- •Глава 1 технологическое оборудование —
- •1.4. Производительность технологического оборудования
- •Глава 2 устройство и принцип действия оборудования для технического обслуживания, диагностики и ремонта легковых автомобилей, их агрегатов и деталей
- •2.1. Оборудование для уборочно-моечных работ
- •2.2. Осмотровые сооружения и подъемное оборудование
- •2.3. Контрольно-диагностическое и регулировочное оборудование
- •2.3.9. Оборудование для контроля геометрии кузовов легковых автомобилей
- •2.4. Стенды для правки кузовов (кузовные стапели)
- •2.5. Шиномонтажное оборудование
- •2.6. Окрасочно-сушильное оборудование
- •2.7. Оборудование, оснастка и инструмент для сборочно-разборочных и механических работ
- •2.8. Электросварочное оборудование
- •2.9. Компрессоры
- •2.10. Оборудование для то отдельных систем
- •3. Выбор и приобретение технологического оборудования
- •3.1. Оценка механизации технологических процессов на птс
- •3.2. Выбор технологического оборудования для постов и участков птс
- •I группа. Экономические показатели
- •II группа. Оперативные показатели (временные)
- •III группа. Технические показатели
- •3.3. Приобретение технологического оборудования
- •3.3.2. Виды предпринимательских сделок по приобретению оборудования
- •Контрольные вопросы
- •4 Глава монтаж оборудования
- •4.1. Общие сведения и документация по монтажу оборудования
- •4.2. Предмонтажная подготовка оборудования и монтажной площадки
- •4.3. Основы проектирования и контроля фундаментов и опор
- •4.4. Контроль качества монтажных работ
- •Контрольные вопросы
- •Глава 5 техническая эксплуатация оборудования
- •5.1. Общие положения
- •5.2. Эксплуатационная документация
- •5.3. Анализ систем технической эксплуатации оборудования и критерии их выбора
- •5.4. Инженерное обеспечение технического обслуживания оборудования
- •5.5. Анализ неисправностей и предельного состояния элементов оборудования
- •5.6. Предельные и допустимые значения критериев работоспособности деталей и сопряжений конструктивных элементов оборудования
- •Контрольные вопросы
- •Глава 6 ремонт оборудования
- •6.1. Общие положения о ремонте
- •6.2. Ремонтная документация
- •6.3. Планирование и организация ремонта оборудования
- •6.4. Технологический процесс ремонта оборудования
- •6.4.1. Общая характеристика производственного процесса ремонта оборудования
- •6.4.2. Разборка оборудования
- •6.4.3. Очистка и мойка деталей и сборочных единиц
- •6.4.4. Дефектация деталей
- •6.4.5. Методы восстановления точности размерных цепей оборудования
- •6.4.6. Инженерное обоснование методов восстановления номинальной посадки в сопряжении при ремонте оборудования
- •6.4.7. Проектирование технологических процессов ремонта оборудования
- •6.4.8. Общая характеристика способов восстановления работоспособности деталей оборудования
- •6.4.9. Инженерный анализ особенностей восстановления сваркой
- •6.4.10. Инженерный анализ особенностей восстановления работоспособности деталей наплавкой
- •6.4.11. Восстановление деталей механической обработкой
- •6.4.12. Контроль качества ремонта оборудования
6.4.9. Инженерный анализ особенностей восстановления сваркой
К общим критериям выбора вида сварки, наплавки относятся: химические, фазовые превращения и зоны термического влияния; материал и диаметр сварочной, наплавочной проволоки, электродов; трудоемкость реализации.
Химические превращения свариваемого (наплавляемого) металла связаны с окислением их кислородом воздуха, образованием нитридов (действие азота); повышением хрупкости (наводороживание); науглероживанием; легированием (за счет реакций замещения) или, наоборот, выгоранием легирующих элементов.
В процессе нагрева — плавления — охлаждения металлы и сплавы претерпевают фазовые превращения. Высокотемпературное же воздействие фаз приводит к изменению металла детали и, значит, изменению свойств сварного соединения (наплавленного слоя). Поэтому с целью получения заданных свойств металла в шовной и околошовной зонах необходимо предпринимать в ряде случаев дополнительные технологические приемы: предварительный и/или окончательный отжиг; отпуск; быстрое, медленное, ступенчатое охлаждение (нагрев); проковку; оплавление и др.
Получение сварного шва с заданными свойствами и необходимыми производительностью и затратами определяется химическим составом и размерами сварочных материалов — проволоки, электродов, флюсов.
Современный уровень практической и теоретической проработки рассмотренных видов сварки и наплавки позволяет сформулировать технологические и технико-экономические их особенности и критерии выбора.
Частные критерии выбора способов сварки, наплавки непосредственно связаны с особенностями свариваемых, наплавляемых материалов и требуемых эксплуатационных свойств восстанавливаемых деталей.
Одним из критериев целесообразности применения в конкретных условиях ремонта конкретного вида сварки, наплавки является свариваемость различных материалов. Различают технологическую и физическую свариваемость.
Технологическая свариваемость — это технологическая способность материала к свариванию — образованию неразъемного сварного соединения.
Физическая свариваемость — совокупность процессов, протекающих в зоне сварки материала и приводящих к образованию неразъемного соединения. Все однородные металлы обладают физической свариваемостью, а для разнородных металлов обеспечение физической свариваемости требует дополнительных усилий.
К таким условиям относятся: температурный режим нагрева, сварки и охлаждения деталей; специальная подготовка места сварки; использование соответствующих сварочных материалов; использование соответствующих видов энергии, количества и характера ее проявления.
Свариваемость деталей зависит от количества химических элементов в ее составе и оценивается эквивалентным содержанием углерода по формуле
где С, Мn, Ni, Cr и др. — процентное содержание химических элементов в составе стали.
Практика показала, что свариваемость стали при Сэ < 0,25 хорошая; при Сэ = 0,25-0,35 — удовлетворительная; при Сэ= 0,35-0,45 — ограниченная (для предупреждения трещин необходимо проводить предварительный или сопутствующий подогрев, термообработку после сварки и применять специальные виды сварки); при Сэ > 0,45 — плохая (требуется подогрев до и после сварки, специальная ее технология). С учетом толщины свариваемых деталей эквивалентное содержание углерода корректируется и равно
где N= 0,005δ × Сэ - поправка на толщину δ (мм) детали. С учетом (3.54) температура предварительного подогрева определяется по формуле
Качественная оценка свариваемости сталей и влияние на нее отдельных химических элементов сводится к следующему.
Хром при сварке образует карбиды, ухудшающие коррозионную стойкость стали и резко повышающие твердость в зонах термического влияния, а также содействует образованию тугоплавких окислов, затрудняющих процесс сварки.
Никель увеличивает пластические и прочностные свойства стали, способствует образованию мелкозернистой структуры шва.
Молибден способствует повышению несущей способности стали при ударных нагрузках и повышенных температурах, а также образованию мелкозернистой структуры. Однако молибден способствует появлению трещин в наплавленном металле и околошовной зоне термического влияния. В процессе сварки, наплавки молибден способен к выгоранию и образованию окислов.
Ванадий способствует образованию закалочных структур в сталях, затрудняющих сварочные процессы, активно окисляется и выгорает.
Вольфрам способствует значительному повышению твердости и работоспособности сталей даже при высоких температурах, но, вместе с тем, сильно окисляясь, затрудняет сварочные процессы.
Углерод при содержании в сталях более 0,25% резко ухудшает их свариваемость; способствует образованию закалочных структур, трещин, пористости.
Марганец при малом содержании в сталях (до 0,8%) существенного влияния на сварочные процессы не оказывает, при большем содержании способствует образованию закалочных структур и трещин.
Кремний, аналогично марганцу, оказывает негативное влияние на сварочные процессы лишь при больших его содержаниях (более 0,8%) в сталях вследствие образования тугоплавких окислов и жидкотекучести высококремнистых сталей.
Титан и ниобий при сварке коррозионностойких сталей (Х18Н9Т и др.) способствует образованию горячих трещин.
Свариваемость чугуна и эксплуатационные свойства сварного шва чугунных деталей зависят от структуры чугуна. Хорошо свариваются чугуны со светлой мелкозернистой перлитной структурой, включающей мелкопластический или глобулярный графит. Образование такой структуры зависит от температур нагрева и времени выдержки стали. При длительной выдержке и температуре более 500 °С в чугуне происходит распад цементита — очень твердого и хрупкого соединения белого чугуна. Поэтому горячая сварка чугуна более предпочтительна, нежели холодная. Недостатком горячей сварки чугуна является большая трудоемкость и тяжелые условия труда сварщиков. Плохо свариваются чугунные детали, длительно работающие при высоких температурах (окисление углерода и кремния приводит к образованию так называемого горелого чугуна) или соприкосновении с маслом и керосином.
Особенностью сварки меди являются ее способность к окислению и образованию монооксида меди Сu2О, взаимодействующего с водородом, что приводит к образованию паров воды и, как следствие, микротрещин — водородной болезни меди. Снижению этого способствует прокалка электродов, флюсов, осушение защитных газов.
Трудность сварки алюминия заключается в наличии в сварочной ванне тугоплавкой пленки оксида алюминия А12О3, температура плавления которого 2050 °С, а чистого алюминия всего 658 °С, что крайне затрудняет управление процессом сварки и формирования шва. Поэтому предпочтительна сварка алюминия в среде защитных газов и на постоянном токе обратной полярности (катодное распыление окисной пленки).
При выборе способа газовой сварки металлов и сплавов необходимо учитывать, что качество сварного шва зависит от возможности его науглероживания и одновременно обеднения (выгорания) легирующими элементами. Так, при сварке хромоникелевой стали при нагреве до температуры (400—800) °С происходит выпадение карбидов и сталь теряет устойчивость к межкристаллитной коррозии. При сварке меди сварной шов склонен к красноломкости, хрупкости, образованию микротрещин. При сварке латуни наблюдается выгорание цинка и образование пористости шва. При сварке безоловянных бронз образуются тугоплавкие окислы алюминия и хрома. При сварке алюминия и его сплавов в большей степени, чем при электродуговой сварке, наблюдается образование поверхностной тугоплавкой окисной пленки.