Remont_avtomobiley_i_dvigateley_Petrosov _V_V (1038567), страница 11

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

Текст из файла (страница 11)

Недостатки холодного способа сварки чугуна возможное науглероживание и закалка шва резко ухудшает об­рабатываемость;

из-за наличия в зоне шва растягивающих остаточных напряже­ний в детали сразу после сварки или при начале работы образуют­ся трещины в околошовной зоне.

2.3.3 Особенности восстановления сваркой деталей из алюминиевых сплавов

Для устранения сколов, трещин и других механических по­вреждений в деталях из алюминиевых сплавов AJ1-4 и -9 (голов­ки БЦ. картеры сцепления, коробки передач, корпуса водяных насосов и др.) применяют аргонодуговую и ацетиленокислород- ную сварку.

Аргонодуговая сварка нсплавящимся вольфрамовым электро­дом в среде инертного газа аргона проводится без флюса, с вве­дением присадочного материала в зону электрической дуги, го­рящей между вольфрамовым электродом и деталью. Для сварки применяются специальные установки УДЛР-300 и -500. Для вос­становления деталей наплавкой рекомендуются установки типов УДАР и УД Г

.

Ацетиленокислородная сварка осуществляется при строго нейт­ральном пламени (за счет избытка ацетилена) и с расходом аце тилена 75... 100 л/ч на 1 мм толщины свариваемого металла.

При всех способах сварки детали из силумина перед сваркоГ подофевают до температуры 200... 250 °С, чтобы исключить коробле­ние и образование трещин. После сварки детали подвергают низко­температурному отпуску при 300... 350 "С для снятия внутренних оста­точных напряжений и улучшения структуры наплавленного металла Недостатки сварки алюминиевых сплавов: интенсивное окисление алюминия с образованием тугоплав­кого оксида с температурой плавления /_ил = 2050 "С, в три раз; превышающей /_мл самого алюминия;

частицы оксида, оставаясь в наплавленном металле, создаю: растягивающие остаточные напряжения, снижая его прочность;

алюминиевые сплавы в расплавленном состоянии активно по­глотают водород, который при быстром охлаждении не успевает выйти из сварочной ванны и создает поры и раковины;

2

Рис. 2.7. Механизированная наплавка в среде углекислого газа:

/— кассета с проволокой; 2— наплавочный аппарат; 3 — ротаметр; 4 — редуктор 5 — осушитель; 6 — подогреватель; 7 — баллон с углекислым газом; 8 — деталь

8

необходимость предварительного нагрева деталей до темпера­туры 200... 250 °С и выполнения операций на нагретой детали.

2 3.4. Механизированные и автоматические способы сварки и наплавки при восстановлении деталей

Принципиальная схема механизированной наплавки в среде угле­кислого газа приведена на рис. 2.7. При наплавке используют элек­тродную проволоку Нп-ЗОХГСА (твердость наплавленного метал­ла 30... 35 HRC) и Нп-65Г (HRC < 50) диаметром 0,8... 2 мм. Применяемый режим наплавки: сила сварочного тока 70... 220 А; напряжение дуги 18...20 В; скорость наплавки 80... 1000 м/ч.

Преимущества данного способа перед автоматической элект­родуговой наплавкой под флюсом меньший нагрев детали;

возможность наплавки при любом положении детали диамет­ром свыше 10 мм;

исключение трудоемкой операции отделения шлаковой корки. Принципиальная схема автоматической электродуговой наплавки под флюсом приведена на рис. 2.8. В зоне наплавки всегда имеется избыточное давление газов, выделяющихся при плавлении элект­рода, флюса и основного металла, так как сверху выход газов ограничен жидким шлаком, а снизу — расплавленным металлом. Все это в совокупности с наличием флюса вокруг расплавленного металла исключает разбрызгивание и контакт расплавленного ме­талла с воздухом, способствует уплотнению металла, замедляет его охлаждение и повышает качество наплавки.

Толщина слоя наплавленного металла — от 0,5 до 5 мм и более. Коэффициент наплавки в 1,5 раза выше, чем при ручной наплав­ке, и составляет 14 .. 16 г/(А ч) при производительности процес­са 1,5... 10 кг/ч.

Для восстановления деталей типа шеек коленчатых валов в АРО применяется комбинированный способ легирования наплавлен­ного металла путем введения примесей одновременно из прово­локи (Нп-65, -80 или -30ХГСА) и флюса (АН-348А с добавкой 2,5% графита и 2% феррохрома в порошке). В результате твер­дость наплавленного металла без термообработки соответствует 52.. 62 HRC.

Режим наплавки при диаметре электродной проволоки: d₃ = = 1,6...2,5 мм:

сила сварочного тока / = 110+ 10^, А (ток обратной поляр­ности);

напряжение 25...35 В; скорость наплавки 12. ,45 м/ч;

скорость подачи проволоки 75... 180 мм/ч при d₃ = 2 мм и / = = 140...300 А;

вылет электрода 10...25 мм; .т-ч

шаг наплавки 3...6 мм.

Недостатки рассматриваемого ²

способа наплавки:

Г4 ¥	t ,5

сильный нагрев детали;

Рис 2.8. Схема автоматической элек­тродуговой наплавки под флюсом:

65

/— наплавочный аппарат: 2— кассета с проволокой; 3 — бункер с флюсом 4 — электродная проволока; 5 —деталь

За*. 1532

Рис. 2.9. Схема установки для вибродуговой наплавки:

/ — деталь; 2— реостат; 3— источник тока; 4— канал для подачи охлаждающей жидкости; 5— механизм подачи проволоки; 6 — кассета с электродной проволо­кой; 7 — электромагнитный вибратор; 8— пружина; 9— мундштук; 10— коней электродной проволоки; 11 — насос

невозможность наплавки покрытий на детали диаметром ме­нее 40 мм из-за стекания металла и флюса;

необходимость удаления шлаковой корки.

Принципиальная схема автоматической вибродуговой наплавки (с применением вибрирующего электрода и охлаждающей жид­кости) приведена на рис. 2.9. Данный способ находит широкое применение для восстановления любых деталей из стали, серого и ковкого чугуна, работающих на износ, но не в условиях цикли­ческих нагрузок.

Каждый цикл вибрации электрода (v = 50... 100 Гц) включает в себя четыре последовательно протекающих процесса:

1. короткое замыкание (напряжение падает до нуля, а сила тока возрастает до максимальной величины), когда происходит приварка конца электрода к поверхности детали;

электрод оттягивается и, будучи нагрет, утончается;

2. при уменьшении сечения электрода плотность тока увели­чивается, напряжение возрастает до 26 .32 В, возникает крат­ковременный электроду го вой разряд. В результате около 80% вы­деляющейся тепловой энергии затрачивается на оплавление на­плавленного металла;

3. холостой ход.

Наплавку проводят с охлаждением струей жидкости (5%-ный раствор кальцинированной соды) или без охлаждения в среде уг­лекислого газа.

Применяемый режим наплавки при диаметре электродной про­волоки d? = 1,6 2,0 мм:

скорость подачи электродной проволоки К_пр = 0,5...3,5 м/мин;

амплитуда вибрации (1,2... 1,3)*/,;

вылет электрода (5...8)4,;

скорость наплавки ^_|апл = (0,4...0,7) У„_р\

частота вращения детали диаметром D: п = 1000 И_114Ш1/(пД).

Преимущества вибродуговой наплавки:

небольшой нагрев, не вызывающий термообработки детали;

незначительная зона термического влияния;

высокая производительность.

Недостаток данного способа наплавки — снижение усталост­ной прочности на 30...40%.

Сущность электроконтактной роликовой наплавки заключает­ся в навивке на деталь проволоки или ленты и приварке ее то­чечной сваркой к детали (рис. 2.10). Например, для приварки к детали диаметром 20... 150 мм ленты или проволоки толщиной 0,2.. 1,5 мм деталь сжимается роликами с усилием Р- 1,5 кН и подаются 5—10 импульсов тока амплитудой 1 кА от игнитрон­ного шовного прерывателя ПИШ-50 или тиристорного преры­вателя.

Процесс рекомендуется применять для восстановления деталей, работающих на износ (без динамических нагрузок) или входящих в состав соединений с неподвижной посадкой. Зона, прилегающая к привариваемому материалу, может охлаждаться струей воды.

3'

67

Преимущество этого способа наплавки — высокая производи­тельность, недостаток — резкое снижение усталостной прочнос­ти детали. „

Рис. 210. Элсктроконтактная роли­ковая наплавка:

/, 4 — ролики; 2 — деталь; 3 — лента (проволока); 5 — трансформатор, 6 — прерыватель

2.4. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ МЕТАЛЛИЗАЦИЕЙ

Металлизация — это процесс напыления предварительно рас­плавленного металла на специально подготовленную поверхность детали (подложку) струе Л сжатого газа или воздуха

Частицы распыленного металла, находясь в пластическом со­стоянии, ударяются о поверхность детали с большой скоростью (К > 50... 100 м/с), деформируются и внедряются в неровности поверхности детали, образуя покрытие. Соединение металличе­ских частиц с поверхностью детали и между собой носит в основ­ном механический характер, и только в отдельных точках наблю­дается сваривание нанесенного металла с подложкой. Перечислим общие преимущества и недостатки этого метода.

Преимущества: высокая производительность, небольшой на­грев детали (до температуры 120... 180°С), высокая износостой­кость покрытия; возможность нанесения покрытия толщиной от 0,1 до 10 мм и более из любых металлов и сплавов; простота тех­нологического процесса и оборудования.

Недостатки: пониженная механическая прочность покрытия, невысокая прочность сцепления покрытия с подложкой.

В настоящее время применяется пять видов металлизации дета­лей автомобилей: газопламенная, высокочастотная, электродуго­вая, плазменно-дуговая и металлизация взрывом (детонационное напыление).

Газопламенная металлизация осуществляется с помощью ап­паратов, в которых напыляемый металл (в виде электродной проволоки или металлического порошка) плавится ацетилено- кислородным пламенем и распыляется струей сжатого воздуха (рис. 2.11, а).

Дополнительные преимущества: слабое окисление металла, мел­кий распыл, сравнительно высокая прочность покрытия.

Недостатком является сравнительно невысокая производитель­ность процесса (2...4 кг/ч).

Высокочастотная металлизация осуществляется с применени­ем аппаратов, в которых проволока расплавляется индукционным нагревом и распыляется сжатым воздухом (рис. 2.11, б).

Дополнительные преимущества: слабое окисление благодаря возможности регулирования температуры в зоне нагрева и срав­нительно высокая механическая прочность покрытия.

Недостатки: невысокая производительность, сложность и вы­сокая стоимость применяемого оборудования.

Электродуговая металлизация осуществляется с помощью ап­паратов, в которых металл плавится электрической дугой, горя­щей между двумя электродными проволоками, и распыляется струей сжатого воздуха (рис. 2.10, в) В ручных металл и заторах по­дача электродной проволоки (ЭМ-3, -9 и -14) осуществляется отШ7////////Щ Воздух

Воздул

Металлический порошок

Рис. 2.11. Основные виды металлизации деталей автомобилей:

а — газопламенная; 6 — высокочастотная; в — электродуговая; г — плазменмо-

дуговая, / — проволока

t^^^zzznzzz:

УУ/////////////Лпнсвмотурбинки, в станочных — от электродвигателя со встроен­ным редуктором.

Дополнительные преимущества: высокая производительность процесса (3... 14 кг/ч); возможность обеспечения высокой темпе­ратуры, что позволяет наносить на деталь тугоплавкие металлы; сравнительная простота конструкции металлизатора.

Недостатки- повышенное окисление металла, значительное вы­горание легирующих элементов, пониженная плотность покрытия.

Характеристики

Список файлов учебной работы