Пантелеенко Ф.И. и др. - Восстановление деталей машин (1038481), страница 42
Текст из файла (страница 42)
Перенесенный материал анода легирует материал детали и, соединяясь с диссоциированным атомарным азотом воздуха и углеродом материала детали, образует диффузионный износостойкий слой. При этом в слое имеются сложные химические соединения, нитриды и карбонитриды, а также закалочные структуры. Глубина термического влияния на материал детали составяет 0,8...1,0 мм. Предел выносливости детали практически не изменяется. Формирование микрогеометрии и несущей способности покрытий при электроискровой наплавке имеют особенности. Исходная шероховатость восстанавливаемой поверхности не должна превышать Ю 10 мкм. Поверхность после электроискровой наплавки существенно отличается от поверхностей, полученных другими способами, После снятия случайно прилипших частиц распыленного металла на поверхности остаются равномерно расположенные скругленные сферические выступы и впадины. Микрорельеф имеет практически одинаковые характеристики по всем направлениям и не содержит острых гребешков, как после механической обработки, Однако с увеличением толщины покрытий средняя высота Ю, радиус закруглении и средний шаг неровностей непрерывно растут.
ЗЛЕКТРОИСКРОВАЯ ОБРАБОТКА В условиях эксплуатации наплавленные поверхности показывают лучшие результаты по сравнению с исходными поверхностями. Для достижения оптимальной площади опорной поверхности целесообразно назначать припуски на обкатывание ~раскатывание) и механическую обработку в пределах доли толщины покрытия ~табл. З.б9). Если обкатывание (раскатывание) роликами или шариками ведется при давлении 5...20 % от предела текучести материала, то остаточные растягивающие напряжения, возникающие в результате наплавки и снижающие усталостную прочность на 10...30 %, практически снимаются.
Опорная поверхность после пластического деформирования увеличивается, а образовавшиеся каналы удерживают - 0,02 мм масла на каждый 3 1 см площади впадин. Угол их раскрытия такой, что за счет поверхност- 3 ного натяжения масло выступает над поверхностью трения. Механическую обработку (полирование) наплавленного покрытия назначают после пластичес кого поверхностного деформирования. В ремонтных чертежах восстановленных деталей согласно ГОСТ 2789 — 73 должны бьггь указаны параметры шероховатости Р,„„, Ж или .Я„,, радиус закругления вершин ~, мкм, длина относительной опорной поверхности при различных уровнях профиля ~2оо;, 140;; и ~~о;„базовая длина 1б, а также шероховатость поверхности между масляными каналами На.
З.б9. Доля толщины покрытия, участвующая в поверхностном пластическом деформироваиии при упрочиении и восстановлении деталей Глава 3. РЕМОНТНЫЕ ЗАГОТОВКИ УСТАНОВКА И ЗАКРЕПЛЕНИЕ ДОПОЛНИ'1'ЕЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ 385 3.8.3. Материалы Для электроэрозионного упрочнения применяют следующие материалы): металлокерамические твердые сплавы ВК6-ОМ, ВК-8, Т15К6, ТТ15К10-ОМ, ТЗОК4 и Т60К4, ТН-20 круглого и прямоугольного сечений; медную проволоку; товарную бронзу БрАЖ10-3, БрАЖМц10-3-1,5, БрАЖН10-4-4 и др.; специальные электродные материалы ВБр5М (бронза); ДК — аналог релита; АОМ (алюминиево-оловянисто-медный сйлав); сплавы ВЖЛ-2, ВЖЛ-М, ВЖЛ-13, ВЖЛ-17, В56, ЖСН-Л; стали 65Г, 20Х13, 95Х18, ШХ15 и др. Применяют также сормайт, стеллит, вольфрам.
Плотность энергии, передаваемой детали при искровом разряде, составляет 5 10'...8.10 кВт/см'. Для обеспечения требуемых эксплуатационных свойств восстановленных поверхностей можно наносить покрытие в несколько слоев из различных материалов. Например, на стальную или чугунную поверхность поршневого кольца наносят молибден, на него медь, а затем олово. Покрытия, например, из металлокерамики ВК6-ОМ или стали 65Г обладают такими свойствами. Микротвердость диффузионной зоны равна 2900...4300 МПа (45...30 НКС).
Микротвердость покрытия из ВК6-ОМ равна 7990...8840 МПа (68 НКС), а из стали 65à — 6760...7590 МПа (57...59 НКС). Толщина первого слоя (у поверхности) составляет 3... 10 мкм, второго (белого) — 40 мкм для ВК6-ОМ и 100 мкм для стали 65Г, третьего (диффузионного) слоя - 43 мкм. 3.8.4. Оборудоваиие Процесс электроискровой обработки ведут как вручную, так и с применением средств механизации. В обоих случаях перемещение электрода, продолжительность обработки, режимы по току, амплитуде и частоте вибрации электрода выбирают так, чтобы покрытие было сплошным, равномерным и имело ровную, отражающую свет поверхность. Наибольшее распространение получили установки группы ЭФИ-46А, -23М, -25М, -54А. Имеется семь классов модернизированных мобильных установок типа «Элитрон» и два класса «Вестрон», с помощью которых можно наносить покрытия толщиной до 0,4 мм (сплошностью 60...95 %) и 0,4...
1,0 мм (сплошностью 25...60%). Электроэрозионное наращивание и легирование на модернизированной установке «Элитрон-22БМ» ведется в безвибрационном режиме. Модернизировано оборудование для элекроэрозионного легирования («Элитрон-22А», «Элитрон-22Б» и «Элитрон-52БМ») в соответствии с патентом России № 2119552. Технические характеристики установки «Элитрон-52БМ» Потребляемая мощность, кВ А.............
4,5 Напряжение питающей сети, В......,..... 220 Частота импульсов, Гц................... 100...450 Рабочий ток, А...............,.......... 0,5...60 Число электрических режимов......,......, .12 и 6 дополнительных Габаритные размеры генератора, мм........ 650 х 500 х 1100 Масса генератора, кг..................... 150 Толщина покрытия Т15К6 на стали 40Х, мкм 10...750 Высота неровностей профиля, мкм......... 2,5...65,0 Максимальная производительность, см /мин. 1О 2 Основное назначение...................., Наплавка Установка работает в механизированном режиме с комплектом устройств КМП-50М. Созданы модернизированные установки «Вестрон-005» и «Вестрон-006". Сущность модернизации заключалась в совмещении в одной установке транзисторно-тиристорного и резисторно-ем костного генераторов, оснащении новыми вибровозбудителями с вращающимися электродами и повышением частоты импульсов тока со !00 до 800 Гц, 11овышение энергии разряда одного импульса тока до 7,5 Дж не приводит к увеличению толщины покрытия.
Установки «Вестрон» позволяют наносить покрытия толщиной до 300 мкм с пористостью < 80%. 3.9. Установка и закрепление дополнительных ремонтных деталей 3.9.1. Характеристика и классификация видов сиособа Дополнительные ремонтные детали (ДРД) применяют: 1) для компенсации износа поверхностей деталей; 2) для замены их поврежденных частей. В первом случае ДРД устанавливают и закрепляют непосредственно и» изношенной поверхности. Таким образом восстанавливают шейки валов, отверстия под подшипники качения в картерах, отверстия с изноцгснпой резьбой и другие элементы, В зависимости от вида восстанавлии;кчой поверхности ДРД имеют вид гильзы, кольца, резьбовой втулки, спирали и др, 38б Глава 3.
РЕМОНТНЫЕ ЗАГОТОВКИ УСТАНОВКА И ЗАКРЕПЛЕНИЕ ДО! 1О3!1!И !'ЕЛЫ!ЫХ ДЕ !'АЛЕЙ 387 Во втором случае может быть заменена сложная часть детали с несколькими поврежденными элементами. В настоящее время ДРД все больше применяют для восстановления под номинальные размеры деталей с большими износами. Способ позволяет устранять повреждения, трудно устранимые другими способами. Способом ДРД детали восстанавливают в различных ремонтных производствах при разных объемах выпуска.
Стоимость материалов при этом в несколько раз ниже, чем при использовании газотермических и наплавочных покрытий. Применяемое оборудование универсальное, а технология простая. ДРД устанавливают и закрепляют на многих восстанавливаемых деталях„в том числе на базовых и основных. Например, в блоке цилиндров двигателя устанавливают ДРД на зеркале цилиндров, на коренных опорах, на фланце картера сцепления, вместо кронштейна под отверстие стартера, в виде участков стенок и др. ДРД обычно изготавливают из того материала, из которого выполнена сама восстанавливаемая деталь.
ДРД, выполняющие функции трущихся элементов, могут быть перед установкой термообработаны. Процессы создания припусков с применением ДРД классифицируют в зависимости от способа их закрепления. ДРД крепят на восстанавливаемых поверхностях: натягом, деформированием материала, сваркой, приклеиванием, пайкой, заклепками„силами упругости и упорами (на шейках валов), винтами, штифтами и навинчиванием по резьбе, выполненной на теле детали.
Изучение патентного фонда на тему восстановления изношенных деталей (кл, МКИ В23Р6/06) показало, что большое число изобретений за последние годы относится к применению ДРД, 3.9.2. Механическое закреиление дополнительных ремонтных деталей Широкое распространение получило закрепление цилиндрических ДРД в виде втулок на шейках валов или в отверстиях корпусов за счет натяга. Шероховатость сопрягаемых поверхностей при этом должна быть не более Ма 1,25...0,32 мкм. Условие прочности посадки, напрессованной на вал ДРД и нагруженной при эксплуатации статической осевой силой 5 (в ньютонах) выражается неравенством ~ дс ~' — коэффициент трения; р — давление на поверхности контакта, Па; l и / — диаметр и длина сопряжения соответственно, м.
Давление на поверхности контакта (в паскалях) выражается зависи- мостью С! С2 у ! 2 Е! Е2 ) дс Ь вЂ” натяг в сопряжении, мм; Е! и Е2 — модули упругости материала вала и втулки соответственно, Па; С! и С2 — коэффициенты, ~2 ~2 ~2 ~2 С1- 2 2 Р! С2- 2 2+Р2 4 ~2 '!десь и! и и2 — коэффициенты Пуассона материалов вала и втулки; а! и д2 — диаметр отверстия в вале и наружный диаметр втулки соответст- А„= ш(Ы+ ~, + 5)+ ЛА, (3.42) гле д — диаметр предварительно обработанного зеркала цилиндра, мм; 6„— толщина пластины, мм; 5 — натяг в сопряжении, мм; ЛŠ— величина смятия кромок пластины при запрессовывании ленты, равная 0,2...0,3 мм.
Допуск на длину ленты в пределах ~0,05 мм трудно выдержать штамповкой, поэтому пакет вырезанных лент шлифуют по длине в при- вснно, м. Необходимую прочность сопряжения получают выбором длины и натяга посадки. Для более надежного соединения ДРД с основной деталью их просверливают, отверстие разворачивают или в нем нврезают рсзьбу. В отверстие устанавливают штифт или резьбовой стопор. При восстановлении деталей типа гильз используют ленты из стали УВА, У10А, 65Г или 70С2ХА толщиной 0,5 или 0,7 мм, шириной 75 или ХО мм. Технологический процесс восстановления гильзы цилиндра включает: предварительное растачивание и хонингование зеркала цилиндра, изготовление из ленты мерных пластин, сворачивание и запрессовывание последовательно двух ДРД в восстанавливаемую деталь, снятие фаски и хонингование.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
