Диплом_Польшин (1207790), страница 5

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

Текст из файла (страница 5)

Исследования распределения твердости шва показали, что с использованием отжигающих валиков она снижается на 20…25 HRC. Это происходит за счет уменьшения содержания карбидных структур в переходной зоне. Шов свободно поддается механической обработке резанием. Его прочность и плотность удовлетворительные. Недостаток способа – весьма высоки трудоемкость процесса и квалификация сварщика.

При холодной сварке чугуна широко используют проволоки ПАНЧ-11 и ПАНЧ-12.

Установлено, что наличие большого количества никеля при сочетании с редкоземельными элементами (литий, церий и др.) позволяет получить пластичный, без трещин и пор метал шва. В зоне сплавления отсутствует ледебурит.

Разработана высокоэффективная технология заварки трещин в стенках корпусных деталей. Она заключается в следующем. Трещины заваривают проволокой ПАНЧ-11 на обратной полярности. Режим сварки: I = 100…140 А, U = 14…18 В, v = 0,15…0,25 см/с, диаметр проволоки 1,4 мм. Место расположения трещины зачищают до металлического блеска. Рядом с трещиной по обе стороны от нее на расстоянии 7…10 мм шлифовальным кругом разделывают канавку по всей длине трещины. Глубина разделки 1,5…3 мм и ширина 3…5 мм. Заваривают короткими участками (20…50 мм) поперек трещины с заполнением металлом подготовленных канавок.

Валики накладывают поочередно от краев трещины к середине. Каждый из них охлаждают до температуры 40…60 ˚С, прежде чем будет нанесен последующий. Обязательное условие – перекрытие предыдущего валика последующим на 1/3 его ширины. Разделанные канавки вдоль трещины служат упорами в усадке шва и стягивают ее. Данный способ удовлетворяет требованиям на сварной шов по герметичности и прочности.

Сварка с помощью шпилек требует специальной подготовки изделий под сварку. Этим способом восстанавливают ответственные изделия как малых, так и больших габаритов, работающие при значительных нагрузках и не требующие обработки после сварки.

При этом способе кромки свариваемых деталей скашивают под углом 45˚ (при толщине детали свыше 5…6 мм). Общий угол разделки должен составлять 90˚. В подготовленных кромках просверливают отверстия и нарезают резьбу. В отверстия ввертывают шпильки из низкоуглеродистой стали. Шпильки располагают в шахматном порядке. Они могут быть разных диаметров в зависимости от толщины свариваемых деталей; при толщине свариваемых деталей до 10 мм диаметр шпилек не должен превышать 6мм. При большей толщине свариваемых деталей диаметр шпилек ориентировочно выбирают по табл. 4.1. При этом в разделку устанавливают шпильки большего диаметра, а около разделки ставят шпильки меньшего диаметра. Высота возвышения шпилек над поверхностью свариваемого металла должна быть 0,5…1,0 диаметра шпильки. Перед сваркой шпильки плотно ввертывают в тело свариваемого металла. Глубина посадки шпилек должна составлять 1…2 диаметра шпильки. Разделка кромок может быть V- и X-образная. Наиболее часто применяют V-образную разделку на половину толщины свариваемого металла. Подготовленный под сварку с ввернутыми шпильками металл должен быть очищен от грязи, масла, влаги и литейной корки.

Таблица 4.1 – Диаметр шпилек в зависимости от толщины свариваемых чугунных деталей, мм

Толщина свариваемого металла	Диаметр шпильки	Расстояние между шпильками
		l	l1
10…20 20…25 25…30 ≥ 30	10 12 14 16	40…60 48…50 50…56 50…80	5…10 10…12 12…15 15…20

Сварку выполняют на постоянном или переменном токе с использованием электродов с защитно-легирующими покрытиями типов Э42, Э42А, Э50 и Э50А. При толщине металла до 5 мм диаметр электрода берут 3…4 мм, при толщине 5…10 мм диаметр электрода 4…5 мм. Ориентировочный режим сварки следующий:

В процессе сварки вначале обваривают шпильки кольцевыми швами затем заполняют участки между обваренными шпильками. После этого заплавляют уже всю разделку. При выполнении всех перечисленных операций сварку нужно вести коротки участками по 10…150 мм, чтобы не разогревать сильно изделие. Во избежание коробления количество наплавленного металла должно быть минимальным, тонкостенные изделия рекомендуется перед сваркой закреплять.

Картеры редукторов так же ремонтируют с использованием эпоксидных смол.

Широко используют эпоксидную смолу ЭД-16 – прозрачную вязкую массу светло-коричневого цвета. В герметически закрытом сосуде при комнатной температуре она может храниться продолжительное время.

Смола отвердевает под действием отвердителя. В качестве последнего служат алифатические амины (полиэтиленполиамин), ароматические амины (АФ-2), низкомолекулярные полиамиды (Л-18, Л-19 и Л-20). Самым распространенным считается полиэтиленполиамин – вязкая жидкость от светло-желтого до темно-бурого цвета. Чтобы повысить эластичность и ударную прочность отвержденной эпоксидной смолы, следует вводить в ее состав пластификатор, например дибутилфталат – желтоватую маслянистую жидкость.

С помощью наполнителей улучшаются физико-механические, фрикционные или антифрикционные свойства, повышаются теплостойкость и теплопроводность и снижается стоимость. К ним относят чугунный, железный и алюминиевый порошки, асбест, цемент, кварцевый песок, графит, стекловолокно и др.

Эпоксидную композицию готовят следующим образом. Разогревают тару с эпоксидной смолой ЭД-16 в термошкафу или емкости с горячей водой до температуры 60…80 ˚С и наполняют ванночку необходимым количеством смолы. В последнюю добавляют небольшими порциями пластификатор (дибутилфталат), тщательно перемешивая смесь в течение 5…8 мин. Далее так же вводят наполнитель и перемешивают 8…10 мин.

Приготовленный состав можно хранить длительное время. Непосредственно перед его использованием вливают отвердитель и перемешивают в течение 5 мин, после чего эпоксидная композиция должна быть использована в течение 20…25 мин.

Трещины длиной до 20 мм заделывают следующим образом. С помощью лупы 8…10-кратного увеличения определяют границы трещины и на ее концах сверлят отверстия диаметром 2,5…3 мм. Затем по всей длине снимают фаску под углом 60…70˚ на глубину 1,0…3,0 мм. Если толщина детали менее 1,5 мм, то снимать фаску не рекомендуется.

Зачищают поверхность на расстоянии 40…50 мм от трещины до металлического блеска. Обезжиривают поверхности трещины и зачищенного участка, протирая их смоченным в ацетоне тампоном. После просушивания в течение 8…10 мин поверхность детали вновь обезжиривают и вторично просушивают.

Деталь устанавливают так, чтобы поверхность с трещиной длиной до 20 мм находилась в горизонтальном положении, и наносят шпателем эпоксидный состав на поверхности трещины и зачищенного участка.

Трещину длиной 20…150 мм заделывают так же, но после нанесения эпоксидного состава на нее дополнительно укладывают накладку из стеклоткани. Последняя перекрывает трещину со всех сторон на 20…25 мм. Затем накладку прикатывают роликом. На ее поверхность наносят слой состава и накладывают вторую накладку с перекрытием первой на 10…15 мм. Далее прикатывают роликом и наносят окончательный слой эпоксидного состава.

На трещины длиной более 150 мм наносят эпоксидный состав с наложением металлической накладки и закреплением ее болтами. Подготовка поверхности и разделка трещины такие же, что и для трещины длиной менее 150 мм. Накладку изготавливают из листовой стали толщиной 1,5…2 мм. Она должна перекрывать трещину на 40…50 мм. В накладке сверлят отверстия диаметром 10 мм. Расстояния между их центрами вдоль трещины 60…80 мм. Центры должны отстоять от краев накладки на расстоянии не менее 10 мм.

Накладку устанавливают на трещину. Кернят центры отверстий на детали, снимают накладку, сверлят отверстия диаметром 6,8 мм и нарезают в них резьбу 1М8×1. Поверхности детали и накладки зачищают до металлического блеска и обезжиривают. Далее наносят на них слой эпоксидного состава.

Размещают накладку на деталь и заворачивают болты, предварительно покрыв резьбовые поверхности тонким слоем эпоксидного состава.

Сущность способа устранения трещин постановкой фигурных вставок заключается в стягивании трещины путем запрессовки вставки в предварительно подготовленный в детали паз. Вставки изготавливают из малоуглеродистой стали. Трещины длиной до 50 мм устраняют только стягивающими фигурными вставками, а более 50 мм – стягивающими и уплотняющими вставками.

Технология заделки трещин фигурными вставками заключается в следующем. Отступив от конца трещины в сторону ее продолжения на 4…5 мм, сверлят первое отверстие диаметром 4,8 мм для деталей с толщиной стенки до 12 мм и диаметром 6,8 мм – больше 12 мм на глубину соответственно 3,5 и 6,5 мм. В просверленное отверстие устанавливают фиксатор специального кондуктора и сверлят второе отверстие. Затем переставляя фиксатор кондуктора, сверлят необходимое число отверстий по всей трещине. Кроме того, поперек трещины через каждые пять отверстий сверлят по два отверстия с каждой стороны трещины. Продувают отверстия сжатым воздухом. Поверхность отверстий и вставок обезжиривают ацетоном и смазывают эпоксидным компаундом. Устанавливают в паз сначала поперечные, а затем продольные вставки, расклепывают их и зачищают заподлицо с поверхностью детали.

Аналогично устраняют короткие трещины стягивающими вставками. Поперек трещины с помощью специального кондуктора сверлят шесть отверстий (по три с каждой стороны трещины) диаметром 3,5 мм с шагом 4,2 мм на глубину 10 мм. Перемычку между отверстиями удаляют специальным пробойником, создавая канавку шириной 1,8 мм. Паз продувают воздухом. Поверхности паза и вставки обезжиривают, смазывают эпоксидным компаундом, запрессовывают вставку в паз, расклепывают ее и зачищают. Трещина стягивается за счет разности шага (0,2 мм) между отверстиями паза и цилиндрами вставки.

Клеесварной способ заделки трещин применяют в двух вариантах. В первом варианте трещину подготавливают к сварке и заваривают. Затем сварной шов и околошовную поверхность шириной 40…50 мм по обе стороны очищают от шлака, брызг, зачищают до металлического блеска, обезжиривают ацетоном и наносят тонкий слой состава на основе эпоксидной смолы с наполнителем. После отверждения проверяют герметичность заделки трещин. За счет полимерного состава кроме герметизации повышается усталостная прочность шва и возможна его защита от коррозии.

Разработан новый вариант клеесварного способа заделки трещин в чугунных деталях, основанный на использовании двух разнородных технологических процессов: контактной точечной сварки и склеивания. При этом способе поверхность вокруг трещин на 40…45 мм зачищают шлифовальным кругом или металлической щеткой на глубину 0,3…0,6 мм, концы трещины засверливают сверлом диаметром 2…4 мм. Поверхность обдувают сжатым воздухом, обезжиривают ацетоном и наносят на нее тонкий (0,3…0,6 мм) слой клеевой композиции. Затем на клеевой слой заранее изготовленную и обезжиренную стальную накладку и приваривают ее контактным точечным способом, в результате чего образуется клеесварное соединение.

Накладку изготавливают из малоуглеродистой стали (сталь 10 или 20) с таким расчетом, чтобы она перекрыла трещину на 15…20 мм по длине и на 30…40 мм по ширине. Толщину накладки выбирают в зависимости от марки чугуна и толщины стенки детали, исходя из условия обеспечения равнопрочности соединения и основного металла; обычно она равна 0,6…2,0 мм при толщине стенок 5…20 мм.

В качестве клея используют специальные композиции на основе эпоксидной смолы, например: смола ЭД-20 – 100 частей; полиэтиленполиамин – 12; растворитель тиокол – 20; пластификатор винилокс – 20; чугунный порошок – 50 частей. Существующие клеевые композиции, применяемые для заделки трещин, непригодны для приварки стальной накладки к чугуну по жидкому слою.

Характеристики

Список файлов ВКР