Ремонт изношенных деталей машины

Ремонт изношенных деталей машины

Ремонт деталей — это технологический процесс, обеспечивающий устранение повреждений деталей (трещин, обломов, отколов, пробоин и т. д.) или восстановление их начальной посадки без восстановления их номинальных размеров (обработка под ремонтные размеры). Ремонт деталей производится различными способами. |

Ремонт деталей пластической деформацией — один из наиболее распространенных методов ремонта деталей, основанный на пластической деформации изношенных деталей с последующей механической обработкой. Метод используют для выправления вмятин, погнутости, скручивания, изменения посадочных размеров изношенных мест деталей (увеличения диаметра изношенных шеек осей, валов, уменьшения диаметра изношенных поверхностей втулок), повышения прочности деталей (дробеструйный наклеп) и снижения шероховатости механической обработки (накатка роликами шеек валов вместо их шлифования). Для облегчения пластического деформирования деталь предварительно подогревают, что резко повышает пластичность металла. Так, при нагреве деталей до 900° С прилагаемую нагрузку можно снизить до 0,5…0,6 МПа. После пластической деформации детали подвергают термической обработке.

Правкой устраняют изгиб, скручивание, коробление. Холодная правка не всегда дает устойчивый результат, так как в металле в результате наклепа могут возникнуть внутренние напряжения, накладываемые на остаточные напряжения, сохраняющиеся в деталях. Эти процессы не возникают при горячей правке, когда места деформации нагревают до 600…900 °С. Например, для правки металлоконструкций нагревают деформированные элементы с помощью газовых горелок и паяльных ламп до 900 °С в местах наибольших изгибов с выпуклой стороны. Возникшие при нагреве напряжения растяжения вызывают выпрямление детали.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Осадкой увеличивают диаметр деталей типа пальцев и втулок из цветных металлов за счет некоторого уменьшения их длины. Этим способом можно уменьшить длину деталей до 15%, однако ответственные детали не уменьшают больше чем на 8%.

Обжатием уменьшают внутренние размеры деталей типа втулок, изготовленных из цветных металлов. Втулку проталкивают пуансоном через установленную в подставке матрицу. Входное отверстие матрицы сужается под углом 7…8°, далее идет калибрующая часть, которая заканчивается входным отверстием, расширяющимся углом 18…20°. После обжатия наружную поверхность втулок омедняют и протачивают, а внутреннюю развертывают.

Вытяжкой увеличивают длину детали за счет местного уменьшения их поперечного сечения, например удлиняют на небольшую величину тяги.

Ремонт сваркой — один из наиболее распространенных (им ремонтируют около 50% деталей машин). Процесс ремонта сваркой подразделяется на три этапа: подготовка деталей под сварку, собственно сварка и зачистка швов.

Подготовка под сварку заключается в тщательной очистке деталей до появления металлического блеска в зоне сварки. После этого детали обезжиривают с помощью горячих щелочных растворов.

Нефтепродукты удаляют из пор и трещин, нагревая детали до 250…300° С и выдерживая в течение 1 ч. По концам трещин сверлят отверстия диаметром 4…5 мм. Края трещин разделывают (рис. 37) V-образной подготовкой под углом 90… 120° при толщине металла 5…12 мм и Х-образной разделкой при толщине металла свыше 12 мм. Ручную и полуавтоматическую сварку применяют для устранения трещин в металлоконструкциях, корпусных деталях, валах, зубчатых колесах, ободах и восстановления поврежденных сварных швов в металлоконструкциях и других деталях. Хорошие результаты в ремонтной практике дает контактная стыковая сварка (рис. 38), позволяющая заменять отдельные изношенные части деталей новыми (валы, оси, тяги, трубы и т. д.). Этот метод заключается в том, что в местах соприкосновения деталей из-за большого сопротивления их торцы нагреваются электротоком до температуры плавления. Детали с силой сжимают, а затем охлаждают. Ремонт выполняют на установках, которые позволяют сваривать детали с площадью сечения 100…6000 мм2.

Газовую ручную сварку в основном применяют для соединения тонких стальных листов (до 2 мм), хотя с ее помощью можно ремонтировать и более толстые листы. Кроме того, газовой сваркой ремонтируют детали из чугуна и цветных металлов.

В ремонтной практике определенное место имеет и газопрессовая сварка, с помощью которой прочно соединяют сломанные валы, трубопроводы, штанги. Сущность сварки заключается в нагреве соединяемых концов деталей с помощью газового пламени до белого каления, их сдавливания и охлаждения. Для лучшего качества соединения перед сваркой свариваемые поверхности подвергают механической обработке.

Сварку трением широко применяют при восстановлении методом дополнительной ремонтной детали, а также при изготовлении и ремонте инструмента — сверл, метчиков, развернутых фрез.

Ремонт пайкой используют для устранения дефектов в трубопроводах, радиаторах, проводах, контактах. Если не требуется высокая прочность, например, при ремонте сосудов, работающих под небольшим давлением и при невысокой температуре, применяют мягкий припой типа ПОС. Зазоры между деталями при пайке мягким припоем должны составлять 0,25…0,75 мм. При больших зазорах применяют твердый припой. Серебряные и медноникелевые твердые припои применяют для ремонта электротехнических изделий, а медно-цинко-вые — для ремонта деталей, подверженных знакопеременной нагрузке (чугунных). Для пайки деталей из алюминия применяют специальный припой, состоящий из 25…30% меди, 4…7% кремния и алюминия, а также цинка, остальная часть с применением флюса, состоящего из хлористого лития, фтористого калия, хлористого цинка и хлористого калия.

Рис. 37. Подготовка (расфасовка) трещин под сварку при толщине стенок, мм

Рис. 38. Схема контактной стыковой сварки
1, 2 — свариваемые детали; 3 — зажимы; 4 — трансформатор

Ремонт склеиванием. Этим способом ремонтируют детали из металла, пластмассы, дерева, кожи, резины, стекла, асбесто-медных материалов и т. д. Технологический процесс склеивания начинается с подготовки поверхностей склеиваемых деталей; зачистки с сохранением повышенной шероховатости, проверки плотности прилегания склеиваемых поверхностей, обезжиривания их авиационным бензином и сушки. На подготовленную поверхность наносят тонкий равномерный слой клея с помощью стеклянной пластины или кисти.

Клей наносят в одну сторону непрерывным движением, что исключает образование в слое клея пузырьков воздуха. Склеиваемые детали сжимают с помощью струбцин или грузов и выдерживают до полного затвердевания клея. Клей наносят на подготовленную поверхность и выдерживают в течение 20…30 мин до его перехода в липкое состояние, после чего детали соединяют и оставляют на 30…45 мин. Затем детали сжимают и выдерживают 5…6 ч, после чего на 1,5…2 ч помещают в термошкаф для сушки при температуре 50…60 °С. На прочность клеевого шва влияет его толщина, которая не должна превышать 0,1 мм. При толщине шва свыше 0,5 мм в клей вводят наполнители.

На основе эпоксидных смол изготовляют клеевые композиции. Предел прочности при сдвиге у данных компрнентов 11…18 МПа при температуре 50…128 °С.

Источник

Лекция № 5. Методы и способы восстановления изношенных деталей, повышения их прочности и служебных характеристик.

Большое количество деталей машин и механизмов выходит из строя в процессе эксплуатации вследствие истирания, удар­ных нагрузок, эрозии и т. д. Современная техника располагает различными методами восстановления и упрочнения деталей для повышения срока их службы.

Восстановление изношенных деталей – сложный организационно-технологический процесс, при котором, в отличие от производства новых деталей в качестве заготовки используют изношенную, но уже сформированную деталь. В этом случае затраты на выполнение таких операций, как литье, ковка, штамповка и т.п., отсутствуют. В то же время при восстановлении изношенных деталей появляется ряд дополнительных операций: мойка, разборка, дефектация, комплектация, затраты на которые следует учитывать при выборе способа восстановления.

Изношенные детали восстанавливают следующими способами:

а) сварка дуговая ручная и автоматическая под флюсом и в углекислом газе; сваркой восстанавливают станины и корпусные детали;

б) наплавка — процесс увеличения размеров изношенных деталей электродуговым способом с последующей обработкой детали на заданные размеры; наплавку используют для восстановления валов, червячных роторов, втулок и т.п.;

в) металлизация — процесс нанесения расплавленного металла с помощью сжатого воздуха; такое напыление осуществляется послойно до 10 мм;

г) электрохимическое покрытие — это процессы хромирования, никелирования, цинкования до 3 мм;

д) пластические деформации — правка, раздача, обжатие и т.п.

Правка применяется для устранения изгиба, коробления и т.п. Обжатие и раздача применяются для изменения размеров деталей (втулок, пальцев).

Электродуговая металлизация. Этот способ нанесения по­крытий очень распространен. Преимуществами электродуговой металлизации являются высокая производительность нанесения покрытий, получение покрытий в несколько миллиметров, высо­кая износостойкость (в 1,5-2 раза выше новой детали), простота и технологичность процесса, возможность нанесения покрытия на одну поверхность различных наплавочных материалов. Обла­стью рационального применения электродуговой металлизации является антикоррозионная защита алюминием и цинком трубо­проводов, цистерн, емкостей, металлоконструкций.

Плазменное напыление. Плазменное напыление является од­ним из эффективных способов нанесения защитных и упроч­няющих покрытий на поверхность деталей. Это — процесс, при котором наносимый материал в виде порошка или проволоки вводится в струю плазмы, нагревается до температур, превы­шающих температуру его плавления, и разгоняется в процессе нагрева до скоростей порядка нескольких сотен метров в секун­ду. Плазменное напыление является наиболее сложным процес­сом плазменной обработки.

Высокоскоростное напыление. В основе метода лежит на­грев порошковых частиц и их нанесение со скоростью 2000 м/с на поверхность детали. Частицы порошка посредством газовой струи переносятся на деталь, обладая высокой кинетической энергией, которая при ударе о подложку превращается в тепловую. В качестве напыляемых материалов используются различные металлические и металлокерамические порошки.

Метод позволяет наносить покрытия толщиной от 50 мкм до нескольких миллиметров. Оптимальную же толщину покрытия следует выбирать в каждом конкретном случае исходя из экс­плуатационных, технологических и экономических соображений. Так, например, при защите от коррозии оптимальная толщина покрытия варьируется в диапазоне от 150 до 350 мкм. При нане­сении износостойких покрытий их толщина выбирается в диа­пазоне от 300 до 600 мкм.

При восстановлении деталей толщина покрытия может быть значительно больше оптимальных значе­ний. Этим методом может быть нанесено покрытие на сталь, чу­гун и цветные металлы. Материал покрытия — металлы и сплавы. Кроме того, метод позволяет наносить высококачественные по­крытия из металлокерамики (карбид вольфрама, карбид хрома и др. с микротвердостью до 74 HRC), обладающей высокой твердостью. Такой ассортимент материалов позволяет обеспе­чить очень широкий спектр свойств покрытий. В подавляющем большинстве случаев путем подбора покрытия достигается мно­гократное увеличение ресурса новых деталей. Применение со­временных высококачественных газотермических покрытий по­зволяет эффективно решать ряд проблем — износ трущихся дета­лей, снижение коэффициента трения, гидроабразивный износ, коррозия и др.

Высокоскоростной метод напыления позволяет получить бо­лее плотное в 1,5-3 раза прилегание покрытия, меньшую в 5-12 раз пористость и большую твердость, повышает эксплуатацион­ные характеристики.

Газопламенное напыление полимеров. Напыление полиме­ров — метод получения тонкослойных покрытий и тонкостенных изделий путем нанесения порошкообразных полимерных компо­зиций на поверхность детали или формы. Сплошная защитная пленка (или стенка изделия) образуется при нагревании детали (или формы) с нанесенным слоем порошка выше температуры плавления полимера или при выдержке в парах растворителя, в котором полимер набухает. В промышленности применяют раз­личные способы напыления полимеров: газопламенное, вихре­ и коленчатые валы, клапаны, шкивы, маховики, ступицы колес и т. д. Наплавку можно производить почти всеми известными способами сварки плавлением. Каждый способ наплавки имеет свои достоинства и недостатки.

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 11-12А/ММ 2 . Основными достоинствами ручной дуго­вой наплавки являются универсальность и возможность выпол­нения сложных наплавочных работ в труднодоступных местах. Для выполнения ручной дуговой наплавки используется обычное оборудование сварочного поста.

Для восстановления размеров изношенных деталей помимо электродов и присадочных прутков применяют наплавочные проволоки Нп-30; Нп-40; Нп-50 и т. д. Для наплавки штампов применяют легированные наплавочные проволоки Нп-45 Х 4ВЗФ, Нп-45 Х 2В8Т и др. (Нп — обозначает наплавочная).

Для износостойкой наплавки широкое применение находят порошковые проволоки в соответствии с ГОСТ 2601-84. Напри­мер, для наплавки деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания с умеренными ударными нагрузками применяют порошковые проволоки марок ПП-Нп-200 х 12М; ПП-Нп- 200 х 12ВФ и т.д. (ПП обозначает «проволока порошковая»),

Микродуговое оксидирование. Метод используется для нане­сения покрытий на алюминиевые и магниевые сплавы и позволяет получать покрытия с высокими механическими, ди­электрическими и теплостойкими свойствами. Покрытия на алюминиевых и магниевых сплавах по износостойкости пре­вышают все существующие материалы, используемые в современной технике. Например, при одинаковой микротвер­дости с корундом износостойкость покрытий, полученных этим методом, может быть в несколько раз выше.

Основные области применения:

— создание коррозионностойких и износостойких покрытий для бурового, нефтедобывающего и нефтеперерабатывающего оборудования;

пары трения, подшипники скольжения, зубчатые переда­чи, поршни, цилиндры, торцевые уплотнения.

Источник

Зил -130

Зил самосвал

Восстановление изношенных деталей

Восстановление изношенных деталей

Ремонт и восстановление изношенных деталей. На авторемонтных заводах и в автотранспортных предприятиях применяются многочисленные методы восстановления и ремонта деталей и агрегатов.

Виды восстановления изношенных деталей

1. Детали обрабатывают под ремонтные размеры;

2.Шейки коленчатых валов шлифованием;

3.обрабатывают под добавочные втулки;

4. Способом замены изношенной части детали;

5. Восстановление металлизацией;

6. Раздачей восстанавливают в основном полые детали:

7. Осадкой восстанавливают детали с изношенной внутренней поверхностью;

8 .Применяется также сварка кузнечная (горновая);

расточка блока цилиндров

Способы восстановления изношенных деталей

Имеется несколько способов восстановления изношенных деталей путем механической обработки.

1. Детали обрабатывают под ремонтные размеры; на изношенную поверхность ставят втулки, восстанавливающие ее номинальный размер; если позволяет конструкция, то от детали отрезают изношенную часто и заменяют ее новой, приваривая к оставшейся или ввертывая в нее.

Под ремонтный размер деталь можно обработать тогда, когда она имеет некоторый запас металла на ремонтируемой части, который можно удалить без ущерба для ее прочности и работоспособности. Таким методом восстанавливают цилиндры двигателей, подшипники распределительного вала, коренные подшипники, отверстия под толкатели блока цилиндров, шейки коленчатых и распределительных валов, Поршни, поршневые пальцы, клапаны и др.

Величины ремонтных размеров и допусков на них Для большинства деталей автомобилей каждой марки устанавливаются специально разработанными техническими условиями, которые обязаны соблюдать все ремонтные предприятия. В соответствии с этими техническими условиями заводы выпускают запасные части не только номинальных, но и различных ремонтных размеров, т. е. несколько увеличенных или уменьшенных.

Установление единых ремонтных размеров для деталей автомобилей каждой марки позволяет широко использовать взаимозаменяемость, устраняет излишний труд на подгонку деталей, улучшает качество ремонта и упрощает систему снабжения запасными частями.

Например, для двигателей легковых автомобилей ГАЗ-21 и ГАЗ-13, грузовых автомобилей ЗИЛ для цилиндров, поршней и поршневых колец установлены ремонтные размеры, увеличенные против номинального на 0,5, 1,0 и 1,5 мм. Для цилиндров двигателей ГАЗ-БЗА и ГАЗ-66 введен дополнительный ремонтный размер 2,0 мм. Для цилиндропоршневой группы автомобилей «Москвич» предусмотрены ремонтные размеры, превосходящие номинальный на 0,125, 0,5, 0,75, 1,0, 1,5 и 2,0 мм.

шлифование коленчатых валов

2.Шейки коленчатых валов при изнашивании из круглых превращаются в овальные. Их форму восстанавливают шлифованием, при котором снимается небольшой слой металла. Для коренных и шатунных шеек прошлифованных валов, а следовательно, и для вкладышей подшипников для них установлены ремонтные размеры, уменьшающие их номинальный размер: для двигателей грузовых автомобилей ЗИЛ-164 и ЗИЛ—157—на» 0,3, 0,6, 1,0, 1,5 и 2,0 мм; для автомобилей ЗИЛ-130—на 0,05, 0,3, 0,6, 1,0, 1,25 и 2,0 мм; для двигателей «МоСквич» — на 0,25, 0,50, 0,75, 1,0 и 1,25 мм; для двигателей ЗМЗ — на 0,25, 0,50, 0,75, 1,0 и 1,25 мм.

Аналогично разработаны ’ремонтные размеры для деталей других агрегатов.

завтуливание

3.При восстановлении способом дополнительных деталей изношенные рабочие поверхности обрабатывают под добавочные втулки. Втулки запрессовывают в расточенное отверстие и обрабатывают под номинальный или ремонтный размер. Таким же способом на изношенную плоскость детали устанавливают накладки.

Так восстанавливаются цилиндры блоков, прошедшие расточку под последний ремонтный размер (в расточенный цилиндр вставляют гильзу и обрабатывают ее под номинальный размер), отверстия под подшипники качения в картерах коробок передач и задних мостов, отверстия с изношенной резьбой и т. д.

сварка полуосей

4. Способом замены изношенной части детали ремонтируют, например, полуоси, имеющие износ шлицов или конуса и резьбы крепления ступицы. Изношенную часть полуоси обрезают, приваривают к ней новый «стержень из того же металла и механически и термически обрабатывают его под номинальные размеры. Этим же способом можно ремонтировать ступицы ведущих колес грузовых автомобилей‚ имеющие большие износы отверстия под посадку внешней обоймы наружного подшипника или срыв шпилек крепления полуоси.

Поврежденную часть ступицы отрезают и на ее место ставят новую из специально отлитой чугунной втулки. Новую часть ступицы обрабатывают под номинальные размеры. Способом замены части детали удается ремонтировать дорогостоящие детали.

металлизация

5. Восстановление металлизацией заключается в нанесении расплавленного и распыленного металла на предварительно подготовленную изношенную поверхность детали. Наносимый металл (в виде проволоки) расплавляется электрической дугой внутри особого аппарата металлизатора, а затем струей сжатого воздуха дробится на мелкие частицы и напыляется на деталь.

Слой металла напыляют с припуском на дальнейшую обработку. Способом напыления возможно восстанавливать детали на некоторых синтетических материалов. Восстановление способом гальванического наращивания производится хромированием, осталиванием и омеднением.

Способы восстановления деталей обработкой металлов давлением разделяются на правку, раздачу, осадку (вдавливание), вытяжку, накатку и прокатку.

Правку производят либо в холодном состоянии без последующей термообработки, либо (при большом прогибе) с местным подогревом, после которого чаще всего необходима термообработка ( нормализация или др.)

6. Раздачей восстанавливают в основном полые детали: трубы полуосей ведущих мостов изношенными местами посадки подшипников, поршневые пальцы при износе наружной поверхности; чашки дифференциалов при износе мест посадки подшипников и т. д.

7. Осадкой восстанавливают детали с изношенной внутренней поверхностью (например, бронзовые втулки верхней головки шатуна).

При других способах восстановления деталей давлением (вытяжкой, накаткой, -прокаткой) свободный метал детали перемещают к изношенным местами при ремонте деталей автомобилей широко применяют электродуговую и газовую (ацетилено- кислородную и бензино— кислородную) сварку.

осадка втулок

Из всех видов газовой сварки наибольшее распространение получила ацетилено- кислородная: ацетилен дает сварочное пламя высокой температуры, его удобно получать из карбида кальция.

Используют также электродуговую автоматическую сварку, где механизированы подача и передвижение электрода, и полуавтоматическую, где механизирована подача электрода.

сварка ацетиленом

8 .Применяется также сварка кузнечная (горновая) и термитная, при которой разогрев металла до высокой температуры происходит за счет тепла, выделяемого при нагреве термитного порошка (окисла железа).

С помощью местного нагрева детали указанными выше способами производят наплавку металла на ее из ношенную часть.

кузнечная сварка припой деталей

При восстановлении деталей пайкой используют все виды припоев. По прочности соединения пайка уступает сварке, однако пайка позволяет сохранить структуру металла, обеспечивает чистоту соединения, сохраняет размеры и форму деталей и обходится сравнительно недорого.

СМОТРИТЕ ВИДЕО

Источник