Ремонт валов методом напыления

Напыление валов

Научно-производственная фирма «Плазмацентр» оказывает услуги по напылению валов различных механизмов и оборудования (напыление изношенных валов, напыление посадочных мест).

Технологии напыления применяется в тех случаях, когда износ вала или износ посадочных мест вала больше менее 1-2 мм. Толщина наносимого покрытия методами газотермического или плазменного напыления на вал ограничена одним-двумя миллиметрами. Если износ вала превышает 2 мм на сторону, то восстановление вала выполняется методами наплавки.

Особенности напыления валов

• Как правило, напыленные на вал покрытия можно обрабатывать только методами шлифовки, т.к. при обработке резцом возможно образование сколов.
• Вал восстановленный напылением имеет очень высокую твердость, но обладает хрупкостью – ему противопоказаны ударные нагрузки.
• Оптимальная толщина напыления вала составляет 0,7-0,8 мм., покрытие наносится с припуском под последующую обработку, в результате которой толщина покрытия на валу 0,3-0,5 мм.

Преимущества применения плазменного напыления для посадочных мест

Технологические операции при ремонте вала напылением:

• Выбор технологии напыления, материала подслоя и основного материала, который будем напыляться для ремонта посадочных мест вала.
• Механическая предварительная подготовка поверхности вала, она включает в себя выборку дефектов вала, таких как сколы, трещины и прочее.
• Абразиво-струйная обработка поверхности вала под напыление.
• Напыление материала подслоя, толщиной 0,1-0,2 мм.
• Напыление основного материала на вал.
• Контроль покрытия нанесенного методом напыления на валу.
• Окончательная механическая обработка вала (шлифовка вала) в соответствии с размерами указанными на чертеже.
• Замеры вала и контроль качества.

Мы готовы выполнить работы по восстановлению рабочей поверхности вала напылением в Санкт-Петербурге.

Если Вам требуется произвести напыление вала или восстановить вал в Санкт-Петербурге, заполните бланк заказа и пришлите нам по адресу office@plasmacentre.ru, наши инженеры подготовят технико-коммерческое предложение для решения Ваших задач.

Другие услуги

Свяжитесь с нами по телефонам: +7 (812) 679-46-74, +7 (921) 973-46-74, или напишите нам на почту: office@plasmacentre.ru

Наши менеджеры подробно расскажут об имеющихся у нас технологиях нанесения покрытий, упрочнения, восстановления, придания свойств поверхности, а также о стоимости услуг компании.

Источник

О разных способах восстановления посадочного места на валу или наплавка против напыления

В этой статье я постараюсь выяснить, каким способом наиболее эффективно можно восстановить поврежденную шейку вала. Под «шейкой» я в данном случае подразумеваю любую посадочную поверхность на валу: под подшипник качения, под баббитовый подшипник или приводной цилиндрический или конический конец вала под муфту со шпоночными пазами.
Рассмотрим три наиболее распространенных варианта восстановления поверхности шейки: 1) изготовление втулки и последующая посадка с натягом, 2) электродуговая наплавка, 3) газотермическое напыление.

Изготовление втулки.
Преимущества: весь технологический процесс может осуществить токарь, и не нужно привлекать других специалистов.
Недостатки: очень трудоемкий способ, ограничен выбор материала для восстановления, невозможно восстановить шейку, имеющую меньший диаметр, чем соседние шейки (например, шейки коленвала), невозможно восстановить шейку со шпоночными пазами.

Электродуговая наплавка.
Преимущества: покрытие монолитно связано с основой, есть выбор различных по свойствам наплавочных материалов.
Недостатки: при восстановлении незначительных износов (что чаще всего бывает) основная часть наплавленного металла (50 – 80%) уходит в стружку при последующей механической обработке, вал при дуговой наплавке из-за интенсивного нагрева деформируется (без деформаций можно наплавить только конец вала). Валы обычно изготавливаются из углеродистых сталей (35, 40, 40Х и т. п. ), которые при наплавке закаливаются, что может привести к трещинообразованию в зонах, прилегающих к наплавке. Необходима сопутствующая наплавке термообработка (как минимум – предварительный подогрев).

Газотермическое напыление.
Преимущества: полное и принципиальное отсутствие термических структурных превращений и тепловых деформаций в детали вследствие низких температур нагрева при данной технологии восстановления (не выше 250 град С); наличие открытых микропор в покрытии благоприятно влияет на условия работы пар трения, так как в порах постоянно удерживается незначительное количество смазки.
Недостатки: из-за слабой адгезии с поверхностью детали напыленное покрытие может работать только на сжатие, и если по условиям работы на поверхности могут возникать большие сдвиговые нагрузки, то не стоит эту поверхность восстанавливать напылением.

Предлагаю взвесить обозначенные «за» и «против» трех методов применительно, например, к восстановлению цилиндрического приводного конца вала из стали 35Х в термообработанном состоянии с номинальным диаметром 150 мм и длиной 150 мм, имеющего шпоночный паз. К моменту ремонта диаметр составляет минимум 149,5 мм. На этот конец может насаживаться муфта или шкив. На мой взгляд, довольно распространенный случай.

Наличие шпоночного паза, как Вы понимаете, исключает возможность установки втулки, и поэтому этот крайне нетехнологичный способ мы рассматривать не будем.

Рассчитаем затраты на электродуговую наплавку.
Наплавлять будем дешевыми отечественными электродами НИИ-48Г с коэффициентом использования 0,58 и производительностью наплавки 1,9 кг/ч (данные АО «Спецэлектрод» Москва). Среднюю толщину наплавленного слоя примем равной 3 мм. На это нам понадобится 2,9 кг электродов (1 102,00 рубля без НДС) и 1,53 часа чистого времени горения дуги (без учета времени на кантование изделия, замену электродов и прочее).

Рассчитаем затраты на газопламенное порошковое напыление.
Производительность метода – 3,2 кг/час. Напылять будем слой 1 мм на сторону. Этого будет вполне достаточно для припуска на механическую обработку, так как напыление осуществляется в токарном станке с равномерной подачей горелки, и мы получим одинаковую толщину напыленного слоя по всей восстанавливаемой поверхности. Для этого нам понадобится 0,6 кг порошка (1 314,94 рубля без НДС) и 0,19 часа чистого времени напыления. Здесь нужно учесть, что нет необходимости прерывать процесс напыления на всякого рода вспомогательные операции.

Также, прошу обратить внимание на последующую механическую обработку, объем которой при наплавке существенно выше (сравните 2 мм и 0,5 мм припуска на радиус) и практика показывает, что токарю при обдирке бугристой наплавленной поверхности, содержащей остатки шлаковой корки, приходится не один раз останавливаться для заправки затупившегося резца.

Рассмотрим риски.
При дуговой наплавке вала из стали 35Х необходим предварительный подогрев примерно до 250 град С, для того чтобы избежать образования хрупких структур и, как следствие, трещин в металле, граничащем с наплавкой. Если данное требование проигнорировать, восстановленный конец вала может при работе под нагрузкой отломиться по краю наплавленной зоны.
Также в процессе наплавки можно чрезмерно перегреть конец вала и тем самым отпустить сталь, понизив ее прочность.
При напылении же нет риска изменения структуры основного материала, так как температура изделия не превышает 200 град С в течение всего процесса.

Резюме.
1. Напыление годится для восстановления любых посадочных мест на валах, где не нужно передавать большой вращающий момент через контакт с поверхностью.
2. Процесс напыления имеет затраты на материалы, соизмеримые с затратами на отечественные наплавочные электроды и при этом на порядок меньшие (примерно в 10 раз) затраты рабочего времени.
3. Напыление – безопасный метод, так как не разупрочняет восстанавливаемую деталь.
4. Напыление – удобный метод, так как для восстановления вал нужно один раз установить в токарный станок, и по завершении процедуры один раз снять с него уже готовый вал.

Выводы данной статьи, конечно же, не стоит безоговорочно применять ко всем случаям восстановления, но доля правды во всем вышесказанном, уверен, есть. Если Вы в чем-то не согласны с автором, прошу Вас связаться со мной и указать мне на мои ошибки.

Источник

Восстановление (напыление) распредвалов своими руками

О том, что распредвал вашего двигателя требует ремонта или, как минимум диагностики, вы узнаете практически сразу. О неисправности вам подскажут: датчик распредвала и нарушение штатной работы двигателя. Ведь распредвал – это деталь, которая во многом влияет на фазы газораспределения, а значит за стабильную работу цилиндров и т.д.

Методы ремонта распредвала

И, прежде, чем сразу же бросаться в крайность и думать о замене распредвала, его нужно попробовать отремонтировать. Если, конечно, вы уже не задумывались о том, чтобы поменять свой штатный на тюнинговый спортивный распредвал.

Когда речь идёт о такой процедуре, как ремонт распредвала, то своими руками основную процедуру ремонта в гараже вы вряд ли сможете выполнить. Ваша задача, снять головку блока цилиндров и вместе с распредвалом приехать в мастерскую, где возможен ремонт или восстановление распредвалов.

Основные дефекты, при которых требуется восстановление распредвала: биение (деформация) вала, износ кулачков и износ шеек. Не забывайте, для чего мы привозим в мастерскую ГБЦ – дефектовка и, при необходимости ремонт постели распредвала, обязательная комплексная процедура.

Устранение деформации распредвала. Этот дефект устраняется способом поэлементной холодной правки, которая позволяет привести в порядок как стальные, так и чугунные распредвалы.

Биение (изгиб) распредвала устраняют на призмах при помощи пресса. При этом методе естественным образом должны быть учтены допуски производителя распредвала, относительно допустимого биения.

После устранения биения обязательно производится динамическая балансировка. Иначе все усилия были напрасны. Восстановление распредвалов таким методом производится на специальных станках.

Восстановление кулачков распредвала и износ шейки устраняется таким методом, как напыление распредвала либо шлифовкой.

Изношенный кулачок шлифуется до вывода износа и восстановления профиля. Не следует забывать, что после шлифовки кулачка высота подъёма клапана не должна измениться. Иначе будет нарушен процесс фаз газораспределения.

Восстановление кулачков распредвала методом шлифовки, рекомендуется выполнять всего один раз. В противном случае нарушается радиус вершины кулачка, и, соответственно, происходит сбой фазы газораспределения. То есть, следующим этапом, после первого ремонта распредвала, служит замена распредвала.

Для опорных шеек распредвала применяется расточка (шлифовка) до уменьшенных ремонтных размеров. При этом варианте ремонта распредвала, затем применяются втулки. Если же шейки наращивают, то другие детали растачивают под их размер. Для небольшого слоя наращивания применяется осталивание либо хромирование шеек.

Реставрация методом напыления распредвала производится с применением порошковой проволоки многокомпонентного состава (алюминий – цинк). После процедуры напыления распредвала твёрдость покрытия не уступает заводским параметрам. Но, специалисты не рекомендуют проводить ремонт методом напыления более одного раза.

Необходимые параметры после ремонта распредвала

Реставрированный распредвал должен иметь следующие, обязательные параметры:

• допустимая шероховатость поверхности изделия – не ниже 8 класса;
• конусность и овальность элементов распредвала не более 0,01 мм;
• отреставрированные поверхности должны иметь твёрдость НКС 54-62.

Ремонт распредвала сопровождается обязательной заменой на новые, изношенных: роликов, осей, подшипников, втулок толкателей.

Удачи вам при восстановлении распредвала. Не торопитесь покупать новый распредвал, если не собирались этого делать.

Источник

Ремонт валов методом напыления

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ИНСТРУКЦИЯ
ПО ВОССТАНОВЛЕНИЮ ШЕЕК ВАЛОВ ОБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
МЕТОДОМ ГАЗОПЛАМЕННОГО НАПЫЛЕНИЯ

Срок действия с 01.07.84
до 01.07.89*
__________________
* О дате окончания действия см. ярлык «Примечания». —
Примечание изготовителя базы данных..

РАЗРАБОТАНО Львовским филиалом ЦКБ Главэнергоремонта

ИСПОЛНИТЕЛИ Т.Н.Харандюк, Я.В.Серивка, Б.Е.Глибовицкий

СОГЛАСОВАНО Физико-механическим институтом АН УССР

Заместитель директора по научной работе Г.Г.Максимович

Заместитель генерального директора по научной работе Т.С. Шишханов

Главный инженер В.И.Барило

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящая Технологическая инструкция предназначена для ремонтного персонала электростанций и энергоремонтных предприятий, осуществляющего ремонт валов электродвигателей, насосного и котельно-вспомогательного оборудования электростанций.

1.2. Технологической инструкцией предусматриваются работы по восстановлению изношенных мест под посадку насадных деталей на валах способом газопламенного напыления металлических покрытий.

1.3. Восстановлению подлежат места под посадку на валах с местным или сплошным износом по диаметру длиной 1,5-3,0 мм для валов диаметром от 25 мм и выше, а также риски, забоины, раковины в поверхностном слое глубиной до 2 мм.

1.4. Процесс восстановления изношенных элементов вала включает предварительную механическую обработку поверхности, подлежащей восстановлению, придание ей шероховатости, обезжиривание, напыление подслоя и рабочего слоя и заключительную механическую обработку напыленного слоя.

1.5. Для напыления подслоя используются материалы, дающие экзотермическую реакцию, преимущественно сплавы типа никель-алюминий. Экзотермическая реакция проявляется в процессе напыления при нагреве напыляемых частиц свыше 650 °С и обеспечивает дополнительное выделение тепла, способствующего прочному сцеплению напыляемого подслоя с основным металлом.

Подслой обеспечивает прочную связь основного металла с рабочим слоем покрытия, а также защищает основной металл от окисления в межоперационный период.

1.6. Работы по восстановлению изношенных мест под посадку насадных деталей на валах газопламенным напылением выполняются газосварщиками (операторами), прошедшими курс обучения по специальной программе, аттестованными квалификационной комиссией и допущенными к данным работам приказом по предприятию.

Программа обучения газосварщиков (операторов) должна быть утверждена главным инженером энергоремонтного предприятия.

1.7. В Технологической инструкции обобщены результаты работ, проводимых совместно Львовским филиалом ЦКБ Главэнергоремонта и Физико-механическим институтом Академии наук УССР в области разработки к внедрения газотермического напыления металлических покрытий.

2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ НАПЫЛЕНИЯ

2.1. Для газопламенного напыления мест под посадку на валах применяются следующие материалы:

— проволока «Алюник 7-1» диаметром 3,2 мм по ТУ 48-21-5060-75 — для напыления подслоя;

— стальная высокоуглеродистая проволока 65 Г диаметром 2,0 мм по ГОСТ 9389-75 — для нанесения рабочего слоя;

— сжатый воздух, очищенный от влаги и компрессорного масла, давлением 0,5-0,6 МПа;

— пропан-бутан в баллонах по ГОСТ 20448-75*;

* Действует ГОСТ 20448-90. — Примечание «КОДЕКС».

2.2. Каждая партия проволоки должна иметь сертификат с указанием завода-изготовителя, марки, диаметра, номера плавки и химического состава.

При отсутствии сертификата необходимо произвести химический анализ проволоки. Результаты химического анализа должны соответствовать данным, приведенным в табл.1.

Источник