ОСНОВНЫЕ
СПОСОБЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
ОБОРУДОВАНИЯ
Сварка и наплавка
Сварка. Сварка применяется
как способ неразъемного соединения деталей, а также для
восстановления изношенных деталей.
Ручная
газовая сварка осуществляется,
как правило, ацетилено-кислородным пламенем.
Ацетилен получают при помощи ацетиленовых генераторов или применяют
баллоны со сжатым газом. Материал присадочных
прутков выбирают в зависимости от материала
соединяемых деталей (предпочтительным
является наиболее близкий по составу).
При выполнении ручной газовой
сварки необходимо соблюдать следующие меры безопасности:
- баллоны с кислородом и ацетиленом перемещать только при помощи специальной тележки или на носилках. Переносить на руках и кантовать баллоны не допускается, так как при случайном их падении может произойти взрыв;
- хранение баллонов с кислородом и ацетиленом должно осуществляться раздельно, так как в случае утечки возможно образование взрывчатой смеси;
- вентили баллонов должны быть оборудованы специальными защитными колпачками;
- в процессе работы баллоны должны находиться в вертикальном положении;
- при разжигании газовой сварочной горелки сначала следует открыть вентиль кислородного баллона, а затем ацетиленового. В противном случае, при неисправности горелки и падении давления кислорода уменьшается скорость выхода газовой смеси из сопла, и пламя может проникнуть внутрь горелки, приведя к взрыву;
- по окончании выполнения сварочных работ сначала отключают подачу ацетилена, а затем кислорода;
- в случае засорения сопла горелки расплавленным металлом необходимо перекрыть подачу ацетилена;
- крепление газопроводных шлангов к горелке и баллонам следует осуществлять только с помощью специальных хомутов (не допускается обмотка шлангов проволокой).
Ручную газовую
сварку необходимо выполнять следующим
образом:
- подготовить кромки соединяемых деталей к сварке, придавим соответствующую форму, которая зависит от способа соединения свариваемых деталей и их толщины (рис. 1). Подготовка кромок производится опиливанием или рубкой вручную при помощи зубила или пневматического рубильного молотка;
|
| |
|
|
|
|
ГОУ НПО ПУ №67 |
Лист |
| |
|
|
|
|
| |
Изм. |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата |
- зафиксировать взаимное положение соединяемых деталей, используя струбцины, стяжки, распорки или электромагнитные фиксаторы;
- установить соединяемые детали в удобное для сварки положение при помощи домкратов или манипуляторов;
- подготовить присадочный материал, соответствующий по составу материалу соединяемых деталей;
- подсоединить газопроводные шланги к баллонам с кислородом и ацетиленом или к баллону с кислородом и ацетиленовому генератору, проверив отсутствие утечки газов в местах соединения;
- открыть вентили подачи кислорода и ацетилена к соплу газовой горелки и поджечь струю выходящей из нее смеси газов;
- отрегулировать мощность и вид пламени;
- подвести пруток из присадочного материала и газовую горелку к месту наложения сварного шва таким образом, чтобы присадочный пруток располагался на шве. а ядро пламени находилось на расстоянии 2... 6 мм от поверхности шва, при этом газовая горелка должна быть наклонена по отношению к поверхностям соединяемых деталей под некоторым углом α, величина которого зависит от толщины свариваемых деталей (рис. 2):
Рис. 2 Положение мундштука
газовой горелки
|
| |
|
|
|
|
ГОУ НПО ПУ №67 |
Лист |
| |
|
|
|
|
| |
Изм. |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата |
Толщина свариваемых
деталей S, мм До 1
1-3 3-5
5-7
Угол наклона
мундштука газовой горелки α, ° 10 20
30 40
Толщина свариваемых
деталей S, мм 7-10
10-12 12-15 Более 15
Угол наклона
мундштука газовой горелки α, ° 50 60
70 80
- направить пламя газовой горелки на присадочный пруток 2 (рис. 3) в месте его контакта со швом 1 и после начала плавления присадочного материала передвигать пруток и газовую горелку 4 вдоль шва так, чтобы пламя 3 все время попадало на пруток, расплавляя его и обеспечивая заполнение шва присадочным материалом. При перемещении прутка следует постоянно придавать ему колебательное движение относительно оси шва;
- после заполнения шва расплавленным присадочным материалом вывести оставшийся пруток из зоны пламени и выключить подачу кислорода и ацетилена к мундштуку горелки, повернув вентили подачи газов, расположенные на горелке;
- перекрыть подачу газов, повернув соответствующие вентили баллонов или генератора ацетилена;
- остудить выполненный шов на воздухе;
- зачистить выполненный сварной шов, используя зубило, напильник, наждачную бумагу и крацовочную щетку;
- проверить качество сварного соединения: отсутствие непроваренных мест и раковин контролируется визуально; скрытые дефекты — специальными методами дефектоскопии (ультразвуковыми и рентгеновскими).
Ручная
дуговая сварка выполняется с использованием
металлического электрода,
питание которого осуществляется от источника
постоянного или переменного тока. При
использовании источника переменного
тока необходимо применение сварочного
выпрямителя и трансформатора.
Наплавка. Метод восстановления
деталей машин наплавкой применяют в тех случаях,
когда на поверхности изношенной детали
необходимо получить поверхностный слой
заданной толщины и нужного химического состава,
обладающий высокой твердостью и износостойкостью. |
| |
|
|
|
|
ГОУ НПО ПУ №67 |
Лист |
| |
|
|
|
|
| |
Изм. |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата |
При восстановлении
деталей машин применяют два
основных способа наплавки
— вибродуговую и дуговую с газопламенной
защитой.
Вибродуговую
наплавку с использованием установки,
снабженной электромеханическим вибратором,
принципиальная схема которой приведена
на рис. 4, и обычного токарного станка
необходимо выполнять следующим образом:
- установить на суппорт токарного станка наплавочную головку, например мод. ОКС-6569 или ОКС-1252;
- подключить мундштук 13 наплавочной головки к положительному полюсу генератора 7, например мод. АН500/250;
- подготовить поверхность восстанавливаемой детали к наплавке, очистив ее от загрязнений и следов коррозии;
установить на
центрах, закрепленных в конических
отверстиях шпинделя и задней бабки станка,
электроизолирующие прокладки, например
из текстолита или резины;
- закрепить наплавляемую деталь 12 в центрах токарного станка;
- подключить закрепленную в центрах деталь к отрицательному полюсу генератора, используя контактные угольные щетки;
- подвести наплавочную проволоку через мундштук 13 наплавочной головки к поверхности детали;
- заполнить систему охлаждения станка 4...6%-ным растворомкальцинированной соды;
|
| |
|
|
|
|
ГОУ НПО ПУ №67 |
Лист |
| |
|
|
|
|
| |
Изм. |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата |
- настроить коробку скоростей станка на частоту вращения, обеспечивающую линейную скорость заготовки 0,50... 0,65 м/мин;
- настроить коробку подач станка на подачу 2,3...2,8 мм/об;
- настроить механизм подачи наплавочной проволоки на частоту вращения подающих роликов 14, обеспечивающую скорость ее подачи в зону наплавки не более 1,65 м/мин;
- развернуть вибрирующий мундштук наплавочной головки так, чтобы проволока подводилась к наплавляемой поверхности под углом 15...30°. При подводе проволоки к поверхности детали следует исходить из того, что амплитуда колебаний мундштука составляет 1,8...3,2 мм;
- включить главный привод станка;
- включить подачу смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) в зону наплавки;
- включить питание электрической цепи наплавки;
- включить механизм привода подачи проволоки и произвести наплавку;
- отключить по окончании наплавки привод механизма подачи проволоки, питание электрической цепи наплавки, подачу СОЖ и главный привод станка.
По этой технологии может
производиться наплавка наружных и
внутренних цилиндрических поверхностей,
наружных конических поверхностей, шлицов
и плоских поверхностей (рис. 5).
Дуговая
наплавка с газопламенной защитой осуществляется
путем наращивания на поверхности
изношенных деталей слоев материала
с использованием
углеродистой, высокоуглеродистой (в этом
случае возможна последующая закалка восстановленных
деталей) и низкоуглеродистой (при восстановлении
деталей из чугуна при необходимости их
последующей механической обработки) проволоки.
При этом способе
восстановления защитная среда создается
двумя концентричными потоками газов
(рис. 6) — кислорода и пропан-бутана. |
| |
|
|
|
|
ГОУ НПО ПУ №67 |
Лист |
| |
|
|
|
|
| |
Изм. |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата |
Наплавка производится
на базе установки, описанной ранее,
при этом газовая горелка должна быть
закреплена на мундштуке таким образом,
чтобы ее ось совпадала с концом электродной
наплавочной проволоки. Последовательность
выполнения работ такая же, как и при вибродуговой
наплавке. Только перед тем, как включить
питание цепи наплавки, следует разжечь
горелку газопламенной защиты. Последовательность
действий при этом та же, что и при разжигании
горелки для ручной газовой сварки.
Приварка
проволоки и ленты. Сущность операции
заключается в приваривании к восстанавливаемой
поверхности ленты или проволоки методами контактной шовной сварки.
Осуществляется операция
на специальных установках, работающих в полуавтоматическом
режиме по схеме, приведенной на рис. 7. На этих установках
можно восстанавливать детали различных
форм и размеров. Наиболее часто этот способ
применяется для восстановления корпусных
деталей и деталей типа валов.
Процесс приварки ленты к цилиндрической
детали сводится к следующему:
- очистить и обезжирить деталь, подлежащую восстановлению;
|
| |
|
|
|
|
ГОУ НПО ПУ №67 |
Лист |
| |
|
|
|
|
| |
Изм. |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата |
- установить очищенную и обезжиренную деталь в центрах установки;
- выбрать ленту для приварки в зависимости от требований, предъявляемых к твердости восстановленной поверхности:
Марка стали 20 40 45
Твердость приваренного слоя
HRC 22...27
41...46 46,5...51
Марка стали 55 40Х 65Г
Твердость приваренного слоя
HRC 51...56
51...61 61...66
- поместить ленту в подающее устройство;
- подвести свободный конец ленты к восстанавливаемой поверхности;
- подвести контактные ролики к восстанавливаемой поверхности так, чтобы они прижали к ней свободный конец ленты;
- включить питание сварочной головки;
- включить вращение шпинделя и произвести приварку ленты.
Нанесение покрытий
Металлизация. Металлизация —
получение на восстанавливаемой поверхности слоя металла
путем его нанесения в расплавленном виде распылением под воздействием
сжатого воздуха. Осуществляется процесс
с помощью специального аппарата — металлизатора,
схематически изображенного на рис. 8.
Расплавление металла может быть осуществлено
электрической дугой (электрометаллизация)
или ацетиленокислородным пламенем (газовая
металлизация). При нанесении металлических
покрытий вручную возможно использование
металлорежущих станков. Деталь устанавливают
в центрах
станка и придают ей необходимое движение
(вращение).
При использовании
металлизатора в закрытых помещениях
(цех, мастерская) необходимо
обеспечить вытяжную вентиляцию на рабочем месте. Для защиты глаз
от ультрафиолетового излучения следует применять
специальные светозащитные (темные) очки.
|
| |
|
|
|
|
ГОУ НПО ПУ №67 |
Лист |
| |
|
|
|
|
| |
Изм. |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата |
Металлизацию
необходимо осуществлять в такой
последовательности:
- очистить и обезжирить деталь, подлежащую восстановлению;
- подготовить поверхность, подлежащую восстановлению, к нанесению покрытия.
Примечание. Выбор
способа подготовки зависит от требований, предъявляемых к
прочности сцепления наносимого металлического
покрытия с основным металлом, коэффициента
концентрации напряжений и предела выносливости покрытия. Подготовка
к нанесению покрытия на плоские детали
сводится к нарезанию на их поверхностях
канавок на строгальных станках или пескоструйной
обработке; возможно также нанесение на
поверхность насечек при помощи зубила.
При подготовке к металлизации цилиндрических
деталей на их поверхности нарезают «рваную»
резьбу. Для этого деталь закрепляют в
центрах токарного станка и обрабатывают
резцом, вершина которого смещена вниз относительно
линии центров (табл. 1);
Таблица 1
Режимы нарезания «рваной» резьбы
| |
|
|
|
Диаметр детали,
мм |
Смещение резца,
мм |
Частота вращения
шпинделя, мин-1
ИН"1 |
Диаметр
детали,
мм |
Смещение
резца,
мм |
Частота вращения
шпинделя, мин-1 |
|
10 |
1,0 |
800 |
100 |
4,5 |
30 |
15 |
1,5 |
210 |
150 |
5,0 |
20 |
20 |
2,0 |
150 |
200 |
6,0 |
15 |
25 |
2,5 |
135 |
250 |
7,5 |
13 |
30 |
3,0 |
100 |
300 |
9,0 |
10 |
35 |
3,0 |
95 |
350 |
11,0 |
9 |
40 |
3,0 |
75 |
400 |
13,0 |
7 |
45 |
3,0 |
70 |
450 |
15,0 |
6 |
50 |
3,5 |
60 |
500 |
16,0 |
5 |
75 |
4,0 |
45 |
|
|
|
- закрепить деталь, подлежащую восстановлению, в центрах установки для металлизации (при восстановлении цилиндрических деталей) или на металлорежущем станке (токарном для металлизации тел вращения или фрезерном для нанесения покрытия на плоскую поверхность);
- выбрать электродную проволоку, необходимую для восстановления изношенной поверхности;
- установить в подающие ролики электродную проволоку и пропустить ее через направляющие втулки;
|
| |
|
|
|
|
ГОУ НПО ПУ №67 |
Лист |
| |
|
|
|
|
| |
Изм. |
Лист |
№ документа |
Подп. |
Дата |
- включить привод, обеспечивающий движение восстанавливаемой детали;
- включить подачу сжатого воздуха;
- включить подачу электроэнергии к электродной проволоке;
- нанести слой металла необходимой толщины на поверхность детали, подлежащей восстановлению.
Нанесение
порошковых покрытий. В зависимости от
степени износа, назначения детали и материала,
из которого она изготовлена, нанесение
порошковых покрытий на восстанавливаемую
поверхность осуществляется следующими
способами:
- газопламенным напылением без последующего оплавления —при износе, не превышающем 2 мм, и отсутствии деформаций, искажающих структуру материала (например, смятия), если детали в процессе эксплуатации не подвергаются знакопеременным нагрузкам, ударам и значительному температурному воздействию;
- газопламенным напылением с одновременным оплавлением — при износе восстанавливаемой поверхности до 5 мм, если детали изготовлены из чугуна, конструкционных углеродистых и легированных коррозионно-стойких сталей и испытывают в процессе эксплуатации знакопеременные и ударны<span class="Table_0020Grid__Char" style=" font-family: 'Times
|