Remont_avtomobiley_i_dvigateley_Petrosov _V_V (1038567), страница 10

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

Для того чтобы детали, прошедшие холодную правку, не дефор­мировались в процессе дальнейшей работы при температуре выше температуры релаксации материала детали, целесообразно снять ос­таточные внутренние напряжения. Это можно сделать путем соответ­ствующей термообработки детали, предварительно закрепленной в жестком стапеле.

Разработанный автором учебника новый гидродробеструйный метод упрочнения деталей машин [2] обеспечивает существенное увеличение долговечности деталей при их восстановлении Напри­мер, упрочнение этим методом пружин подвески автомобиля «Жи­гули» позволяет повысить их усталостную прочность ь 4 раза. Опыт­ная гидродробеструйная установка (рис, 2.5) обеспечивает упроч-

Рис. 2.5. Схема гидродробеструйной эжекторной установки для упрочн

ния деталей автомобиля: I — основание; 2 — стол; 3 — насос; 4 — манометр; 5 — сопло-эжектор; 6 камера для размещения шариков; 7 — отражатель; 8 — привод, обеспечиваюш! вращение детали; 9 — вхл; 10 — хомут; 11 — шкив; 12 — крышка (из оргстскл; 13 — уплотнение; 14 — переходник для крепления детали; 15 — деталь; 16 упор; 17— эксцентрик для зажима крышки; 18 — концевой выключатель; 19 камера; 20— уровнемер; 21 — поддон; 22— змеевик для охлаждения жидкост

23 — сетчатый фильтр

нение детали 15 путем обработки ее потоком дроби (шарик LUX-15) со смазывающс-охлаждающей жидкостью (СОЖ), н; пример трансформаторным маслом. Масло нагнетается насосом под давлением 300... 500 кПа через сопло-эжектор 5.

Преимущества обработки деталей в такой установке перед обы> но применяемой дробеструйной обработкой сухой дробью заклк

чаются в том, что поверхностный слой летали приобретает следу­ющие улучшенные характеристики:

наличие только сжимающих остаточных напряжений; сравнительно малая шероховатость поверхности (Ra = 1,25... 0,16 мкм) сохраняется; если исходная шероховатость была значи­тельной (Ra = 10 .2,5 мкм), то она снижается до Ra = 2,5... 1,25 мкм;

улучшенная микрогсомстрия, так как радиусы закругления впадин (лунок от ударов шариками) и выступов на опорной по­верхности, увеличиваются;

исключен процесс газонасыщения в связи со снижением тем­пературы в зоне контакта и изоляцией поверхностного слоя дета­ли от атмосферы сплошной жидкостной пленкой;

в цветных металлах практически отсутствуют вкрапления час­тиц железа, что обусловлено высокой прочностью и малой шеро­ховатостью инструмента — шариков, а также наличием раздели­тельной прослойки из СОЖ.

Следует отметить ешс два важных положительных эффекта, связанных с применением гидродробеструйного упрочнения (ГДУ) вместо сухого дробеструйного упрочнения (ДУ):

поле рассеяния показателей качества деталей после проведе­ния процесса ГДУ существенно меньше, что способствует значи­тельному повышению надежности деталей;

размеры и микрогеометрия точных инструментов (например, модульных и подобных им инструментов) практически не изме­няются, что объясняется отсутствием сухого трения, адгезионно­го эффекта, усиленного шелушения и других причин возможного съема металла, имеющих место при ДУ

2.3. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ СВАРКОЙ И НАПЛАВКОЙ

Сварка и наплавка — наиболее распространенные способы вос­становления деталей в авторемонтном производстве.

Сварка применяется для устранения механических поврежде­ний детали (трещины, сколы, пробоины и т.п.) и соединения деталей кузова.

Наплавка используется для нанесения слоя металла на поверх­ность восстанавливаемой детали для компенсации ее износа.

2.3.1 Особенности процессов сварки и наплавки в авторемонтных организациях

Детали соединяются между собой благодаря расплавлению металла краевых частей соединяемых элементов и дополнитель­ного металла, вводимого в зону расплава в виде присадочног

о

материала (проволока, поро­шок, стержни и т.п.). Соедине­ние получается цельным и проч­ным.

1. Существуют следующие виды сварки плавлением:

электродуговая открытой ду­гой;

ацетиленокислородная плавя­щимися электродами;

электродуговая под флюсом;

аргонодуговая.

2. Сварка и наплавка осуще­ствляются в электрической дуге или при горении газа, когда

выделяется большое количество теплоты, достаточное для рас­плавления металла поверхностного слоя детали и металла, вводи­мого в эту же зону (рис. 2.6). При электродуговой сварке КПД полезного использования теплоты в случае проведения процесса открытой дугой составляет 0,5.„О,7, в защитном газе — 0,5...0,6, под флюсом — 0,8...0,85.

3. Производительность наплавки плавящимся электродом опреде­ляется массой G, г, металла, расплавленного за время горения дуги:

G = Ор/т,

где сс_р — коэффициент плавления металла электрода, г/(А ■ ч); I— сила тока, А; т„ — основное время наплавки (время горения ду­ги), ч.

Зная величину G и, учтя потери на испарение и разбрызгива­ние, можно определить фактическую массу (7_Н, г, наплавленного металла:

G_H = (1 -_V/100)G,

где у — коэффициент потерь металла электрода при наплавке, %.

4

Рис. 2.6. Схема свирки (наплавки) деталей сварочной дугой:

/ — расплавленный металл; 2 — гра­ница расплава; 3 — электрическая луга; 4 — электрод; 5 — деталь

При наплавке электродами с толстым покрытием у = 5... 10 %, при автоматической наплавке под флюсом у = 1... 1,5 %, при на­плавке в углекислом газе х|/ = 5... 15 %.

(2.1)

4. Для предупреждения образования трещин под действием внут­ренних остаточных напряжений растяжения применяется общий или местный подогрев деталей из легированных сталей перед свар­кой или наплавкой. Температура подогрева, °С, определяется с помощью эмпирического соотношения

/_пол = 350^/Сэ -0,25,

где С_э — эквивалентное содержание углерода в материале детали

.

С₃ = (1 + 0,005Л)|С + (Мп + Cr)/9 + Ni/18 + Мо/13], (.

где h — толщина детали, мм.

Пример. Определим температуру подогрева детали толщиной 70 мм из стали 40ХНМ2 при проведении наплавки.

Выписываем содержание основных элементов стали 40ХН2М2 и в скобках приводим среднее значение:

С = 0,36...0,44(0,4); Сг = 0,6...0,9(0,75); Ni = 1,25... 1,75(1,5); Mo = 0,15...0,25(0,2); Мп = 0,5...0,8(0,65).

Теперь подставим средние значения в формулы (2.1) и (2.2) и оценим искомые значения С_э и /„_oa.

/_под = 350^0,88-0,25 = 278 °С:

С_э = ( 1 + 0,005-70)10,4+ (0,65 +0,75)/9 + 1,5/18 + 0,2/13] = 0,88.

5. Ручная сварка и наплавка открытой дугой осуществляются элек­тродами, тип и марка которых зависят от вида материала деталей.

Типы применяемых электродов. Для низкоуглсродистых и низ­колегированных сталей применяются:

при сварке — электроды (Э) типов Э-34, -38, -42, -46, где цифры обозначают предел прочности при растяжении;

при наплавке — электроды наплавочные (ЭН) типов ЭН-15ГЗ-25, -18Г4-35, -20Г4-40, где использованы следующие обозначения (для первого электрода):

15 — сотые доли процента С; Г — легирующий элемент марга­нец; 3 — процентное содержание Мп; 25 — твердость HRC без дополнительной термообработки.

Для сварки легированных деталей автомобилей используют элек­троды марок УОНИ-13/45 и -13/55.

Для восстановления изношенных деталей средней твердости руч­ной электродугоиой наплавкой применяются электроды (цифры показывают твердость наплавленного металла по Бринеллю) ОЗН-ЗОО, -350 и -400 со стержнями из легированной проволоки соответственно ЭН-15ГЗ-25, -18Г4-35 и -20Г4-40.

Наплавка электродами УОНИ и ОЗН ведется при обратной полярности (деталь — «минус», электрод — «плюс») и силе сва­рочного тока I, А, определяемой эмпирическим соотношением

/ = Ы,

где d — диаметр электрода, мм; к, А/мм, — коэффициент, зави­сящий от d\

d, мм 1...2 3.. 4 5...6

к, А/мм 25...30 30...45 45...60

Состав покрытия. В зависимости от толщины слоя покрытия (5) различают электроды с тонким (S = 0,15 ...0,25 мм) и толстым (5 > 0,25 мм) покрытием.

Составы покрытий электродов в зависимости от назначения и стоимости подразделяются в основном на стабилизирующие (обес­печивающие устойчивое горение дуги) и повышающие качество сварного шва.

1. Стабилизирующий состав (наиболее дешевый) включает в себя мел (СаС0₃) — 80...85 % и жидкое стекло (Na₂Si0₃) — 20... 15%.

2. Составы, повышающие качество сварного шва, представля­ют собой сочетания компонентов, имеющих разное функциональ­ное назначение:

газообразующие вещества (для защиты от контакта с возду­хом) — крахмал, пищевая мука, целлюлоза и т.п.;

шлакообразующие вещества (для повышения плотности на­плавленного слоя и защиты от воздуха) — полевой шпат, квар­цевый песок, мрамор и другие вещества минерального проис­хождения;

раскислители — ферромарганец, ферросилиций и т.п.;

легирующие элементы — феррохром, ферромолибден и другие ферросплавы;

связующее вещество — жидкое стекло, декстрин, органичес­кий клей.

2.3.2. Особенности восстановления сваркой деталей из чугуна

Из серого чугуна изготавливают блоки цилиндров (БЦ), го­ловки БЦ, картеры сцепления или коробки передач, корпуса во­дяных и масляных насосов, ступицы передних колес и т.д., а из ковкого — картеры задних мостов, ступицы задних колес и т.д. Для устранения дефектов в таких деталях (трещины, сколы, про­боины, срыв или износ резьбы и т.п.) применяют горячий или холодный способ сварки.

Горячий способ связан с предварительным подогревом детали для исключения резких перепадов температуры в зоне сварки, при­водящих к возникновению значительных растягивающих остаточ­ных напряжений. Сварку проводят в следующем порядке.

1. Механическая обработка: рассверливают концы трещины и разделывают кромки трещины угловой шарошкой на глубину, при­мерно равную половине толщины стенки.

2. Подогрев детали в печи до температуры 600...650°С.

3. Сварка ацетиленокислородным пламенем с использованием стержневых электродов, отлитых из серого чугуна с повышенным содержанием кремния (до 3...3,5%). Для зашиты наплавленного металла от окисления и удаления оксидов применяется флюс (50 % буры и 50 % карбоната натрия).

Режим сварки: расход ацетилена 100... 120 л/ч на 1 мм толщи­ны свариваемого металла; сварочное пламя должно быть нейт­ральным или с небольшим избытком ацетилена. 4. Медленное охлаждение детали после сварки. Горячий способ обеспечивает высокое качество сварки, но из- за сложности процесса (использование печи, нагрев детали), он применяется в ЛРО и АТО в основном для восстановления слож­ных корпусных деталей.

Холодный способ (без подогрева детали), наиболее простой и экономичный, осуществляется при ручной или полуавтоматичес­кой дуговой сварке электродами из стали, цветных металлов и сплавов, например:

электродами ЦЧ -4 из стальной проволоки Св-08 с толстым по­крытием, содержащим титан;

медными электродами ОЗЧ-1 с покрытием, содержащим же­лезный порошок;

электродами МНЧ-I из специального сплава (монель-металл, 63 % Ni и 37 % Си) с покрытием, применяемым для УОНИ-13/55;

самозащитной электродной проволоки ПАНЧ-11 (разработка Института электросварки им. Е.О.Патона Национальной Акаде­мии наук Украины) при сварке на полуавтомате А-547У с пара­метрами режима: d = 1,2...1,6 мм; /= 110.„120 А; и_л= 18...22 В; V_QB = 10... 15 см/мин.

Характеристики

Список файлов учебной работы