Технология восстановления деталей

Тема 4. Технология восстановления деталей

Классификация способов восстановления деталей

Основной причиной выхода из строя деталей нефтепромысло- вых машин является механический и абразивный износ.

Под восстановлением  изношенной  детали  понимают  ремонт с доведением ее размеров, геометрической формы, чистоты поверхно- сти и поверхностной твердости до первоначальных.

Способы восстановления изношенных деталей:

1) восстановление деталей механической обработкой путем по- лучения новых ремонтных размеров, заменой части детали или до- бавлением целой детали;

2) восстановление давлением, когда деталь подвергается осадке, раздаче, обжатию, накатке;

3) наращивание изношенной детали слоем металла наплавкой, металлизацией, гальваническими покрытиями.

Следует отметить, что детали, имеющие механические поврежде- ния в виде деформаций и изломов, могут быть также восстановлены ме- ханической обработкой, давлением и сваркой. В последнее время полу-

Рекомендуемые материалы

чил распространение способ восстановления деталей склеиванием.

Восстановление изношенных деталей механической обработкой

Истирание поверхностей пар трения в процессе работы проис- ходит неравномерно. Эта неравномерность определяется характером действия сил в сопряжениях. Так, кривошипно-шатунный механизм двигателей внутреннего сгорания, насосов приводит к износу цилин- дров и втулок в виде овала. При неизменном направлении сил на вал подшипники скольжения будут иметь односторонний износ. При не- допустимом изменении геометрической формы детали работа сопря- жения сопровождается ударами, что является причиной аварийного износа и вибрации всего механизма. Нормальная работа сопряжения восстанавливается путем исправления геометрической формы одной из деталей сопряжения механической обработкой до определенного ремонтного размера. Таким методом восстанавливают коленчатый вал. При износе шеек их шлифуют под очередной ремонтный размер, а затем полируют. Вкладыши ставят новые, того же ремонтного раз- мера. Шейку вала или отверстие подвергают механической обработке с целью получения правильной геометрической формы, а затем на- прессовывают на вал или запрессовывают в обработанное отверстие

втулку. В случае необходимости втулка может дополнительно стопо- риться штифтами или винтами. После установки втулка обрабатыва- ется для получения первоначального номинального размера детали. Толщина стенки втулки не должна быть менее 2–2,5 мм.

Резьбовые соединения под шпильки с изношенной резьбой мо- гут быть восстановлены как методом ремонтного размера, когда гнез- до рассверливают и нарезают резьбу большего диаметра, так и добав- лением дополнительной детали – ввертыша.

При этом резьбовое отверстие растачивают под больший диа- метр и нарезают внутреннюю резьбу. Ввертыш представляет собой втулку с наружной и внутренней резьбой. Внутренняя резьба имеет размер изношенной и восстанавливаемой резьбы гнезда, наружная резьба соответствует вновь нарезанной резьбе гнезда. Для завинчива- ния ввертыш стопорится шпилькой.

Восстановление изношенных деталей давлением

Этот способ восстановления основан на использовании пла- стичности нагретого или холодного металла. Под действием прило- женных сил деталь меняет свою геометрическую форму при неизмен- ном объеме (рис. 1). Термообработанные детали перед восстановле- нием должны быть подвергнуты отжигу.

а)                                           в)

б)                               г)

Рис. 1. Схемы действия сил при восстановлении деталей давлением

Изношенные втулки восстанавливают следующими способами: а) обжатием                        под   прессом   при   помощи   матрицы,   при   этом

уменьшают внутренний диаметр втулки на величину износа и при- пуска на последующую обработку, после чего наружный диаметр на- ращивают наплавкой или металлизацией;

б) раздачей путем продавливания на прессе через внутреннее отверстие втулки стальных шариков, что позволяет восстановить на-

ружный диаметр цилиндрических полых деталей с наружной рабочей поверхностью, например, втулок цепей;

в) осаживание  под прессом, когда уменьшается высота втулки,

но увеличивается толщина стенки.

Осаживанием можно восстанавливать наружный диаметр ци- линдрических деталей типа валик или диск;

г) вытяжкой, в отличие от осадки, можно восстановить длину детали за счет уменьшения ее наружного диаметра;

д) накаткой, применяемой для увеличения наружного диаметра изношенных шеек валов с тем, чтобы получить необходимый натяг

с внутренним кольцом подшипника качения.

Восстановление деталей машин наплавкой и сваркой

Сваркой восстанавливают коленчатые валы, цилиндры дизелей, насосов, валы и другие детали нефтепромыслового оборудования, ра- ботающего в тяжелых условиях динамических и вибрационных на- грузок.

Распространенными методами ремонта и восстановления дета- лей являются сварка и наплавка электрическая или газовая.

Электрическая дуговая сварка – это сварка плавлением, где ис- точником тепла является электрический дуговой разряд. Наплавка – частный случай сварки. Различают вибродуговую наплавку, наплавку

и сварку электродами с покрытиями, под слоем флюса. Процесс на-

плавки и сварки может вестись вручную, полуавтоматически и авто- матически. Ручная сварка имеет малую производительность труда и в большинстве случаев не обеспечивает однородности шва по длине, так как сварщик сам подает электрод в сварочную ванну, поддержи- вая постоянной длину дуги. Преимуществами ручной сварки является высокая маневренность, необходимая при восстановлении деталей сложной конфигурации, универсальность и простота применяемого оборудования.

При автоматической сварке или наплавке деталь или электрод перемещается равномерно вдоль шва при постоянной скорости пода-

чи электродной проволоки в зону шва. Длина дуги остается постоян- ной, что обеспечивает высокое качество шва. Производительность ав- томатической сварки в 5–10 раз выше ручной.

Газовая сварка отличается от электродуговой тем, что высокая температура, необходимая для плавления основного и присадочного металлов, создается в процессе сгорания горючего газа в кислороде. Газовое пламя не только плавит металл, но и, выполняя роль флюса, изолирует ванну от контакта с атмосферой, не допуская растворения в расплавленном металле кислорода и азота воздуха, что снизило бы прочность шва.

Сваривать можно все металлы и сплавы, но с той или другой степенью сложности. По свариваемости их разделяют на хорошо, удовлетворительно, ограниченно или плохо сваривающиеся.

К хорошо сваривающимся относят малоуглеродистые и низколе- гированные стали. Стали с содержанием углерода от 0,35 % и выше свариваются при температуре подогрева до 350 °C . Плохо сваривают- ся высокоуглеродистые стали, чугунные, цветные металлы и сплавы.

Технологический процесс восстановления деталей сваркой или наплавкой состоит из следующих операций:

Вам также может быть полезна лекция "Общие понятия теории".

1) подготовки, заключающейся в очистке наплавляемой поверх- ности от окалины и ржавчины, а при сварке двух деталей – в разделке

кромок;

2) подогрева детали до необходимой температуры, а если восста- навливают термообработанную деталь, ее следует подвергнуть отпуску;

3) сварки или наплавки детали;

4) термообработки наплавленного слоя или всей детали;

5) механической обработки, обеспечивающей заданные размеры и качество рабочих поверхностей детали.