Диплом ПЗ (1191838), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Половинанаплавленных образцов имеют пористые неравномерные швы, и не могутбыть использованы при восстановлении изнашивающихся элементов. Однакоисследование оставшихся образцов показывают что при наплавкеэлектродами по плану экспериментов № 3, 6, 7, 8, 9, наплавленный металлимеет высокие эксплуатационные показатели, высокую твердость иизносостойкость. Это вызвано тем что в состав обмазки электродов входятлегирующие элементы, в частности шеелит, которые могут в значительноймере повысить показатели твердости и износостойкости.
Следовательнополученные электроды можно использовать при восстановленииизнашивающихся элементоврабочих органов железнодорожностроительных машин, работающих в среде высокоабразивного изнашивания.ЛистДП 23.05.01–157 ПЗ4 Технология восстановления детали.Одним из наиболее распространённых способов восстановленияизношенных элементов рабочих органов является электродуговая наплавка.Наплавкой называется процесс нанесения одного расплавленногометалла (называемого присадочным) на поверхность другого (называемогоосновным).
При этом основной металл также расплавляется на небольшуюглубину для образования гомогенного соединения. Цель наплавки можетбыть различной: восстановление утраченной геометрии детали или приданиеей новой формы, образование поверхностного слоя с заданными физикомеханическими свойствами (такими как повышенная твердость,износостойкость,антифрикционность,коррозионнаястойкость,жаростойкость и пр.), упрочнение наплавкой.Наплавка покрытыми наплавочными электродами относится к основнымспособам, применяемым как в промышленности, так и в быту, в силу еепростоты, удобства, отсутствия необходимости в специальном оборудовании.Выпускается большое количество марок электродов, создающихнаплавочный слой с различными характеристиками, обеспечивающимитребуемые качества изделий для работы в тех или иных условиях.Наплавка требует определенных навыков в работе.
Надо приминимальном токе и напряжении, чтобы не увеличивать долю основногометалла в наплавленном, оплавить оба компонента. Состав металла будетопределять тип электрода, а толщину и форму - диаметр электрода.Напряжение дуги определяет форму наплавленного валика, при егоповышении увеличивается ширина и уменьшается высота валика, возрастаетдлина дуги и окисляемость легирующих примесей, особенно углерода. Всвязи с этим стремятся к минимальному напряжению, которое должносогласовываться с током дуги.Наплавка деталей из стали осуществляется, как правило, постояннымтоком обратной полярности (на электроде "плюс") в нижнем положении.Рисунок 4.1 Прямая (слева) и обратная (справа) полярностиподключения электродаЛист4.1 Подготовка детали к наплавке.Перед наплавкой очищают и прокаливают наплавочные материалы,обрабатывают поверхности деталей и при необходимости предварительнонагревают их.Для получения высококачественного покрытия поверхности электродови детали перед наплавкой очищают, чтобы полностью удалить загрязнения(влагу, масло, пыль, ржавчину).
Поверхности очищают растворами ТМС иорганическими растворителями (ацетон). Для удаления ржавчины и мелкихтрещин применяют дисковые и ленточные инструменты из абразивныхматериалов или проводят дробеструйную обработку.С помощью предварительной обработки удаляют трещины, следыизнашивания, упрочненные слои и др.Наплавочные материалы прокаливают для удаления влаги, котораяможет быть источником водорода, диффундирующего в наплавленный слойи зону термического влияния, где вследствие водородной хрупкостивозникают холодные трещины.Предварительный нагрев изделия непосредственно перед наплавкойпредотвращает растрескивание наплавленного слоя. Нагрев ведут в печах,газовыми горелками или ТВЧ.При недостаточной температуре подогрева могут возникнуть трещины, ачрезмерный нагрев снижает скорость охлаждения и увеличивает глубинупроплавления основного металла, что не обеспечивает требуемой твердостинаплавленного металла.
Правильный выбор температуры предварительногонагрева особенно важен при наплавке твердых материалов.4.2 Дефектоскопия изношенных деталей.Очищенные детали подвергают дефектации с целью оценки ихтехнического состояния, выявления дефектов и установления возможностидальнейшего использования, необходимости ремонта или замены. Придефектации выявляют: износы рабочих поверхностей в виде измененийразмеров и геометрической формы детали; наличие выкрошиваний, трещин,сколов, пробоин, царапин, рисок, задиров и т. п.; остаточные деформации ввиде изгиба, скручивания, коробления; изменение физико-механическихсвойств в результате воздействия теплоты или среды.Дефектацию промытых и просушенных деталей производят после ихкомплектования по узлам, которую необходимо выполнять аккуратно ивнимательно.
Каждую деталь сначала осматривают, затем соответствующимповерочным и измерительным инструментом проверяют ее размеры. Вотдельных случаях проверяют взаимодействие данной детали с другими,сопряженными с ней.ЛистДП 23.05.01–157 ПЗИзм. Лист№ докум.Подпись Дата44Способы выявления дефектов:1. Внешний осмотр. Позволяет определить значительную частьдефектов: пробоины, вмятины, явные трещины, сколы, выкрошивания вподшипниках и зубчатых колесах, коррозию и др.2. Проверка на ощупь.
Определяется износ и смятие резьбы на деталях,легкость проворота подшипников качения и цапф вала в подшипникахскольжения, легкость перемещения шестерен по шлицам вала, наличие иотносительная величина зазоров сопряженных деталей, плотностьнеподвижных соединений и др.3. Простукивание. Деталь легко остукивают мягким молотком илирукояткой молотка с целью обнаружения трещин, о наличии которыхсвидетельствует дребезжащий звук.4. Керосиновая проба. Проводится с целью обнаружения трещины и ееконцов. Деталь либо погружают на 15—20 мин в керосин, либопредполагаемое дефектное место смазывают керосином. Затем тщательнопротирают и покрывают мелом. Выступающий из трещины керосин увлажнит мел и четко проявит границы трещины.5. Измерение.
С помощью измерительных инструментов и средствопределяется величина износа и зазора в сопряженных деталях, отклонениеот заданного размера, погрешности формы и расположения поверхностей.6. Проверка твердости. По результатам замера твердости поверхностидетали обнаруживаются изменения, произошедшие в материале детали впроцессе ее эксплуатации.7. Гидравлическое (пневматическое) испытание. Служит дляобнаружения трещин и раковин в корпусных деталях. С этой целью вкорпусе заглушают все отверстия, кроме одного, через которое нагнетаютжидкость под давлением 0,2— 0,3 МПа. Течь или запотевание стенок укажетна наличие трещины.
Возможно также нагнетание воздуха в корпус,погруженный в воду. Наличие пузырьков воздуха укажет на имеющуюсянеплотность.8. Магнитный способ. Основан на изменении величины и направлениямагнитного потока, проходящего через деталь, в местах с дефектами.
Этоизменениерегистрируетсянанесениемнаиспытуемуюдетальферромагнитного порошка в сухом или взвешенном в керосине(трансформаторном масле) виде: порошок оседает по кромкам трещины.Способ используется для обнаружения скрытых трещин и раковин встальных и чугунных деталях. Применяются стационарные и переносные(для крупных деталей) магнитные дефектоскопы.9. Ультразвуковой способ.
Основан на свойстве ультразвуковых волнотражаться от границы двух сред (металла и пустоты в виде трещины,ЛистДП 23.05.01–157 ПЗИзм. Лист№ докум.Подпись Дата45раковины, непровара). Импульс, отраженный от дефектной полости,регистрируется на экране установки, определяя место дефекта и его размеры.Применяется ряд моделей ультразвуковых дефектоскопов.10. Люминесцентный способ. Основан на свойстве некоторых веществсветиться в ультрафиолетовых лучах. На поверхность детали кисточкой илипогружением в ванну наносят флюоресцирующий раствор. Через 10—15 минповерхность протирают, просушивают сжатым воздухом и наносят на неетонкий слой порошка (углекислого магния, талька, силикагеля),впитывающего жидкость из трещин или пор. После этого детальосматривают в затемненном помещении в ультрафиолетовых лучах.Свечение люминофора укажет расположение трещины.
Используютсястационарные и переносные дефектоскопы. Способ применяется в основномдля деталей из цветных металлов и неметаллических материалов, так как ихконтроль другим способом невозможен.4.3 Расчет режимов наплавки.При ручной дуговой сварке (наплавке) к параметрам режима сваркиотносятся сила сварочного тока, напряжение, скорость перемещенияэлектрода вдоль шва (скорость сварки), род тока, полярность и др.Диаметр электрода выбирается в зависимости от толщинысвариваемого металла, типа сварного соединения и положения шва впространстве.При выборе диаметра электрода для сварки можно использоватьследующие ориентировочные данные:Таблица 4.1 Зависимость диаметра электрода от толщины листа.Толщиналиста, мм1- 2Диаметр1,6-2,0электрода, мм34-56-1010-15> 152,0-3,03,0-4,04,0-5,05,0> 5,0В многослойных стыковых швах первый слой выполняют электродом3–4 мм, последующие слои выполняют электродами большего диаметра.Сварку в вертикальном положении проводят с применениемэлектродов диаметром не более 5 мм.
Потолочные швы выполняютэлектродами диаметром до 4 мм.При наплавке изношенной поверхности должна быть компенсированаЛистДП 23.05.01–157 ПЗИзм. Лист№ докум.Подпись Дата46толщина изношенного слоя плюс 1–1,5 мм на обработку поверхности посленаплавки.Сила сварочного тока, А, рассчитывается по формулеК∙св(4.1)эгде К – коэффициент, равный 25–60 А/мм;dЭ – диаметр электрода, мм.Коэффициент К принимается в зависимости от диаметра электрода d Э .Таблица 4.2 Зависимость коэффициента от диаметра электрода.dЭ, мм1-23-45-6К , А/мм25-3030-4545-60св40 ∙ 4160АСилу сварочного тока, рассчитанную по этой формуле, следуетоткорректировать с учетом толщины свариваемых элементов, типасоединения и положения шва в пространстве.Т.к.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
