- •Раздел 4 устранение износа деталей восстановлением их формы и размеров
- •Восстановление изношенных деталей сваркой и наплавкой
- •Применение автоматической сварки под флюсом
- •Виброконтактная наплавка
- •Наплавка твердыми сплавами
- •Меры безопасности при сварке и наплавке
- •Восстановление изношенных деталей металлизацией
- •Подготовка к металлизации и нанесение металлизационного слоя
- •Достоинства способа металлизации
- •Меры безопасности при металлизации
- •Восстановление изношенных деталей электролитическими способами
- •Электроискровое восстановление деталей
- •Восстановление изношенных деталей склеиванием
- •Склеивание карбинольным клеем и клеями бф
- •Склеивание эпоксидным клеем
- •Ремонт шпинделей и пинолей наделками и вставками на клее
- •Современные методы восстановления и упрочнения деталей при ремонте
- •Восстановление изношенных поверхностей деталей гальваническими покрытиями и химической обработкой
- •Восстановление деталей склеиванием карбинольными клеями и эпоксидными смолами
Раздел 4 устранение износа деталей восстановлением их формы и размеров
Восстановление изношенных деталей машин широко практикуется на многих заводах. Стоимость восстановления обычно колеблется от 15 до 40% стоимости новых деталей.
Восстановление деталей существенно ускоряет ремонт машин, оно также способствует значительной экономии легированных и цветных металлов.
В ремонтной практике применяются следующие основные способы восстановления изношенных деталей: 1) сварка и наплавка; 2) металлизация; 3) хромирование; 4) осталивание; 5) склеивание. Сломанные детали восстанавливают газовой, электрической и кузнечной сваркой, а также механическим способом, т. е. наложением заплат, накладок, стяжек и т.д.
Восстановление изношенных деталей сваркой и наплавкой
Сварку в ремонте применяют для заварки трещин и пробоин и устранения некоторых других дефектов оборудования, а также для восстановления поломанных деталей. Нередко из конструктивных соображений или с целью возобновить номинальный размер сопрягаемой поверхности прибегают к сварке как к средству восстановления деталей до первоначальных размеров. На изношенную поверхность наплавляют слой металла и затем детали, как правило, проходят механическую обработку.
Подлежащие восстановлению детали подвергают определенной подготовке. Замасленные детали вываривают в горячем растворе каустической соды, затем их промывают теплой водой. Детали тщательно осматривают. Если у них имеются трещины, то в случаях, когда не предусматривается механическая обработка сварного шва, очищают только места сварки. Концы замкнутых трещин зачищают в сторону непораженного металла на 10–25 мм; ширина полосы зачистки с каждой боковой стороны должна быть равна толщине детали по месту сварки. У деталей, имеющих разветвленные трещины, зачищают всю сеть трещин.
Подготовка деталей с трещинами, идущими на расстоянии от краев детали, заключается в следующем.
Концы несквозных трещин засверливают, а если это сделать невозможно, то вырубают металл вокруг трещины так, чтобы получить плавный переход от нее к здоровому металлу. При сквозных трещинах вырубают стенки трещины так, чтобы ее кромки образовали Х-образную или V-образную разделку с углом 90° и зазором между стенками трещины 4–8 мм.
При решении вопроса о ремонте тех или иных деталей сваркой (наплавкой) необходимо учитывать свариваемость металла, из которого эти детали изготовлены, т. е. его способность давать доброкачественные соединения.
Сварка и наплавка стальных деталей. Свариваемость стали зависит от ее химического состава, главным образом от содержания углерода. Большое влияние оказывают и легирующие элементы – хром, марганец, никель и др. С увеличением количества углерода и легирующих элементов в стали ее свариваемость ухудшается.
Хорошо сваривающиеся стали можно сваривать или наплавлять в обычных производственных условиях без предварительного нагрева и без последующей термической обработки. Это же относится и к удовлетворительно сваривающимся сталям. Однако детали из этих сталей при их большой толщине и большом диаметре нужно перед сваркой нагреть, чтобы предотвратить образование трещин. Стали с ограниченной и тем более с плохой свариваемостью могут давать трещины при сварке (в зоне теплового влияния, в наплавленном металле), поэтому рекомендуется детали из них перед сваркой отжигать. До сварки (наплавки) необходимо детали нагреть, а по окончании сварки подвергнуть закалке и отпуску.
Данные о свариваемости сталей приводятся в специальных изданиях.
В ремонтной практике применяют главным образом электродуговую сварку металлическими электродами. Сталь сваривают (наплавляют) специальной стальной электродной проволокой диаметром 1–3 мм с обмазкой.
Рис. 60. Направление плавки
Для получения прочного шва при электродуговой сварке металлическими электродами необходимо добиться полного сплавления основного и наплавленного металла. Важнейшее условие качественной сварки – это правильный выбор силы тока и вообще режима сварки соответственно толщине свариваемой детали и требованиям, диктуемым характером шва, диаметром электрода и применяемой обмазкой.
Наплавкой восстанавливают многие детали, в том числе и вращающиеся в подшипниках скольжения цапфы валов и осей, если их диаметр после обточки уменьшился более чем на 5% против диаметра, указанного в чертеже. Прежде чем приступить к наплавке, очищают поверхность до металлического блеска. Наплавку ведут слоями, идущими параллельно оси цапфы (рис. 60), причем слои один за другим наплавляют поочередно на диаметрально противоположных участках цапф, чтобы предупредить деформацию детали. Ширина наплавленного слоя не должна превышать двойной толщины электрода. Наплавив слой, зачищают его стальной щеткой; следующий слой должен покрывать предыдущий на одну треть ширины (1/3 а на рисунке).
Сварка и наплавка деталей из чугуна. Для чугуна (а также для углеродистых сталей толщиной менее 3 мм) применяется главным образом газовая сварка. Сварочный шов получают посредством присадочного материала в виде прутков или проволоки. Сварка чугуна ведется слабым восстановительным пламенем с небольшим избытком ацетилена. Чтобы предохранить расплавленный металл шва от окисления, применяют флюсы.
Сварка деталей из серого чугуна может производиться с предварительным общим нагревом от постоянного источника тепла (горячая сварка), с местным подогревом (полугорячая сварка) или без подогрева (холодная сварка). Лучшие результаты дает горячая сварка. При горячей и полугорячей сварке детали нагревают до 400–700° в печах или на специальных горнах с применением в качестве топлива древесного угля.
Ковкий чугун плохо поддается сварке. И электросварка, и газовая сварка деталей из ковкого чугуна стальными и чугунными электродами не дают прочного шва.
Охлаждение чугунных деталей, сваренных электрической дугой, должно быть медленным. Крупные детали охлаждают вместе с печью, в которой они были нагреты, мелкие помещают в сухой песок или золу.
Для заварки трещин в сложных чугунных деталях (картерах, кожухах редукторов, корпусах насосов и т. п.), без их предварительного нагрева широкое применение получила электросварка пучком электродов по способу, предложенному сварщиком А. Г. Назаровым. При этом способе сварку осуществляют перемещением пучка только вдоль шва; поперечное движение дуги происходит автоматически. Детали толщиной от 1 до 8 мм сваривают пучком из одного стального и одного медного электрода диаметром 4 мм, а детали толщиной от 8 до 22 мм – пучком из двух стальных и двух медных электродов диаметром 4–5 мм.
Сваркой пучком электродов получают плотный, легко обрабатываемый шов, превосходящий по прочности свариваемый чугун.