- •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
6.4.10. Инженерный анализ особенностей восстановления работоспособности деталей наплавкой
При выборе вида наплавки руководствуются заданными эксплуатационными свойствами деталей и технико-технологическими возможностями того или иного вида наплавки.
Автоматическая электродуговая наплавка под слоем флюса позволяет наплавлять слой металла толщиной более 3 мм на тела вращения типа валов, которые устанавливаются в патроне специального или токарного станка и центрах. Токарный станок дополнительно оснащается токосъемниками, оборудуется понижающей передачей для обеспечения требуемой частоты вращения детали (nв= 0,25—4,0 мин-1). Продольная подача наплавочной головки, устанавливаемой на суппорте станка, принимается равной 3—6,5 мм/об, но с условием перекрытия предыдущего валика последующим на 0,3—0,5 его ширины.
Вылет электродной проволоки в зависимости от диаметра детали и величины тока принимается в пределах 10—25 мм, а его смещение с зенита — в пределах 2—7 мм.
Эксплуатационные и физико-механические свойства наплавленного металла зависят от состава флюса, материала электродной проволоки и указанных выше параметров режима наплавки, величины проплавления детали, которая определяется по зависимости:
где k = (0,2-0,3) — коэффициент; J — сила тока, A; VH — скорость наплавки, мм/мин; U— напряжение, В.
К преимуществам автоматической наплавки под слоем флюса относятся: возможность получения поверхностного слоя детали с необходимыми механическими свойствами (твердость до HRC 56—62, высокая износостойкость, плотность и однородность покрытия) и химическим составом; возможность защиты зоны дуги и расплавленного металла от воздействия кислорода и азота воздуха; высокая устойчивость процесса образования покрытия вследствие его механизации и управляемости.
Недостатками автоматической наплавки под слоем флюса являются: возможность перегрева основного металла детали и изменение вследствие этого структуры и механических свойств; ограничение по диаметру (более 45 мм) номенклатуры восстанавливаемых деталей вследствие их температурных деформаций и стекания медленно затвердевающих шлака и металла шва; необходимость дорогостоящих флюсов, электродной проволоки, специальной оснастки.
Наплавка в среде инертных газов (аргона, гелия) из-за высокой стоимости последних применяется редко.
Наплавка в среде углекислого газа применяется, в основном при ремонте деталей, изготовленных из мало- и среднеуглеродистых сталей и чугунного литья. С целью получения наплавленной поверхности заданной твердости в ряде случаев используется направленное охлаждение этой поверхности струей жидкости.
При этом принимают: шаг наплавки в пределах 2,5 - 6,0 мм; вылет электрода равным 7 - 20 мм; смещение электрода в пределах 3-10 мм Углекислый газ, диссоциируя при наплавке на атомарный кислород и окись углерода, оказывает окислительное действие на материал детали, что устраняется применением электродной проволоки содержащей раскислители (титан, кремний, марганец) и соответствующие легирующие элементы. Наплавку ведут с взаимным перекрытием валиков на постоянном токе обратной полярности.
К преимуществу наплавки в среде углекислого газа относятся: отсутствие вредных выделений и шлаковой корки на покрытии- открытая для обзора зона наплавки, что дает возможность оперативно корректировать процесс; возможность наплавки деталей малых диаметров; более высокая, по сравнению с автоматической наплавкой под слоем флюса, производительность процесса (коэффициент наплавки равен 15-16 г/А • ч).
Недостатками этого вида наплавки являются большое разбрызгивание (потери) металла электродной проволоки и сравнительно низкие механические свойства наплавленного слоя.
Наплавка в среде водяного пара используется для наплавки стальных деталей. В процессе наплавки водяной пар диссоциирует образуя атомарный водород, который и служит в данном случае защитным газом. При наплавке детали диаметром 40-50 мм электродной проволокой диаметром 1,6 мм примерные значения параметров режима следующие: величина постоянного тока обратной полярности 150-200 А; напряжение 35-36 В; скорость наплавки 18-36 м/ч- давление пара (6-7) • 10-2 МПа.
К преимуществам данного вида наплавки относятся такие как: дешевая, недефицитная защитная среда; устойчивость наплавленного металла к трещинам; отсутствие вредных газов.
Вместе с тем активное выгорание кремния, марганца, углерода образование пор в наплавленном слое ограничивают область применения этого метода и ведут к его удорожанию за счет необходимости использования специальной электродной проволоки (с повышенным содержанием марганца, кремния).
Наплавка вибродуговая, представляющая собой разновидность рассмотренных ранее видов электродуговой наплавки, осуществляется за счет придания электродной проволоке осевых колебаний с частотой 50—100 с"1 и амплитудой 1—3 мм. Наплавка ведется, как правило, на постоянном токе обратной полярности, с охлаждением наплавленного металла 4—6%-ным раствором кальцинированной соды в воде, являющейся одновременно и защитной средой. Наличие охлаждающей жидкости и прерывистый характер нанесения металла способствуют закалке наплавляемого валика и частичному его отпуску, что приводит к образованию неоднородной структуры от мартенсита закалки до тростосорбита отпуска с твердостью 26-55 HRC.
Надежное сплавление наплавленного слоя с основным металлом детали обеспечивается обычно при толщине слоя в 2,5 мм. Параметры режима наплавки взаимосвязаны между собой зависимостью:
где n — частота вращения детали, мин-1; d — диаметр электродной проволоки, мм; V — скорость подачи проволоки, м/мин; S — шаг наплавки, мм/об; Д — диаметр детали, мм; h — толщина наплавляемого слоя, мм; — коэффициент наплавки (= 0,85—0,9).
К преимуществам вибродуговой наплавки относятся: слабый нагрев восстанавливаемой детали и возможность восстановления поверхности диаметром от 15 мм без существенных структурных изменений основного металла; возможность получения поверхностного слоя детали с заданным химическим составом, закалочными структурами, твердостью и толщиной (от 0,5 до 3,0 мм).
Однако этот метод имеет существенные недостатки, например: образование поверхности с неравномерной («пятнистой») твердостью, что значительно снижает усталостную прочность деталей, особенно при знакопеременных нагрузках; наличие пор и трещин в наплавленном слое.
С целью частичного устранения указанных недостатков вибродуговую наплавку проводят также под слоем флюса или в среде защитных газов; используют ультразвуковые колебания; проводят термомеханическую обработку наплавочного слоя; осуществляют пластическое деформирование наплавленного металла с помощью ролика или бойка.
Для механизированных видов сварки, наплавки основное время определяется раздельно по плоским (t0МП) и цилиндрическим (tомц) поверхностям соответственно:
где Lшп ,Lц — соответственно общая длина швов данного размера, наплавляемых на плоскую поверхность, и длина цилиндрической поверхности, м; Vсв, Vн— соответственно скорость сварки и наплавки, м/мин; S — продольная подача наплавочной головки или шаг наплавки, мм/об.; d — диаметр наплавляемой поверхности, мм; i — число проходов.
Вспомогательное время при этом принимают равным 0,5 мин на один проход, дополнительное — 15% от оперативного, а подготовительно-заключительное — 15 мин.
При плазменной наплавке возможно получение прочно сплавленного с главным металлом детали слоя наплавленного материала шириной от 8 до 45 мм и толщиной от 0,5 до 6 мм. Установка плазменной наплавки содержит целый комплекс оборудования: дозаторы наносимого материала; источники питания; системы газоснабжения и охлаждения плазмотрона. В общем случае плазменная наплавка характеризуется следующими значениями параметров процесса: диаметр проволоки — от 2,0 до 3,0 мм; сила тока — от 150 до 500 А; напряжение дуги — от 18 до 28 В; скорость наплавки — от 10 до 55 м/ч; шаг наплавки от 3 до 6 мм; производительность — от 5 до 30 кг/ч.
Плазменная наплавка в общем случае может удовлетворить самые разнообразные технологические и эксплуатационные требования по восстановлению работоспособности деталей. Основным ограничением широкого применения в ремонтном производстве этого вида наплавки является ее энергоемкость, относительные сложность и большая стоимость оборудования для ее осуществления.
Лазерная и электронно-лучевая наплавка выполняются на установках высокоинтенсивного нагрева не в качестве основной, технологической наплавочной операции, а в качестве последующей отделочной операции, в результате которой происходит оплавление поверхности наплавленного материала и улучшение его эксплуатационных и физико-механических свойств. В ремонтном производстве используется редко, например, при восстановлении кулачков распределительных валов, хвостовиков клапанов; для борирования поверхностей.
Кроме рассмотренных методов, в ремонтном производстве иногда целесообразно использовать и такие, как: литейная наплавка; намораживание металла; электроискровое наращивание; электроимпульсное наращивание; электроконтактная приварка ленты; электроконтактная приварка проволоки; электроконтактное напекание порошков.