Метод восстановления деталей машин используемых на предприятии - Транспортное РУП "Локомотивное депо" Волковыск
Способы создания ремонтных заготовок |
С вложением материалов и (или) энергии в исходные заготовки (для обработки под номинальные размеры) |
Без вложения материалов и энергии в исходные заготовки (для обработки под ремонтные размеры) |
Нанесение покрытий |
Наплавка: электродуговая, газопламенная |
Напыление: электродуговое, газопламенное |
Электролиз: железнение, хромирование, цинкование, оловянирование |
Пайка: твердыми припоями, мягкими припоями |
Установка и закрепление ДРД: напрессовыванием |
Рис. 1. Классификация способов создания ремонтных заготовок на предприятии
Наплавка.
Наплавка покрытий - это процесс нанесения покрытия из расплавленного материала на разогретую до температуры плавления поверхность восстанавливаемой детали.
Покрытия, полученные наплавкой, характеризуются отсутствием пор, высокими значениями модуля упругости и прочности на разрыв. Прочность соединения этих покрытий с основой соизмерима с прочностью материала детали.
- Электродуговая наплавка
Ручная электродуговая наплавка выполняется в основном электродами с толстым покрытием и в тех случаях, когда применение механизированных способов невозможно или нецелесообразно.
Для получения минимальной глубины проплавления основного металла электрод наклоняют в сторону, обратную направлению наплавки. Наплавку выполняют электродами диаметром 2...6 мм на постоянном токе 80...300 А обратной полярности с производительностью 0,8...3,0 кг/ч.
Электродуговая наплавка имеет много видов. При их классификации учитываю следующие классификационные признаки:
- - уровень механизации (ручная, полуавтоматическая, автоматическая); - вид применяемого тока (постоянный, переменный, импульсный, специальной характеристики); - вид электрода (плавящийся, неплавящийся); - полярность электрода при постоянном токе (прямая, обратная); - вид дуги (прямая, косвенная); - режим (стационарный, нестационарный); - способ защиты зоны наплавки от воздушной атмосферы (в среде защитных газов, водяных паров, жидкости, под слоем флюса, комбинированный); - способ легирования наплавляемого металла (покрытием электрода, флюсом, электродным материалом, комбинированный). - Газопламенная наплавка
Этот вид наплавки получил распространение при нанесении покрытий из цветных металлов в виде проволоки и твердых сплавов в виде порошка. Несмотря на невысокую мощность газового пламени, оно дает мягкий и локальный нагрев, позволяет наносить покрытия на малогабаритные детали с небольшим износом в труднодоступных местах.
Ручная газопорошковая наплавка имеет небольшую производительность. Она включает фазы нагрева восстанавливаемой поверхности, нанесения покрытия и его оплавления.
При нагреве горелками применяют ацетилен или пропан с кислородом. Газокислородное пламя должно быть нейтральным или восстановительным. Температуру предварительного нагрева выбирают с учетом состава и свойств основного металла и наплавочного материала.
Технология газопорошковой наплавки включает такие операции:
- - равномерный нагрев восстанавливаемой поверхности нейтральным пламенем горелки до температуры 300...400 °С с расстояния 10...30 мм путем перемещения пламени по всей поверхности; - однократное нанесение покрытия при полной подаче порошка, при этом наносимый порошок образует тонкий слой на поверхности; - нагрев покрытия до расплавления; - нанесение покрытия без расплавления основного материала при пульсирующей подачи порошка, чтобы обеспечить полное расплавление его частиц. Наплавку начинают с центра зоны наплавки и постепенно подходят к краям до полного выравнивания наружной поверхности. Ось сопла горелки перпендикулярна к восстанавливаемой поверхности; - нагрев поверхности покрытия и прилегающего участка детали с расстояния 50...60 мм.
Напыление.
Сущность напыления материала как процесса нанесения покрытий заключается в нагреве материала, его диспергировании (дроблении), переносе движущейся средой, ударе о восстанавливаемую поверхность или покрытие, деформировании и закреплении.
Напыляемый материал нагреваются за счет теплообмена с высокотемпературной средой (продуктами горения, электрической дугой, плазмой или областью прохождения вихревых токов). В ряде случаев он дробится путем плавления, частицы его разгоняются и переносятся струей движущегося газа, достигают поверхности детали в пластическом состоянии, имея большой запас кинетической и тепловой энергии, ударяются о поверхность, деформируются и закрепляются на ней, расходуя накопленную энергию.
Особенность напыления состоит в отсутствии расплавления поверхности основного металла, что обеспечивает незначительную деформацию детали.
В качестве материалов для напыления покрытий используют проволоку или порошки из различных материалов.
Большое влияние на строение и свойства покрытии оказывают скорость полета, температура частиц, время пребывания их в химически активной среде и ее состав.
Производительность электродугового напыления в 3...5 раз выше газопламенного.
- Электродуговое напыление
Сущность электродугового напыления состоит в расплавлении материала металлических проволок электрической дугой, зажженной между ними; продувании через электрическую дугу струи сжатого газа; сдувании расплавленного металла и переносе его в виде частиц на восстанавливаемую поверхность.
Преимущества электродугового напыления: наибольшая производительность (до 50 кг/ч) из всех способов напыления; высокий термический КПД; возможность получения покрытий с высокой адгезионной и когезионной прочностью и низкой пористостью; в 2 раза меньше затраты на нанесение 1 кг покрытия, чем при электродуговой наплавке.
Недостатки электродугового напыления: имеет место интенсивное взаимодействие частиц с газовой средой, из-за чего напыленный металл насыщен кислородом и азотом, а также содержит значительное количество оксидов. Большое выгорание легирующих элементов, содержащихся в стальных проволоках, при электродуговом напылении сужает область его применения. Потери карбидных и других упрочняющих фаз доходят до 20%.
В качестве напыляемых материалов применяют компактную или порошковую проволоку (цинк, алюминий, медь, бронза, латунь, углеродистая и нержавеющая стали и др.).
Аппарат для электродугового напыления работает следующим образом. Пары приводных роликов подают в зону распыления две или более проволок.
Имеются направляющие наконечники и газовое сопло. Между направляющими наконечниками и электродными проволоками должен быть хороший электрический контакт, обеспечивающий падение напряжения ?0,02...0,03 В при силе тока 100 А.
При запуске аппарата включается подача проволок, электрического напряжения на них и сжатого газа. Между проволоками возникает электрическая дуга, которая расплавляет металл. Расплавленные капли металла подхватываются струей газа, распыляются на частицы размером 10...100 мкм, разгоняются до скорости 50...150 м/с и в нагретом состоянии ударяются о восстанавливаемую поверхность или о закрепившиеся частицы. Частицы, имея достаточный запас тепловой и кинетической энергии, деформируются сами и деформируют покрытие, внедряются в поры и неровности и формируют покрытие. Максимальная толщина покрытия 1,0...1,5 мм для тугоплавких и 2,5...3,0 мм для легкоплавких металлов.
В качестве распыляющего газа используют воздух, аргон или азот под давлением ? 0,5...0,7 МПа.
- Газопламенное напыление
Сущность газопламенного напыления заключается в нагреве напыляемых материалов газовым пламенем и нанесении их на восстанавливаемую поверхность струей сжатого газа.
В качестве основного материала применяют порошки, проволоки и шнуры.
Распыленные металлические частицы, летящие со скоростью 120 м/с, попадают на подготовленную поверхность детали и формируют покрытие. Скорость газового потока 150...160 м/с.
Для восстановления деталей применяют три вида газопламенного напыления: без оплавления, с последующим оплавлением, с одновременным оплавлением.
Первый вид напыления - без оплавления - служит для восстановления деталей, не испытывающих деформации, температуру > 350 °С и знакопеременные нагрузки.
Последующее оплавление выполняют газокислородным пламенем, в индукторе или другим источником тепла для покрытий толщиной 0,5...1,3 мм.
Газопламенное напыление с одновременным оплавлением покрытия используют для восстановления деталей из стали и чугуна при износе на сторону 1,3...1,8 мм.
Электролиз.
Процессы взаимного превращения химической и электрической форм энергии являются электрохимическими процессами. В свою очередь, они подразделяются на две группы: превращения химической энергии в электрическую (в гальванических элементах) и электрической энергии в химическую (электролиз).
Разряд ионов растворенных веществ с осаждением на электродах атомов представляет собой явление электролиза.
Гальванические покрытия имеют следующие области применения при восстановлении деталей:
- - наращивание и повышение износостойкости поверхностей (хром, железо, никель, медь); - придание защитно-декоративных (хром, никель, медь, цинк, кадмий, олово, свинец) и антифрикционных свойств (железо, медь, цинк, олово); - защиту от цементации (медь); - повышение теплостойкости (хром); - придание поверхностному слою специальных свойств - электро - и теплопроводности и др. (медь и др.); - улучшение прирабатываемости трущихся поверхностей (железо, хром, медь, цинк, свинец, олово).
Основная область применения гальванических покрытий в ремонтном производстве - восстановление многочисленных деталей с небольшим износом, но с высокими требованиями к износостойкости, твердости и сплошности покрытия и прочности его соединения с основой.
Процесс нанесения гальванических покрытий обеспечивает:
- - сохранение структуры материала детали за счет отсутствия вложения тепла в него; - высокую износостойкость и твердость покрытий; - равномерную их толщину; - возможность получения покрытий с заданными, изменяющимися определенным образом по их толщине физико-механическими свойствами; - большое количество одновременно восстанавливаемых деталей и возможность автоматизации; - использование недефицитных материалов.
Скорость нанесения покрытий низкая. Процесс многооперационный и сопровождается расходом воды и загрязнением сточных вод ионами тяжелых металлов.
- Железнение
Процесс применяют при восстановлении наружных и внутренних поверхностей деталей, изношенных на 0,2...0,3 мм и требующих высокой поверхностной твердости. Восстанавливают трущиеся шейки и шейки под неподвижные посадки, поверхности отверстий под втулки и обоймы подшипников в стаканах и корпусных деталях и другие элементы.
В качестве электролита при железнении наиболее распространен раствор хлористого железа (300...500 г/л) и соляной кислоты (2...3 г/л) в воде. Присутствие свободной HCl предупреждает образование гидрооксидов, которые загрязняют электролит и снижают качество покрытия. Раствор хлористого железа готовят травлением стальной стружки в соляной кислоте в результате реакции
2HCl + Fe + 4H2O = FeCl2 - 4H2O + H2
Во время электролиза на электродах протекают следующие процессы: восстановление на катоде - разряд ионов железа, выделение водорода, восстановление трехвалентного железа; окисление на аноде - растворение железа, окисление двухвалентного железа, выделение кислорода.
Катодная плотность тока при железнении 5...15 А/дм?. Выход по току 85...95 %.
- Хромирование
Процесс применяют для восстановления наружных и внутренних поверхностей деталей с износами до 0,2 мм и с высокими требованиями к износостойкости.
При хромировании применяют универсальный электролит состава: хромовый ангидрид CrO3 (200...250 г/л), серная кислота (2...2,5 г/л) с выходом по току 12...14 %. Удовлетворительные хромовые покрытия получаются лишь в присутствии ионов SO4 или SiF6 в строго определенном соотношении и с применением нерастворимых свинцово-сурьмянистых анодов, в которых содержание сурьмы достигает 6 %.
Катодная плотность тока при хромировании 35...100 А/дм2, а выход по току 35...40 %. При использовании хлоридных электролитов выход по току достигает 55...60 %.
Во время хромирования на катоде одновременно протекают три процесса: восстановление шестивалентного хрома до трехвалентного, выделение водорода, осаждение металлического хрома. На аноде выделяется газообразный кислород и окисляется трехвалентный хром до шестивалентного.
Электролитический хром по внешнему виду бывает блестящий, молочный или серый. Блестящий хром имеет высокие твердость и износостойкость, хрупкость и внутренние напряжения. На его поверхности видны под микроскопом мелкие пересекающиеся трещины. Молочный хром отличается повышенной износостойкостью, большой вязкостью и пониженной твердостью. Серый хром - очень твердый и хрупкий металл, имеющий из-за хрупкости пониженную износостойкость. При восстановлении деталей используют блестящие и молочные осадки.
- Цинкование
Цинковые покрытия характеризуются пластичностью и невысокой твердостью (500...600 МПа). Их применяют для защиты деталей из черных металлов от коррозии и для восстановления поверхностей отверстий малонагруженных деталей.
В восстановительном производстве применяют кислые и щелочные электролиты. Для увеличения плотности тока электролит перемешивают. Кислые электролиты обладают плохой рассеивающей способностью, а покрытия, полученные из них, меньшей коррозионной стойкостью, чем полученные в щелочных электролитах. В то же время кислые электролиты более долговечны и допускают применение токов большей плотности с выходом по току, близким к единице.
При создании ремонтных заготовок распространено электроконтактное цинкование в электролите, содержащем 280...300 г/л сернокислого цинка и 20...40 г/л борной кислоты. Процесс начинают при плотности тока 30...50 А/дм2, которую постепенно доводят до 200 А/дм2. Скорость перемещения анодного тампона относительно восстанавливаемой поверхности 10 м/мин.
- Оловянирование
Олово относится к весьма стойким металлам по отношению к влажному воздуху; разбавленные растворы серной, соляной и азотной кислот взаимодействуют с оловом очень медленно. Крепкие растворы щелочей растворяют олово только при нагревании.
Электролиты для оловянирования применят двух видов: кислые, содержащие олово в виде катода Sn2+, или щелочей, в которых олово находится в четырехвалентной форме вида аниона SnO32-.
Кислые электролиты обладают достаточно хорошей рассеивающей способностью и стабильны в эксплуатации.
Во всех кислых электролитах обязательным компонентом является какое-либо поверхностно-активное вещество, без которого олово выделяется на катоде в виде дендритных кристаллов. Для подавления гидролиза солей олова в состав электролитов вводятся в значительных количествах кислоты.
В щелочных электролитах олово находится в четырехвалентной форме в виде аниона SnO32-.
Щелочные электролиты обладают очень хорошей рассеивающей способностью и позволяют получать весьма равномерные покрытия на сложнорельефных деталях, даже в том случае, когда они покрываются в корзиночных приспособлениях.
Химическое оловянирование применяется для покрытия мелких деталей из меди и ее сплавов тонким слоем олова для облегчения пайки защиты их от окисления в условиях межоперационного хранения.
Химическое оловянирование стальных деталей проводят в насыщенном растворе сегнетовой соли, в который введено 2 - 5 г/л двухлористого олова, при температуре 370 - 375 К.
Пайка.
К числу основных требований, определяющих качество паяного соединения, относятся:
- - подготовка поверхностей к пайке, включая удаление масел, оксидной пленки и загрязнений; - предотвращение попадания кислорода в рабочее пространство печи в процессе пайки конструкций; - химическое сродство выбранного для пайки припоя к паяемым материалам; - покрытие, предотвращающее окисление металла и обеспечивающее смачивание и растекаемость припоя по паяемым поверхностям в процессе пайки конструкций; - равномерный зазор между паяемыми поверхностями при сборке и в процессе пайки конструкций; - регламентированная дозировка припоя; - обеспечение должного взаимного расположения паяемых деталей и их фиксация при сборке и в процессе пайки; - равномерный нагрев паяемых поверхностей конструкций; - оптимальный вид и режим контроля, подтверждающий хорошее качество паяного соединения и работоспособность паяной конструкции в условиях эксплуатации и т. д.
Говоря о принципиальных требованиях к достижению высокого качества пайки и управления этим процессом, целесообразно отметить также быстродействующий характер взаимодействия на границе раздела расплав припоя - подложка и, соответственно, предъявить требования к совместимости паяемых материалов и припоев и к системам прогнозирования и обнаружения трещин в паяемых материалах в случае их несовместимости с припоем.
Речь, однако, идет о том, что, каким бы прочным ни был металл, наступает момент, когда в нем появляются трещины под воздействием припоя в случае их несовместимости, конструкция может даже мгновенно распасться на отдельные фрагменты. Отсюда ясно, что при проектировании паяной конструкции требование такого рода нужно тоже учитывать, как и изложенные выше.
Похожие статьи
-
Характеристика и классификация видов способа Дополнительные ремонтные детали (ДРД) применяют: 1) для компенсации износа поверхностей деталей; 2) для...
-
Заключение, Список литературы - Транспортное РУП "Локомотивное депо" Волковыск
В ходе технологической практики на транспортном РУП "Локомотивное депо" Волковыск я ознакомилась с технологией нанесения различных покрытий,...
-
Права и обязанности - Транспортное РУП "Локомотивное депо" Волковыск
Отдел главного технолога имеет право: 5.1 Давать распоряжения и указания, обязательные для исполнения руководителями структурных подразделений, и...
-
При всем многообразии применяемых в производстве ремонтных операций все же многие из них можно сгруппировать в типовые группы с одинаковым...
-
Функции - Транспортное РУП "Локомотивное депо" Волковыск
В соответствии с основными задачами на отдел главного технолога возлагаются следующие функций: 4.1 Организация разработки и внедрения прогрессивных,...
-
Производственная практика - важная составная часть подготовки высококвалифицированных специалистов. Она направлена на закрепление теоретических знаний,...
-
Железнение - Восстановление клапанов двигателя ЗИЛ-4314
Железнением называется процесс получения прочных износостойких железных покрытий из электролитов. Этот процесс используется в ремонтном производстве для...
-
Хромирование - Восстановление клапанов двигателя ЗИЛ-4314
Хромированием целесообразно восстанавливать детали с износом не более 0,3 мм. При большей толщине покрытия из хрома имеют пониженные механические...
-
Исходные данные: операция наплавка(010) - деталь: шатунные шейки коленчатого вала ЗМЗ 402; - материал: Высокопрочный чугун; - номер по каталогу:...
-
Существует несколько технологий восстановления чугунных коленчатых валов[3]. Одним из часто применяемых способов восстановления работоспособности...
-
Проволочные методы Соединения проволокой является в настоящее время, к сожалению, пока наиболее распространенным способом монтажа ИМС. Рассмотрим...
-
Восстановление деталей, Виды дефектов - Устройство, назначение и диагностика двигателя
Виды дефектов Характерные дефекты деталей. Структурные параметры автомобиля и его агрегатов зависят от состояния сопряжений, деталей, которое...
-
Описание и характеристика детали Восстановление вал передача автомобиль Вал ведомый коробки передач автомобиля ГаЗ 53-А относится к классу деталей...
-
Очистка и мойка двигателя автомобиля - обязательная операция, предшествующая его ремонту в любых автосервисах и на станциях техобслуживания. Она во...
-
Основные задачи, Организационная структура - Транспортное РУП "Локомотивное депо" Волковыск
Основными задачами отдела главного технолога являются: 2.1 Осуществление единой политики организации в области технологии производства. 2.2 Обеспечение...
-
Общие положения - Транспортное РУП "Локомотивное депо" Волковыск
1.1 Отдел главного технолога является самостоятельным производственно-техническим структурным подразделением организации. 1.2 Отдел создается,...
-
Транспортное хозяйство на предприятии Фабрика мебели "Майя" - это комплекс средств предприятия, предназначенных для перевозки сырья, материалов,...
-
Ремонт и восстановление канавок поршней двигателей внутреннего сгорания автомобилей
В большинстве случаев 40-50 % дефектуемых поршней двигателей внутреннего сгорания автомобилей подлежат вторичному использованию. Такая ситуация возможна...
-
Процесс восстановления деталей в авторемонтном производстве является важным элементом, влияющим на технико-экономические показатели выпускаемой...
-
Шлифование - Восстановление клапанов двигателя ЗИЛ-4314
Шлифование является основным способом обработки износостойких покрытий, отличающихся высокой твердостью. Шлифование обеспечивает должное качество...
-
При производстве автомобилей широко применяются неметаллические материалы: дерево, пластмассы, синтетические кожи стекло, резина и др. Большинство...
-
Осталивание - Восстановление клапанов двигателя ЗИЛ-4314
По сравнению с хромированием процесс осталивания имеет ряд преимуществ: большую скорость нанесения покрытия, высокий выход, металла по току, возможность...
-
Основная задача, которую преследуют ремонтные предприятия, это снижение себестоимости ремонта автомобилей и агрегатов при обеспечении гарантий...
-
Методы контроля - Окраска железнодорожного транспорта лакокрасочными материалами
При окрашивании контролю подлежат: подготовка поверхности под окраску, число слоев окраски, толщина комплексных лакокрасочных покрытий на металлических...
-
Восстановление деталей - Шиномонтаж на станциях технического обслуживания
Своевременная замена неисправных деталей сэкономит ваше время и деньги, и в будущем предотвратит капитальный ремонт всей подвески. Для автомобилей...
-
Гильза цилиндр поршневой двигатель В разработке данного курсового проекта предложено приспособление для восстановления внутренней поверхности гильз...
-
Для гильз, в зависимости от величины износа центрирующих поясков, установлено три маршрута их ремонта. К первому маршруту относят детали с незначительным...
-
Применяемый материал - Техническое состояние деталей головки блока цилиндров
Сплавы упрочняются Д20, Д21закалкой и искусственным старением и практически не упрочняются при естественном старении. Низкотемпературное старение сплава...
-
Пропускание, отражение - Оптико-электронные (квантовые) системы и устройства
Показатель ослабления k в области нормальной дисперсии определяет пропускание материала (поглощение в нем излучения). Исходя из законов Френеля можно...
-
Основной задачей организации и функционирования транспортного хозяйства на предприятии является своевременное и бесперебойное обслуживание производства...
-
Разборка-сборка . На крупных станциях технического обслуживания, которые занимаются различными марками автомобилей, могут присутствовать специальные...
-
Сварочная операция. Видимые лучи электрической дуги и газосварочного пламени действуют ослепляюще на глаза и в случае длительного облучения могут вызвать...
-
Характеристика деталей и условия ее работы - класс детали-круглые стержни - материал - высокопрочный чугун (ВЧ 42-12) - твердость - НВ 140-200 -...
-
Выбор рациональных способов восстановления детали Ведомый вал коробки передач автомобиля ГАЗ-53 А изготавливается из стали хромомарганцевая с молибденом...
-
Восстановление деталей газораспределительного механизма - Восстановление клапанов двигателя ЗИЛ-4314
При наличии трещин клапан бракуется. Деформация стержня клапана устраняется статической правкой. Износ стержня устраняется хромированием или железнением....
-
А) ПЛ = QБр*SЛ(1-в) Б) ПЛ = (QБр/SЛ)*(1-в) В) ПЛ = (SЛ/QБр)*(1-в) Г) ПЛ = SЛ/(QБр*(1-в)) Где ПЛ - производительность локомотива QБр - вес поезда брутто...
-
Организация рабочих мест и техника безопасности - Восстановление клапанов двигателя ЗИЛ-4314
Гальванические участки относятся к категории вредных производств. Высота Помещений должна быть не менее 5 м. Основное оборудование участка гальванических...
-
При выборе оборудования для каждой технологической операции необходимо учитывать назначение обработки, габаритные размеры деталей размер партии...
-
Критерием для выбора метода технического обслуживания (поточный или метод универсальных постов) является суточная производственная программа по каждому...
-
В этом подразделе, на основании сведений, полученных при прохождении преддипломной практики, необходимо отразить, кем и как планируется отбор вагонов в...
Метод восстановления деталей машин используемых на предприятии - Транспортное РУП "Локомотивное депо" Волковыск