют допустимые размеры и шероховатость поверхности согласно чертежу и не имеют наружных и внутренних дефектов. Такие детали отправляют на склад запасных частей или в комплектовочное отделение.

Детали, износ которых больше допустимого, но годные к дальнейшей эксплуатации, направляют на склад накопления деталей, а далее – в соответствующие ремонтные цехи для восстановления.

Результаты дефектации и сортировки фиксируют посредством маркировки деталей краской. Обычно малахитовой (зеленой) краской помечают пригодные для дальнейшего основного использования детали, красной – негодные детали, яичной (желтой) – детали, требующие восстановления.

Количественные данные, позволяющие судить о свойствах и качествах дефектации и сортировки деталей, фиксируют в дефектовочных ведомостях. Эти сведения в дальнейшем после статистической обработки позволяют предопределять либо переправлять коэффициенты годности, сменности и восстановления деталей.

При дефектации выполняют следующие операции. Вначале внешним осмотром невооруженным глазом или с применением лупы, проверкой на ощупь, простукиванием выявляют следующие повреждения деталей: трещины, забоины, риски, обломы, пробоины, вмятины, задиры, коррозию, ослабление плотности посадки. Далее, используя универсальный и специальный измерительный инструмент, определяют геометрические параметры деталей. Для обнаружения скрытых дефектов, проверки на герметичность, упругость, контроля взаимного положения элементов деталей используют специальные приборы и приспособления.

Обезжиривание и травление

Обезжиривание деталей осуществляется в специальной ванне, содержащей раствор следующего состава:

• кальцинированная или каустическая сода – 100 грамм на один литр воды;
• мыло твёрдое – 30 грамм на один литр воды.

Обезжиривание ведётся при кипении раствора. После обезжиривания необходимо промыть детали в холодной проточной воде и охладить до комнатной температуры. Хорошо обезжиренная деталь должна полностью смачиваться водой. Если вода при промывке покрывает поверхность детали не полностью, а собирается каплями, то это указывает на недостаточное обезжиривание. При наличии на поверхности деталей толстого слоя смазки перед обезжириванием необходимо удалить её сухой ветошью.

Травление деталей должно осуществляться в специальной ванне в вытяжном шкафу.

Для приготовления раствора в отмеренное количество воды влить ингибированную соляную кислоту; воду в кислоту лить нельзя, так как это может привести к разбрызгиванию кислоты и сильным ожогам. Температура травильного раствора и погруженных в него деталей должна быть в пределах до 30 °C. Время выдержки деталей в травильной ванне устанавливается опытным путём; в зависимости от состава ванны, степени поражения ржавчиной поверхности очищаемых деталей и состава металла время выдержки может колебаться от 20 минут до 3 часов. По истечении установленного времени травления вынуть детали из травильного раствора и тщательно промыть в ванне с холодной проточной водой, после чего отправить детали на промывку в растворе пассиваторов или на ремонт и оксидирование.

При травлении сильно заржавевших деталей следует растворять только часть ржавчины, так как оставшаяся ржавчина от действия кислоты сильно разрыхляется и может быть снята щеткой и смыта водой.

Выбор рационального способа ремонтной сварки и наплавки

Для правильной организации подготовки деталей к наплавке и выполнения наплавочных работ необходимо после осмотра и замеров износа деталей составить карту технологического процесса ремонта. В ней должны быть отображены причины и характер износа, условия работы деталей, объем работ, вид и способ наплавки, марка и диаметр электродов или проволок, режим и технология наплавки, время на выполнение работ, последовательность операций, припуск на механическую обработку, необходимость предварительной и последующей термической обработки.

В первую очередь необходимо обосновать выбор способа наплавки. При выборе способа восстановления изделия, а также повышения его износостойкости следует учитывать особенности способов наплавки и применимость их к восстановлению тех или иных деталей

Особое внимание при выборе материала наплавки следует уделять тем свойствам наплавленного металла, которые наиболее характерны для работы детали, чтобы прочность и износостойкость ее была не ниже по сравнению с ненаплавленной деталью. Целесообразность применения какого-либо способа наплавки определяется и экономической эффективностью для каждого конкретного способа, для каждой детали

Если принять среднюю стоимость ручной дуговой наплавки за 100 %, то автоматическая наплавка под флюсом составит 74 %, вибродуговая наплавка – 82 %. В значительной степени выбор способа наплавки (ручная или автоматическая) определяется однотипностью и массовостью восстанавливаемых деталей.

Средняя стоимость восстановления ручной дуговой наплавкой составляет 25…35 % от стоимости изготовления новых деталей. При экономическом расчете выбора способа наплавки должны быть учтены следующие факторы: стоимость восстановления детали наплавкой по сравнению со стоимостью изготовления новой заготовки обычными методами (ковкой, литьем, штамповкой и т. д.); стоимость механической и термической обработки (до наплавки и после) по сравнению со стоимостью обработки новой детали из заготовки; качество выпускаемой продукции (в тех случаях, когда оно зависит от детали, подвергающейся наплавке); затраты на эксплуатацию и ремонты машины или агрегата за длительные периоды времени до и после применения наплавляемых деталей; изменение их производительности; влияние наплавки на расход дефицитных материалов; организация труда и механизации наплавочных работ. Особого внимания при выборе рационального способа наплавки требует электросварочное оборудование. Некоторые металлы и сплавы можно наплавлять только определенным способом. Многие способы наплавки требуют специализированного оборудования.

На выбор способа наплавки оказывают влияние размеры и конфигурация деталей, производительность и доля основного металла в наплавленном слое. Несмотря на невысокие показатели по производительности, ручная дуговая наплавка (РДН) штучными электродами является наиболее универсальным способом, пригодным для наплавки деталей различных сложных форм, и может выполняться во всех пространственных положениях. Для наплавки используют электроды диаметром 3…6 мм. При толщине наплавленного слоя до 1,5 мм применяются электроды диаметром 3 мм, а при большей толщине – диаметром 4…6 мм. Для обеспечения минимального проплавления основного металла при достаточной устойчивости дуги плотность тока составляет 11…12 А/мм2. Основными достоинствами РДН являются универсальность и возможность выполнения сложных наплавочных работ в труднодоступных местах. Для выполнения РДН используется обычное оборудование сварочного поста.

К недостаткам РДН можно отнести относительно низкую производительность, тяжелые условия труда из-за повышенной загазованности зоны наплавки, а также сложность получения необходимого качества наплавленного слоя и большое проплавление основного металла.

13.1. Выбор рационального метода восстановления деталей

При выборе наиболее рациональ­ного технологического процесса вос­становления деталей следует учиты­вать ряд исходных данных: размеры, форму и точность изготовления Дета­ли, ее материал, термическую обра­ботку, условия работы, вид и харак­тер дефекта, производственные воз­можности ремонтного предприятия и др.

Выбор технологического процесса восстановления деталей существен­но зависит от вида дефекта и причины его возникновения. Например, нали­чие забоины вызывает необходимость ее «разгонки», т. е. снятия концентра­тора напряжения сглаживанием рез­ких переходов. Разгонку можно выполнить обработкой забоины резани­ем. Другим примером может служить заделка трещины в стальной детали. Здесь, как правило, необходимо ис­пользовать сварку,

При разработке технологии вос­становления деталей важно знать, является ли. дефект локальным, т

е. затрагивает лишь относительно не­большой объем металла детали или же он носит общий характер.

Характерным примером являются трещины. Трещина может появиться как следствие единичной статиче­ской перегрузки или накопившейся усталости. Если трещина появилась вследствие статического (хрупкого) разрушения металла, то дефект охва­тывает локальный объем металла, т.е. только участок появления трещины. В данном случае для восстановле­ния можно прибегнуть к сварке, за­ботясь при этом об усилении по­врежденного места (наложении усиленного шва, накладки, поверхност­ный наклеп и т. д.).

Если же трещина появилась в ре­зультате усталости материала, то де­фект (накопление усталости) затро­нул, очевидно, большие участки ме­талла и тогда заделка трещины не приведет к восстановлению прочно­сти. Необходимо внимательно изу­чить условия образования трещины

В частности, очень важно выяснить причину ее появления. Если имеется острый концентратор напряжений, то можно предположить, что уста­лость в основном накапливается в близких к нему участках металла

Тогда устранение концентрации на­пряжений и заделка трещины могут восстановить прочность конструк­ции. Если же острого концентратора нет, то, очевидно, усталость накапли­вается на больших участках металла. Восстановить деталь в этом случае можно, лишь удалив этот участок це­ликом.

При выборе оптимального способа восстановления деталей руководст­вуются тремя категориями: примени­мости, долговечности и технико-эко­номическим.

Критерий применимости является технологическим критерием и опре­деляет принципиальную возмож­ность применения различных спосо­бов восстановления по отношению к конкретным деталям. При этом дол­жны быть учтены условия работы де­тали в узле (нельзя восстанавливать детали механизмов управления и де­тали, воспринимающие при работе большие удельные в динамические нагрузки: коленчатые валы дизель­ных двигателей, цапфы управляемых колес и т.д. вибродуговой наплав­кой); износ (например, если позволяют условия эксплуатации детали, то износ 0,1 — 0,2 мм можно устранять хромированием, 0,2 — 0,8 мм — железнением, 0,3 — 1,0 мм — виброду­говой наплавкой, 1,5 — 4,0 мм — на­плавкой подслоем флюса и т. д.); кон­структивные особенности; габариты детали (например, крупногабарит­ные детали наплавляют ручной электродуговой наплавкой, средние — под слоем флюса, мелкие, диаметром менее 50 мм, — вибродуговой). Твер­дость материала, геометрические размеры, их допуски, точность геометрической формы, шероховатость поверхности должны соответство­вать техническим требованиям на восстановление детали.

)

Критерий применимости того или иного способа восстановления опре­деляется функцией

Пример очистки деталей ДВС

Разобранные детали перед поступлением на контроль подвергаются очистке и обезжириванию. Удаление нагара с поршней, выпускных патрубков, выпускных клапанов и из камер сгорания головок блока производится или механическим, или химическим способом. Для удаления нагара механическим способом применяются металлические щетки и скребки. Привод металлических щеток производится от электродрели. Для удаления нагара из поршневых канавок поршней применяется специальная обжимка с шипами. Шипы плотно входят в поршневые канавки и при подвертывании обжимки снимают нагар. Поршень при этом зажимается в специальные тиски.

Химический способ удаления нагара заключается в выдерживании деталей в ванне с подогретым раствором и последующей промывке. Применяются специальные растворы для удаления нагара или следующий состав ванн: эмульсол 3,5 %, кальцинированная сода 0,15 %, остальное вода. Температура ванны с раствором 60…80 °С. После раствора детали промываются в горячей воде.

Очистка водяной рубашки блоков и головок цилиндров от накипи производится в специальных камерах, оборудованных рольгангами и центробежным насосом. Блок устанавливается на рольганг и при помощи шланга, присоединяемого к боковому фланцу блока, через рубашку прокачивается 10-процентный раствор каустической соды, подогретый до 60…80 °С, или раствор тринатрийфосфата из расчета примерно 3…5 кг на 1 м3 воды. После удаления накипи рубашка блока промывается чистой водой.

Просмотров:
1 269

2.3 Разработка маршрута технологического процесса восстановления детали

• каждая последующая операция должна обеспечить сохранность качества рабочих поверхностей детали, достигнутого при предыдущих операциях;
• в начале должны идти подготовительные операции, затем сварочные, кузнечные, прессовые и в заключении шлифовальные и доводочные.

2.7 Обоснование и описание применяемого оборудования

1. простота, надежность, жесткость и износостойкость;
2. постоянная по величине сила закрепления и минимальное время закрепления-открепления заготовки или детали;
3. отсутствие деформации заготовки или детали и ее смещения в процессе закрепления.

1. самотормозящие устройства: винтовые, клиновые, эксцентриковые и другие механизмы, обеспечивающие жесткое замыкание независимо от вида привода. Упругие отжатия элементов таких устройств прямо пропорциональны приложенной силе;
2. автоматизированные зажимные устройства: пневматические, гидравлические и гневно-гидравлические механизмы прямого действия без промежуточных элементов. Если к зажимному элементу этих устройств (например, к штоку) приложить возрастающую силу, то перемещение элемента (штока) не произойдет до тех пор, пока значение этой силы не превысит определенный уровень, после чего шток сразу переместится на значительную величину.

данному оборудованию

1. Организация работы должна соответствовать мерам безопасности.
2. Исключается перекос половинок относительно стола.
3. Не допускается взаимная не перпендикулярность тисков и стола.
4. Обеспечение надежной фиксации обрабатываемой детали и устройства.

1. Максимальное зажимное усилие – 100 Н.
2. Вес зажимного устройства 5 кг.
3. Тип зажимного устройства – механическое, стационарное.
4. Предельные размеры закрепляемой детали – диаметр D=45 мм, длина L=150…450 мм.