|
Стр. 22
- заключительная термическая обработка детали;
- окончательный контроль качества наплавленной детали.
Наплавка деталей цилиндрической формы может производиться
наложением валиков в направлении образующей цилиндра или по
винтовой линии при непрерывном вращении детали. Кольцевую наплавку
деталей малого диаметра следует выполнять на малых токах, смещая
электрод от верхней точки цилиндра в направлении, противоположном
вращению детали, чтобы предотвратить стекание расплавленного
металла. Оптимальная скорость наплавки (окружная скорость на
поверхности детали) тел вращения по винтовой линии в зависимости
от диаметра наплавляемой детали должна приближаться к данным,
указанным в таблице W.8.3.
Таблица W.8.3
ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ НАПЛАВКИ ОТ ДИАМЕТРА
НАПЛАВЛЯЕМОЙ ДЕТАЛИ
--------------------T--------T--------T--------T--------T--------¬
¦Диаметр детали, мм ¦ 200 ¦ 160 ¦ 120 ¦ 90 ¦ 60 ¦
+-------------------+--------+--------+--------+--------+--------+
¦Скорость наплавки, ¦28 - 32 ¦24 - 28 ¦20 - 24 ¦16 - 20 ¦14 - 18 ¦
¦м/ч ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
L-------------------+--------+--------+--------+--------+---------
При многоэлектродной наплавке или наплавке ленточным
электродом скорости должны быть ниже. Наплавка одним электродом
производится с шагом 3 - 10 мм. С увеличением ширины валика
необходимо увеличить и шаг наплавки. В случае выполнения
многослойной наплавки первый слой следует наплавлять слева
направо, второй - справа налево, третий - так же, как первый, и
т.д. Наплавка конических поверхностей зависит от угла наклона
образующих конуса к оси вращения (предпочтительное значение угла в
пределах 20 - 45°). Такие поверхности необходимо наплавлять снизу
вверх.
Большие конические поверхности следует наплавлять в наклонном
положении, чтобы образующая была в горизонтальном положении, при
постоянной окружной скорости детали и постоянном шаге наплавки.
При ручной наплавке металлическим электродом с присадочным прутком
сварщик производит наплавку электродом и одновременно вводит
присадочный пруток в зону электрической дуги.
Для ускорения плавления присадочного прутка его кромка время
от времени прижимается к кромке электрода. Вследствие этого через
конец присадочного прутка проходит сварочный ток и между концом
присадочного прутка и деталью горит дуга. Таким образом сварщик
добивается быстрого плавления прутка и электрода. Плотность тока
при этом принимается на 15 - 20% больше, чем обычно. Диаметр
прутка принимается на 1 - 2 мм больше диаметра электрода.
Присадочные прутки изготовляются из углеродистой, легированной
или высоколегированной сварочной или наплавочной проволоки. Этим
способом повышается производительность наладочных работ на 30 -
40%. Наплавка пучком электродов выполняется на переменном или
постоянном токе при следующих режимах, представленных в таблице
W.8.4.
Таблица W.8.4
РЕЖИМЫ НАПЛАВКИ ПУЧКОМ ЭЛЕКТРОДОВ
-----------------T-----------------------------------------------¬
¦ Параметр ¦ Количество электродов в пучке, шт. ¦
¦ +-----T-----T-----T-----T-----T-----T-----T-----+
¦ ¦ 2 ¦ 2 ¦ 2 ¦ 3 ¦ 3 ¦ 3 ¦ 4 ¦ 4 ¦
+----------------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
¦Диаметр ¦ 3 ¦ 4 ¦ 5 ¦ 3 ¦ 4 ¦ 5 ¦ 3 ¦ 4 ¦
¦электрода, мм ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+----------------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
¦Сила тока, А ¦120 -¦180 -¦250 -¦200 -¦230 -¦300 -¦230 -¦280 -¦
¦ ¦150 ¦250 ¦300 ¦250 ¦280 ¦350 ¦270 ¦320 ¦
L----------------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+------
При наплавке пучок следует перемешать прямолинейно по
направлению наплавки без поперечных колебательных движений.
W8.3. Восстановление деталей металлизацией
W8.3.1. Металлизация применяется для восстановления деталей с
изношенными плоскими наружными и внутренними цилиндрическими
поверхностями, заделки трещин в корпусных деталях, повышения
жаростойкости, коррозиестойкости и получения высоких
антифрикционных свойств.
В зависимости от источника тепла для распыления наращиваемого
металла металлизацию подразделяют на газовую, электрическую и
плазменную. Восстановление изношенных деталей металлизацией
состоит из операций подготовки поверхности детали, металлизации
поверхности и обработки поверхности детали после металлизации.
W8.3.2. Подготовка поверхности детали к металлизации включает
следующие операции:
- очистка и обезжиривание;
- предварительная механическая обработка;
- специальная обработка для образования шероховатости, а также
изоляция поверхностей детали, не подлежащих металлизации.
Предварительная механическая обработка поверхности детали
необходима для получения правильной геометрической формы
изношенной поверхности с целью получения минимально допустимой
равномерной толщины слоя покрытия для окончательной механической
обработки. Повышение шероховатости поверхности требуется для
улучшения сцепления с покрытием.
Толщина металлизированного слоя после окончательной
механической обработки не должна быть меньше: для цилиндрической
поверхности диаметром от 25 до 100 мм - 0,5 - 0,8 мм; для плоских
поверхностей - 0,5 - 1,0 мм.
Для предотвращения выкрашивания металлизированного слоя на
торцах детали и на открытых ее концах необходимо выполнить канавки
или буртики. Изоляция поверхностей, не подлежащих металлизации,
производится бумагой, картоном или листовым железом; отверстия и
пазы закрываются деревянными или резиновыми пробками. Способы
подготовки поверхности детали под металлизацию приведены в таблице
W.8.5.
Таблица W.8.5
СПОСОБЫ ПОДГОТОВКИ ПОВЕРХНОСТИ
ПОД МЕТАЛЛИЗАЦИЮ
------------------T------------------------T---------------------¬
¦Способ подготовки¦ Область применения ¦ Примечание ¦
+-----------------+------------------------+---------------------+
¦ Струйная обработка абразивом ¦
+-----------------T------------------------T---------------------+
¦Кварцевым песком ¦Обработка поверхности ¦Допускается выполнять¦
¦ ¦для защиты от коррозии ¦работу на открытом ¦
¦ ¦ ¦воздухе ¦
+-----------------+------------------------+---------------------+
¦Корундом ¦Дополнительная очистка ¦Рекомендуется при ¦
¦ ¦подготовленных, но за- ¦монтаже в условиях ¦
¦ ¦грязненных поверхностей ¦мастерских ¦
+-----------------+------------------------+---------------------+
¦Стальной крошкой ¦Повторная подготовка по-¦Стальную крошку сле- ¦
¦ ¦верхности ¦дует подавать под ¦
¦ ¦ ¦давлением воздуха 0,6¦
¦ ¦ ¦МПа (6 кгс/кв. см) ¦
+-----------------+------------------------+---------------------+
¦ Подготовка со снятием стружки ¦
+-----------------T------------------------T---------------------+
¦Нарезкой рваной ¦Подготовка тел вращения ¦Достигается установ- ¦
¦резьбы ¦ ¦кой резца ниже центра¦
¦ ¦ ¦детали ¦
+-----------------+------------------------+---------------------+
¦Фрезеровкой ка- ¦Исправление брака литья ¦Требуется последующая¦
¦навки дисковой ¦(трещин в корпусных де- ¦струйная обработка ¦
¦фрезой, вырубкой ¦талях) ¦абразивом или грубая ¦
¦канавок клиновид-¦ ¦шлифовка ¦
¦ной формы ¦ ¦ ¦
+-----------------+------------------------+---------------------+
¦Насечкой ¦Литье, особенно цветное,¦Выполняется пневмати-¦
¦ ¦плоские стальные поверх-¦ческим молотком с ¦
¦ ¦ности ¦последующей струйной ¦
¦ ¦ ¦обработкой абразивом ¦
+-----------------+------------------------+---------------------+
¦Безстружечная об-¦Тела вращения при высо- ¦Требуется окончатель-¦
¦работка: накаткой¦ких динамических нагруз-¦ная струйная обработ-¦
¦резьбы и рифлени-¦ках, требующие высокой ¦ка абразивом ¦
¦ем ¦прочности сцепления по- ¦ ¦
¦ ¦крытия с основой ¦ ¦
+-----------------+------------------------+---------------------+
¦Комбинированная ¦Тела вращения из легиро-¦В некоторых случаях ¦
¦обработка: нарез-¦ванных материалов ¦требуется дополни- ¦
¦кой резьбы и ¦ ¦тельная обработка ¦
¦струйной обработ-¦ ¦абразивом ¦
¦кой абразивом ¦ ¦ ¦
+-----------------+------------------------+---------------------+
¦Электроподготовка¦Детали из низколегиро- ¦Электроподготовка ¦
¦(нанесение проме-¦ванной стали, не испыты-¦оказывает заметное ¦
¦жуточных покры- ¦вающие динамическую на- ¦влияние на усталост- ¦
¦тий): ¦грузку, а также плоские ¦ную прочность детали ¦
¦- никелевым элек-¦детали и тела вращения ¦ ¦
¦тродом с последу-¦при необходимости нане- ¦ ¦
¦ющей струйной об-¦сения толстого покрытия ¦ ¦
¦работкой абрази- ¦ ¦ ¦
¦вом; ¦ ¦ ¦
¦- нанесением под-¦Получение твердой повер-¦ ¦
¦слоя молибдена ¦хности детали с тонким ¦ ¦
¦ ¦слоем покрытия ¦ ¦
L-----------------+------------------------+----------------------
W8.3.3. Газовая металлизация по принципу работы подразделяется
на два вида: на металлизацию с применением дутьевого газа и без
применения дутьевого газа. Наибольшее распространение имеет
металлизация с применением дутьевого газа, при которой проволока
расплавляется теплом нейтрального пламени горючего газа
(ацетилена, пропана и др.) и кислорода, а размельчение и перенос
частиц металла на поверхность детали производятся сжатым воздухом
или инертным газом.
Режим газовой металлизации:
- давление сжатого воздуха - 0,3 - 0,5 МПа (3 - 5 кгс/кв. см);
- давление ацетилена - 4 - 60 кПа (0,04 - 0,6 кгс/кв. см);
- расход ацетилена - 240 - 850 л/ч;
- давление кислорода - 0,2 - 0,7 МПа (2 - 7 кгс/кв. см);
- расход кислорода - 600 - 2100 л/ч;
- диаметр проволоки - 1,5 - 3,0 мм;
- скорость подачи проволоки 4,5 - 6,0 м/мин.;
- расстояние от сопла до детали (рекомендуемое) - 100 - 150
мм.
Нанесение покрытий производится газопламенными металлизаторами
(ГИМ-2М, МГИ-1-57, МГИ-2-65 и др.) вручную и на станках.
Материалом для нанесения покрытий служит проволока (стальная,
бронзовая, латунная, из алюминиевого сплава, молибдена и др.). Для
получения более однородного, беспористого и хорошо связанного с
основанием покрытия необходимо после напыления слоя произвести его
оплавление.
Этот процесс состоит из нанесения на обезжиренную поверхность
детали металла при помощи металлизатора и последующего
расплавления покрытия пламенем горелки или индукционным нагревом.
Расплавление металла происходит без перегрева детали и без
изменения его состояния.
W8.3.4. Электрическая металлизация по принципу работы может
быть электродуговая и высокочастотная.
Электродуговая металлизация предназначена для выполнения всех
видов металлизационных работ и производится в режиме:
- сила тока: переменного - 110 - 250 А, постоянного - 55 - 160
А;
- напряжение - 25 - 35 В;
- давление сжатого воздуха 0,4 - 0,6 МПа (4 - 6 кгс/кв. см);
- окружная скорость детали - 1,2 - 2,5 м/мин.;
- число проволок - 2 шт.;
- скорость подачи проволок - 0,6 - 1,5 м/мин.;
- продольная подача металлизатора - 1 - 10 мм на один оборот
детали;
- расстояние от сопла до поверхности детали - 8 - 100 мм.
Твердость покрытия в 1,6 - 1,7 раза выше твердости исходной
проволоки (за счет закалки и упрочнения частиц). Нанесение
покрытий производится электродуговыми металлизаторами: ЭМ-6,
ЭМ-12, ЭМ-15 (станочные) и ЭМ-9, ЭМ-10, ЭМ-14 (ручные).
Металлизаторы ЭМ-6, ЭМ-12 предназначены для восстановления
изношенных цилиндрических и плоских поверхностей деталей различных
размеров, нанесения антикоррозионных покрытий, повышения
жаростойкости и др.
Ручной металлизатор применяется для восстановления изношенных
деталей, деталей с механическими повреждениями (трещинами), для
нанесения антикоррозионных и декоративных покрытий, устранения
дефектов в отливках, повышения жаростойкости стали.
Наличие двух- или трехпроволочных металлизаторов дает
возможность получить сталемедные, медносвинцовистые,
сталеалюминиевые и другие композиции из одного, двух, трех разных
металлов, а изменение скорости подачи проволоки и композиции с
различным соотношением этих металлов.
При высокочастотной металлизации используется принцип
индукционного нагрева, который выполняется в режиме:
- производительность при металлизации стальных деталей - 5 -
10 кг/ч;
- диаметр проволоки - 4 - 5 мм;
- давление сжатого воздуха - 0,3 - 0,4 МПа (3 - 4 кгс/кв. см);
- расход сжатого воздуха - 0,6 - 0,8 м/мин.;
- скорость подачи проволоки - 0,4 - 1,5 м/мин.
Для нанесения покрытий используются высокочастотные
металлизаторы МВЧ-1, МВЧ-2, МВЧ-3.
По сравнению с злектродуговым процессом при высокочастотной
металлизации углерода выгорает примерно в 4 - 6 раз меньше. Лучшие
результаты при высокочастотной металлизации дает проволока с
содержанием углерода 0,45%; эта проволока обеспечивает наиболее
стабильный состав покрытия.
W8.3.5. Плазменно - дуговая металлизация основана на
способности газов при определенных условиях переходить в состояние
плазмы.
Плазма - сильный поток заряженных частиц, обладает высокой
электрической проводимостью. Температура струи плазмы значительно
выше температуры электрической дуги. Плазмообразующий газ, не
содержащий кислорода, позволяет получать покрытия без окислов.
Нанесение покрытий металла на детали производится установками
УМП-4-64, УПУ-ЗМ, УМП-5-68. Эти установки предназначены для
выполнения покрытий из тугоплавких материалов. Наиболее
универсальными являются установки УМП-4-64 и УМП-5-68, они
позволяют выполнять резку, сварку, плавку, пайку, оплавление
поверхности и другие операции.
Плазменная металлизация производится в режиме:
- производительность по напылению порошка - 4 - 12 кг/ч;
- максимальная сила тока - 400 - 600 А;
- расход азота - 25 - 40 л/мин.;
- давление азота - 0,3 - 0,4 МПа (3 - 4 кгс/кв. см);
- расход охлаждающей воды - 3 - 4 л/мин.;
- давление охлаждающей воды - 0,25 - 0,4 МПа (2,5 - 4 кгс/кв.
см);
- толщина покрытия - 0,1 - 10 мм.
W8.3.6. Газотермическое напыление используется для исправления
дефектов литья, восстановления изношенных поверхностей, а также
для получения покрытий с особыми физико - механическими
свойствами.
Сущность процесса заключается в нанесении металлического
порошка, расплавленного пламенем горелки, на предварительно
подготовленную поверхность детали. Напыляемые частицы заполняют
неровности поверхности и, охлаждаясь, сжимаются, прочно соединяясь
с деталью.
W8.3.7. Подготовка поверхности детали к напылению имеет
большое значение для прочного сцепления напыленного покрытия с
деталью. Для увеличения силы сцепления покрытия деталь должна
иметь возможно большую площадь поверхности сцепления (за счет
шероховатости), быть очищенной от окисной пленки, влаги, масла и
других загрязнений. Особую опасность для сцепления представляют
поры: в них может содержаться масло, которое в результате
нагревания детали при напылении выделяется на поверхность, что
ухудшает сцепление покрытия с основой.
Подготовка поверхности детали к напылению покрытия включает
следующие операции:
- обезжиривание;
- механическая обработка для снятия неровностей и удаления
усталостного слоя;
- придание поверхности шероховатости для увеличения сцепления
с основой детали;
- защита ненапыляемых участков детали.
Способы подготовки поверхности к напылению приведены в таблице
W.8.6.
Таблица W.8.6
СПОСОБЫ ПОДГОТОВКИ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛИ
----------------------T------------------------------------------¬
¦ Операция ¦ Технология ¦
+---------------------+------------------------------------------+
¦Обезжиривание детали:¦Протирка ветошью, смоченной в ацетоне. ¦
¦стальной, бронзовой, ¦Отжиг при температуре 400 - 450 °С ¦
¦алюминиевой, чугунной¦в течение 3 - 4 ч ¦
+---------------------+------------------------------------------+
¦Механическая обработ-¦ ¦
¦ка детали: ¦ ¦
¦нетермообработанной ¦Проточка резцом на глубину не менее 0,1 мм¦
¦термообработанной ¦Шлифование абразивным кругом из карбида ¦
¦ ¦кремния зернистостью 80 мкм ¦
+---------------------+------------------------------------------+
¦Придание поверхности ¦Нарезка резцом с закругленной режущей ¦
¦шероховатости ¦кромкой (R = 0,2 мм) специальной резьбы с ¦
¦ ¦шагом, равным глубине предварительной ¦
¦ ¦обработки поверхности, и глубиной резьбы, ¦
¦ ¦равной половине ее шага. Струйная обработ-¦
¦ ¦ка поверхности в дробеструйной камере ¦
¦ ¦смесью порошков электрокорунда зернистос- ¦
¦ ¦тью 60 - 80 мкм (50%) и 120 - 160 мкм при ¦
¦ ¦давлении воздуха 0,5 - 0,6 МПа (5 - 6 кгс/¦
¦ ¦кв. см) и его расходе 3 - 5 куб. м/мин. ¦
+---------------------+------------------------------------------+
¦Защита оборудования и¦Ненапыляемые зоны экранируются, все отвер-¦
¦ненапыляемых участков¦стия и канавки закрываются пробками из су-¦
¦детали ¦хого дерева или графита ¦
L---------------------+-------------------------------------------
W8.3.8. Напыление выполняется вручную или на станке с
использованием горелок ГАЛ-2 при подаче самофлюсующихся порошков в
струе газа или горелок ГАЛ-4-72 и ГАЛ-6-73 при внешней подаче
порошков с последующим оплавлением.
Напыление выполняется в режиме:
- давление ацетилена - 3 - 5 кПа (0,03 - 0,05 кгс/кв. см);
- давление кислорода - 35 - 45 кПа (0,35 - 0,45 кгс/кв. см);
- расход ацетилена - 15 - 17 л/мин.;
- расход кислорода - 16 - 18 л/мин.;
- окружная скорость обрабатываемой поверхности - 18 - 20
м/мин.;
- расстояние от горелки до детали - 160 - 180 мм;
- продольная подача горелки - 3 - 4 мм на один оборот детали;
- расход порошка - 2,5 - 3,0 кг/ч.
W8.3.9. Обработка деталей после металлизации. Получение
требуемых размеров и чистоты поверхности достигается механической
обработкой. Обработка детали производится после полной усадки
нанесенного материала.
Припуск на обработку зависит от диаметра, длины обрабатываемой
поверхности и характера предполагаемой обработки. Средние значения
припусков приведены в таблице W.8.7.
Таблица W.8.7
ПРИПУСК НА ОБРАБОТКУ ПОСЛЕ МЕТАЛЛИЗАЦИИ
(мм)
----------------T------------------------------------------------¬
¦Диаметр детали,¦ Припуск на обработку ¦
¦ мм +-----------T-----------T-----------T------------+
¦ ¦ токарная ¦последующая¦ всего ¦ одна ¦
¦ ¦ операция ¦ шлифовка ¦ ¦ шлифовка ¦
+---------------+-----------+-----------+-----------+------------+
¦ До 50 ¦0,40 - 0,50¦ 0,20 ¦0,60 - 0,70¦ 0,30 ¦
¦ 51 - 75 ¦ 0,55 ¦ 0,25 ¦ 0,80 ¦ 0,35 ¦
¦ 76 - 100 ¦ 0,60 ¦ 0,25 ¦ 0,85 ¦ 0,40 ¦
¦ 101 - 125 ¦ 0,70 ¦ 0,30 ¦ 1,00 ¦ 0,45 ¦
¦ 126 - 150 ¦ 0,80 ¦ 0,30 ¦ 1,10 ¦ 0,50 ¦
¦ 151 - 200 ¦ 1,00 ¦ 0,35 ¦ 1,35 ¦ 0,55 ¦
¦ 201 - 300 ¦ 1,10 ¦ 0,40 ¦ 1,50 ¦ 0,60 ¦
¦ 301 - 500 ¦ 1,20 ¦ 0,40 ¦ 1,60 ¦ 0,70 ¦
L---------------+-----------+-----------+-----------+-------------
Токарную обработку необходимо производить резцами с пластинами
из твердых сплавов. Рекомендуются размеры резца: главный угол в
плане 45°, задний угол 8 - 12° и передний угол от +5 до -5°.
Рекомендуются ориентировочные режимы механической обработки,
приведенные в таблице W.8.8.
Таблица W.8.8
РЕЖИМ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
--------------------T-----------------T--------------T-----------¬
¦ Материал покрытия ¦Скорость резания,¦Подача на один¦ Глубина ¦
¦ ¦ м/мин. ¦оборот детали,¦резания, мм¦
¦ ¦ ¦ мм ¦ ¦
+-------------------+-----------------+--------------+-----------+
¦Сталь высокоуглеро-¦ 8 - 10 ¦ 0,1 - 0,2 ¦ 0,2 - 0,4 ¦
¦дистая ¦ ¦ ¦ ¦
+-------------------+-----------------+--------------+-----------+
¦Сталь малоуглеро- ¦ 15 - 18 ¦ 0,2 - 0,4 ¦ 0,3 - 0,4 ¦
¦дистая, бронза, ¦ ¦ ¦ ¦
¦латунь ¦ ¦ ¦ ¦
+-------------------+-----------------+--------------+-----------+
¦Цинк, алюминий ¦ 40 - 50 ¦ 0,2 - 0,4 ¦ 0,3 - 0,5 ¦
L-------------------+-----------------+--------------+------------
Механическая обработка должна выполняться острым и достаточно
жестким резцом. Резец устанавливается на линии центров или немного
выше нее. Глубина резания при чистовом проходе не должна превышать
0,10 - 0,15 мм. В процессе резания рекомендуется применять
охлаждение эмульсией.
При шлифовании металлизированных поверхностей необходимо
избегать замасливания кругов. Для обработки покрытий применяются
круги электрокорундовые.
Металлизированные покрытия из высокоуглеродистых сталей трудно
поддаются токарной обработке, их рекомендуется шлифовать
электрокорундовым кругом зернистостью 46 - 60 мкм при следующих
режимах:
- скорость шлифования кругом - 25 - 30 м/с;
- окружная скорость обрабатываемой поверхности - 10 - 15
м/мин.;
- подача - 0,8 - 1,2 м/мин.;
- глубина шлифования - 0,01 - 0,03 мм.
Для улучшения последующей работы металлизированные детали,
работающие в условиях трения, рекомендуется после окончательной
обработки держать в нагретом до 100 - 120 °C масле в течение 2 - 3
ч.
Механическая обработка одновременно служит контрольной
операцией. Если покрытие при механической обработке не разрушилось
и если при этом не было обнаружено видимых отслоений, трещин и
цветов побежалости, то такое покрытие имеет нормальное качество
как по составу, так и по сцепляемости с основанием.
W8.3.10. Нанесение покрытий распылением является работой,
связанной с образованием металлический пыли, газов и вредных для
зрения лучей. Эта работа относится к вредному производству, и к
ней допускаются специально обученные лица, достигшие 18 лет и
прошедшие медицинский осмотр и специальный инструктаж по технике
безопасности.
Металлизационная установка должна быть оборудована приточно -
вытяжной вентиляцией. Вытяжная вентиляция должна осуществляться
путем устройства местных отсосов. Приток чистого воздуха может
быть принудительным или естественным. Отсос воздуха от рабочего
места по газотермическому напылению должен составлять 5000 - 6000
куб. м/ч.
Ремонт, техническое обслуживание и наладка аппарата должны
производиться при выключенном токе. Во время длительных перерывов
в работе (более 8 ч) необходимо выключить рубильник на главном
щите.
При нанесении покрытий следует пользоваться респираторами (при
газотермическом напылении), защитными очками закрытого типа (со
стеклами, плотность фильтров которых определяется
производственными инструкциями), фартуком с огнестойкой пропиткой
и брезентовыми рукавицами.
Кроме указанных выше требований по безопасности труда, следует
также соблюдать соответствующие требования по электробезопасности,
к условиям эксплуатации баллонов, условиям хранения баллонов,
условиям транспортирования баллонов и др.
W8.4. Восстановление деталей механической обработкой
W8.4.1. Восстановление способом ремонтных размеров изношенных
и поврежденных деталей заключается в механической обработке одной
из деталей сопряжения, обычно более сложной и дорогой, до
установленного ремонтного размера, который может быть стандартным
(заранее установленным) и свободным (нерегламентированным). Вторую
деталь сопряжения при этом заменяют восстановленной или новой,
изготовленной также под этот ремонтный размер.
Ремонтные размеры должны обеспечивать требуемые зазоры между
сопрягаемыми деталями и точность кинематических связей. Величина
нормализованного ремонтного размера устанавливается в зависимости
от величины и характера износа поверхности, а также от припуска на
механическую обработку.
Способом ремонтных размеров можно восстанавливать резьбовые
поверхности путем рассверливания или обточки изношенной резьбы и
нарезания новой ремонтной. Ремонтные размеры резьбы подбираются
наиболее близкие из стандартного ряда резьб. Резьба ремонтного
размера нарезается только после удаления старой резьбы.
Изменение размеров, восстанавливаемых способом ремонтных
размеров деталей, может быть допущено до определенной предельной
величины. При назначении предельных ремонтных размеров необходимо
учитывать, что изменение размеров может привести к уменьшению
жесткости и механической прочности, к увеличению удельного
давления и к снижению поверхностной твердости восстанавливаемой
детали. Изменение первоначальных размеров деталей свыше
установленных пределов может значительно сократить срок их службы.
W8.4.2. Восстановление дополнительными ремонтными деталями
основано на использовании дополнительных деталей, устанавливаемых
непосредственно на изношенной поверхности или полностью заменяющих
изношенную часть детали. В первом случае дополнительные детали
имеют форму гильзы, кольца, втулки, диска, пластины или резьбовой
втулки, а во втором - форму удаленной части детали.
Материал для изготовления дополнительных деталей должен
отличаться прочностью, износостойкостью и обеспечивать детали
надежную работу при эксплуатации. При выборе материала для
изготовления дополнительной детали необходимо учитывать условия
работы восстанавливаемой детали. Так, для деталей неподвижных
соединений (с натягом), работающих при повышенных температурах,
коэффициенты линейного расширения материалов дополнительной и
восстанавливаемой деталей должны быть одинаковы.
Если от дополнительной детали требуются только высокие
антифрикционные свойства или высокая износостойкость, то материал
следует подбирать с учетом этих требований и, как правило, более
высокого качества, чем материал основной детали. Размеры
дополнительной детали определяются расчетом на прочность и,
главным образом, расчетом на смятие.
Для постановки дополнительной детали необходимо с изношенной
поверхности восстанавливаемой детали снять определенный слой
металла, так как минимальная толщина дополнительной детали,
определяемая расчетом, значительно превышает величину износа
восстанавливаемой детали.
Соединение дополнительных деталей, имеющих форму гильзы,
кольца или втулки, с основной деталью должно осуществляться путем
запрессовки с соответствующим натягом. Для надежности соединения
дополнительной детали с основной в стыке по торцу следует
параллельно оси детали засверлить отверстия и установить в них
штифты или резьбовые стопоры. В зависимости от размеров
дополнительной детали по диаметру в тех же целях может быть
использована ее приварка в одной - трех точках или вкруговую по
торцу.
Дополнительные детали, имеющие форму дисков или пластин, можно
соединять с основной деталью при помощи заклепок или винтов с
потайной головкой.
Прочность восстановленных деталей машин зависит от свойств
материала соединяемых деталей, разности их диаметров (натяга),
формы и чистоты поверхности, толщины стенок в местах контакта,
длины сопрягаемых частей и т.п. Для ремонта изношенные
дополнительные детали снимаются и заменяются новыми.
W8.4.3. Ремонт обработкой давлением основан на пластическом
перераспределении материала для компенсации износа детали и
улучшения структуры металла рабочей поверхности. Применяют
следующие виды обработки давлением: осадку, обжатие, раздачу,
вытяжку, правку и др.
Осадку применяют для увеличения поперечного сечения детали при
уменьшении ее длины. Таким методом целесообразно восстанавливать
изношенные втулки и пальцы.
При обжатии пустотелую деталь протаскивают через матрицу
меньшего диаметра, чем уменьшают наружный размер детали, не
изменяя ее длину. Для обжатия стальных деталей их предварительно
нагревают до 800 - 950 °С.
Раздачей увеличивают наружный размер полой детали, выполняя
развальцовку отверстия во втулках, ручках, муфтах.
Вытяжкой ремонтируют детали, требующие увеличения их длины при
одновременном местном уменьшении поперечного сечения; этим методом
незначительно удлиняют стержни, тяги.
Правкой исправляют валы, рычаги, элементы металлоконструкций,
потерявшие первоначальную форму. Правку выполняют в холодном
состоянии (при небольшой деформации) или в нагретом. Для снятия
остаточных напряжений после правки проводят термообработку.
W8.5. Восстановление деталей электролитическими
способами
Электролитические способы восстановления позволяют получить
прочное сцепление покрытия с изношенной поверхностью.
Осталивание (железнение) - восстановление деталей
электролитическим наращиванием слоя железа. Таким способом можно
наносить прочный слой металла до 2 мм; при большей толщине
прочность слоя падает.
Процесс состоит из следующих технологических операций:
механическая обработка, обезжиривание, промывка, травление
(анодная обработка), промывка, осталивание, промывка,
нейтрализация, измерение детали, механическая обработка.
Обезжиривание детали выполняется в бензине или в щелочном
растворе.
Осаждение покрытий ведется при отношении площадей анода и
катода 4:1. Скорость осаждения железа 0,15 - 0,3 мм/ч. Чем больше
плотность тока, тем выше скорость осаждения железа.
Условия проведения работы приведены в таблице W.8.9.
Таблица W.8.9
УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ОСТАЛИВАНИЯ
----------T-------------------------------T----------------------¬
¦Твердость¦ Электролит ¦ Режим работы ¦
¦покрытия,+--------------------T----------+--------T-------------+
¦ HRC ¦ состав ¦концентра-¦темпера-¦ плотность ¦
¦ ¦ ¦ция, г/л ¦тура ¦тока, А/кв. м¦
¦ ¦ ¦ ¦электро-¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦лита, °C¦ ¦
+---------+--------------------+----------+--------+-------------+
¦30 - 35 ¦Двухлористое железо ¦400 - 460 ¦80 - 85 ¦1000 - 1500 ¦
¦ ¦Хлористый марганец ¦60 ¦ ¦ ¦
¦ ¦Соляная кислота ¦2 ¦ ¦ ¦
+---------+--------------------+----------+--------+-------------+
¦30 - 48 ¦Двухлористое железо ¦300 - 360 ¦65 - 80 ¦1000 - 4000 ¦
¦ ¦Соляная кислота ¦1,5 ¦ ¦ ¦
+---------+--------------------+----------+--------+-------------+
¦50 - 52 ¦Двухлористое железо ¦300 - 360 ¦65 - 80 ¦2000 - 3000 ¦
¦ ¦Хлористый марганец ¦60 ¦ ¦ ¦
¦ ¦Соляная кислота ¦1,5 ¦ ¦ ¦
+---------+--------------------+----------+--------+-------------+
¦60 - 62 ¦Двухлористое железо ¦250 ¦65 - 80 ¦2000 - 3000 ¦
¦ ¦Хлористый никель ¦60 ¦ ¦ ¦
¦ ¦Гипосульфит натрия ¦1,5 - 2 ¦ ¦ ¦
¦ ¦Соляная кислота ¦1,5 - 2 ¦ ¦ ¦
L---------+--------------------+----------+--------+--------------
Хромирование (гладкое или пористое) обеспечивает высокую
твердость и износостойкость покрытия, хорошее сцепление с
поверхностью, возможность покрытия различных металлов.
Хромирование применяется в ремонтной практике для восстановления
изношенных шкивов, валов и других деталей с износом до 0,2 мм.
Срок службы детали после хромирования возрастает в 4 - 10 раз.
Процесс состоит из следующих технологических операций:
- механическая обработка;
- промывка детали растворителем;
- изоляция непокрываемых участков;
- обезжиривание;
- промывка;
- декапирование;
- хромирование.
Обезжиривание детали выполняется в бензине, керосине, уайт -
спирите и др. Для изоляции поверхностей, не подлежащих покрытию,
можно использовать целлулоид, винипласт, нитролак.
Декапирование (очистка обратным током) деталей из черных
металлов проводят в ванне хромирования, для чего 5 - 6 мин. деталь
выдерживают без тока, а затем 30 - 90 с - при анодном токе
плотностью 2000 - 3000 А/кв. м, а позже переключением тока на
катод начинают осаждение хрома.
Недостатком хромирования является его дороговизна из-за
продолжительности процесса, большой энергоемкости и использования
дефицитных материалов. На осаждение слоя хрома толщиной 0,1 мм
затрачивается от 6 до 16 ч.
W8.6. Восстановление механических свойств
(усталостной прочности и жесткости) деталей
W8.6.1. В результате эксплуатации, а также после
восстановления различными способами наращивания могут ухудшаться
механические свойства (например, потеря жесткости пружинами) или
усталостная прочность (после наплавки или гальванических покрытий)
детали.
Восстановление этих свойств деталей может осуществляться
наклепом поверхностного слоя металла. В данном случае наклепу
подвергают не отдельные участки детали, а всю поверхность.
W8.6.2. Поверхностный наклеп деталей может осуществляться
следующими способами:
- обкатыванием или раскатыванием роликами;
- ударами пневматического молота;
- дробеструйной обработкой;
- ударами шариков, уложенных в сепаратор.
Дробеструйная обработка требует наличия относительно сложной
установки, а все остальные способы наклепа выполняются при помощи
простых приспособлений.
Восстановление жесткости пружины может производиться обкаткой
роликом. Для этого пружину необходимо собрать на оправку
диаметром, равным внутреннему диаметру пружины. Пружина на оправке
должна быть зафиксирована шпилькой. Оправка изготовляется из стали
ШХ15 и закаливается до HRC 60 - 62. Оправка вместе с пружиной
закрепляется с одной стороны в патроне станка, а с другой
поджимается центром. Нажимное устройство, состоящее из корпуса, в
котором находится державка с нажимным роликом, изготовленным из
стали ШХ15 и термически обработанным до HRC 40 - 42,
устанавливается на суппорте станка. На державке находится
тарированная пружина. Для обкатки ролик подводится к
восстанавливаемой пружине и суппортом поджимается так, чтобы
тарированная пружина сжалась на требуемую величину. Затем
включается станок с соблюдением режима:
-1
- частота вращения шпинделя станка - 1,5 - 1,67 с (90 - 100
об./мин.);
- число проходов - 1 - 2;
- давление ролика на пружину - 20 - 40 Н (200 - 400 кгс).
Наклеп пружин с аналогичными результатами можно получить и при
использовании пневматического приспособления. В этом случае наклеп
создает пневматический молоток, к которому подается сжатый воздух
под давлением 0,3 - 0,6 МПа (3 - 6 кгс/кв. см). Частота и сила
удара регулируются запорным вентилем.
Наклеп, создаваемый шариками, предполагает многократное
чередование ударов шариков по поверхности детали. Шарики в
сепараторе могут свободно перемещаться в радиальном направлении
для нанесения удара по поверхности детали. Приспособление
устанавливается на суппорте токарного станка.
При диаметре упрочнителя 275 мм по окружности размещается до
60 шариков диаметром 7 - 10 мм. Для наружной цилиндрической
поверхности рекомендуется режим обработки:
- окружная скорость упрочнителя - 0,5 - 1,5 м/с (30 - 90
м/мин.);
- натяг, т.е. величина принудительного отталкивания шарика
изделием, - 0,05 - 0,08 мм;
- продольная подача - 0,1 - 0,5 мм на один оборот детали;
- число проходов - от одного до трех.
Упрочнитель из-за высокой скорости вращения перед
наклепыванием должен быть динамически отбалансирован.
Для упрочнения указанным способом можно использовать также
шлифовальные станки; упрочнитель устанавливается вместо
шлифовального круга.
Наклеп поверхностей стальных деталей дробеструйной обработкой
осуществляется дробью размером 0,6 - 1,2 мм при следующих режимах:
- скорость полета дроби - 60 - 100 м/с;
- время наклепа - от 3 до 10 мин.
Глубина наклепа не превышает 1 мм. После такой обработки
повышается твердость поверхностного слоя, и она тем больше, чем
мягче металл до наклепа.
W8.7. Выбор способа восстановления
Восстанавливать детали можно, как правило, несколькими
способами. Чтобы выбрать способ восстановления детали, необходимо
оценить экономическую целесообразность восстановления, а также
оснащенность предприятия и наличие необходимых материалов. Для
каждой детали способ выбирается индивидуально.
Для определения целесообразности восстановления детали одним
из рассмотренных методов можно воспользоваться сравнением
показателя экономичности Вэ для каждого метода:
Вэ = СнТв / СвТн,
где:
Сн - цена новой детали;
Св - себестоимость восстановленной детали;
Тн, Тв - срок службы новой и восстановленной деталей.
Чем выше этот показатель, тем экономичнее способ
восстановления.
Приложение R
(справочное)
ПЕРЕЧЕНЬ
ГОСУДАРСТВЕННЫХ СТАНДАРТОВ, НОРМ, ПРАВИЛ
И РУКОВОДЯЩИХ ДОКУМЕНТОВ, НА КОТОРЫЕ В НАСТОЯЩИХ
ПТЭ ПРИВЕДЕНЫ ССЫЛКИ <*>
--------------------------------
<*> Первая буква в номере, указанном в столбце "Пункты ПТЭ",
обозначает приложение (например, Е4.1 - пункт Приложения Е).
Отсутствие первой буквы показывает, что пункт относится к
основному тексту ПТЭ.
-----------------T--------------------------------T--------------¬
¦ Обозначение ¦ Наименование ¦ Пункты ПТЭ ¦
+----------------+--------------------------------+--------------+
¦ГОСТ Р 1.5-92 ¦Общие требования к построению, ¦Оформление ПТЭ¦
¦ ¦изложению, оформлению и ¦ ¦
¦ ¦содержанию стандартов ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦
¦ГОСТ 2.601-95 ¦ЕСКД. Эксплуатационные докумен- ¦5.7.3, 8.2, ¦
¦ ¦ты ¦9.1.6 ¦
¦ ¦ ¦ ¦
¦ГОСТ 2.602-95 ¦ЕСКД. Ремонтные документы ¦11.2.1, 11.6.1¦
¦ ¦ ¦ ¦
¦ГОСТ 8.001-80 ¦ГСИ. Организация и порядок про- ¦Е1.6 ¦
¦ ¦ведения государственных испыта- ¦ ¦
¦ ¦ний средств измерения ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦
¦ГОСТ 8.002-86 ¦ГСИ. Государственный надзор и ¦Е1.6 ¦
¦ ¦ведомственный контроль за сред- ¦ ¦
¦ ¦ствами измерений. Основные поло-¦ ¦
¦ ¦жения ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦
¦ГОСТ 8.326-89 ¦ГСИ. Метрологическое обеспече- ¦Е1.6 ¦
¦ ¦ние разработки, изготовление и ¦ ¦
¦ ¦эксплуатация нестандартизованных¦ ¦
¦ ¦средств измерений. Основные ¦ ¦
¦ ¦положения ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦
¦ГОСТ 9.014-78 ¦ЕСЗКС. Временная противокорро- ¦5.3.5 ¦
¦ ¦зионная защита изделий. Общие ¦ ¦
¦ ¦требования. Взамен ГОСТ 13168-69¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦
¦ГОСТ 12.1.004-91¦ССБТ. Пожарная безопасность. ¦Е6.1 ¦
¦ ¦Общие требования ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦
¦ГОСТ 12.2.012-75¦ССБТ. Приспособления по обеспе- ¦13.4.5, ¦
¦ ¦чению безопасного производства ¦13.4.10, ¦
¦ ¦работ. Общие требования ¦13.4.7, Е6.1 ¦
¦ ¦ ¦ ¦
¦ГОСТ 12.3.002-75¦ССБТ. Процессы производственные.¦Е6.1 ¦
¦ ¦Общие требования безопасности ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦
¦ГОСТ 12.4.087-84¦ССБТ. Строительство. Каски ¦13.4.2 ¦
¦ ¦строительные. Технические усло- ¦ ¦
¦ ¦вия ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦
¦ГОСТ 12.4.089-86¦ССБТ. Строительство. Пояса пре- ¦13.4.1 ¦
¦ ¦дохранительные. Общие требования¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦
|
