Дипломный проект (1208649), страница 5

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

Текст из файла (страница 5)

Вибродуговую наплавку применяют при восстановлении деталей из углеродистых, низколегированных сталей, серого, ковкого и высокопрочного чугуна. Этим способом можно наплавлять наружние и внутренние поверхности, резьбу и шлицы.

Существенным преимуществом вибродуговой наплавки в жидкости является отсутствие нагревания и деформации детали, возможность закалки наплавленного металла в процессе наплавки, что исключает необходимость в последующей термической обработке.

Недостатком вибродуговой наплавки является снижение прочности на 40…45 % в зоне термического влияния вследствие возникновения растягивающих напряжений под воздействием охлаждения водой нагретого метала.

Сцепляемость наплавленного металла достигает больших значений и не уступает основному металлу. Наплавленный металл имеет структуру мартенсита с твёрдостью HRC60…64 и износостойкостью не ниже основного металла. Параметры режима вибродуговой наплавки в жидкости при восстановлении деталей следующие: напряжение 12…18 В; ток100…120 А; шаг наплавки 2,0… 2% мм/об; скорость вращения детали 4…10 мин ^–1, скорость подачи электродной проволоки 1,0… 1,6 м/мин.

1.5.4 Особенности электрошлаковой сварки, наплавки и переплава.

Электрошлаковый способ разработанный в 50-е годы в Институте электросварки им.Е.О. Патона относится к без дуговым методам сварки, наплавки и переплава, обладает рядом таких преимуществ, как высокая производительность (по скорости плавления электрода они вне конкуренции с другими способами), хорошая защита сварочной ванны, возможность формирования швов практически неограниченных размеров, сокращение объёма последующей механической обработки и ряд других.

Электрошлаковая сварка сделала революционный скачок в технологии сварки металла большой толщины, так как при ручной сварке дуга, как источник тепла, соизмерима с поперечными размерами сварочного шва. Поэтому, при сварке толстостенных изделий дугу необходимо многократно перемещать вдоль сварочной кромки, накладывать швы один на другой. При электрошлаковой сварке или наплавке источником тепла является ванна электропроводного шлака, что даёт возможность с помощью одной или несколько сварочных проволок, перемещаемых вдоль зазора, осуществлять сварку заготовок большого сечения или наплавку поверхностей большой толщины.

На рис.1.4 представлена схема электрошлаковой наплавки. В полость, образованную наплавляемой поверхностью 1 и водоохлаждаемым кристаллизатором 2, подается присадочный материал 3. Ток, проходя между электродом и наплавленным металлом 4 через жидкий шлак 5, поддерживает в нем высокую (до 2000 ° С) температуру и электропроводность. Шлак расплавляет подаваемый в него присадочный материал и оплавляет кромки поверхности изделия. Расплавленный металл опускается на дно шлаковой ванны и, кристаллизуясь, образует наплавленную поверхность. В качестве присадочного материала в практике используются один или несколько электродов из сварочной проволоки, пластинчатые электроды большого сечения, плавящиеся мундштуки. Наиболее часто находит применение проволока диаметром 3 мм, но можно использовать проволоку и других диаметров.

Рисунок 1.4. Схема электрошлаковой наплавки.

Такая схема даёт возможность формировать наплавленный слой не только материалом электрода, но и легировать его компонентами, находящимися в шлаковой ванне. При обоюдном воздействии шлака и металла происходит его раскисление, если флюс является раскислителем, или, наоборот, окисление, если флюс кислый. Кроме того, легирующие компоненты реагируют с каплями расплавленного электрода, насыщая их и слой жидкого наплавленного металла.

Раскисление чаще всего идёт по реакциям:

[MO]+(R) [M]+ (RO)

[MО]+(RO) [M]+ (RO₂),

где [MO] – окислы, находящиеся в металле; (RO), (RO₂) – окислы, находящиеся в шлаке. Реакция окисления для электрошлаковой сварки чаще всего имеет следующий вид: [MО]+(RO) (МО₂) + [R].

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Лист

Изм.

Металлургические процессы при бездуговой электрошлаковой сварке отличаются от дуговой отсутствием в сварочной ванне газовой фазы, более низкой температурой в зоне плавления. В связи с отсутствием газовой фазы основные металлургические процессы проходят между жидким шлаком и металлом. При этом длительность взаимного их контакта намного больше, чем при дуговых способах, что намного увеличивает возможность легирования электродного металла элементами, находящимися в жидком шлаке.

Таким образом, при восстановлении работоспособности деталей наиболее прогрессивным являются электротермические технологии, позволяющие устранять практически все неисправности деталей и восстанавливать эксплутационную способность агрегатов и узлов техническим путём нанесения на изношенные поверхности покрытий с высоким уровнем физико-механических и эксплутационных свойств (износостойких, выдерживающих значительные ударные нагрузки и вибрации, жаропрочных и т.д.). Всё это даёт предпосылки для создания малых специализированных предприятий по восстановлению деталей с высокой конкурентоспособностью в условиях рыночного производства. Ремонтным фондом таких предприятий могут служить детали со списанных узлов и агрегатов. Следовательно, вопросы совершенствования технологий автоматической сварки и наплавки под флюсом, электрошлаковых наплавки и переплава, разработки новых сварочно-наплавочных материалов для формирования покрытий с высоким уровнем физико-механических свойств являются одними из актуальнейших проблем современного производства.

1.5.5 Восстановление деталей и сборочных единиц с помощью полимерных материалов.

В последнее время всё большее применение в ремонтной практике находит восстановление деталей полимерными материалами, которое отличается простотой технологии большой экономичностью. В настоящее время имеется широкий спектр полимерных материалов, которыми можно наращивать поверхности для натягов в соединениях или повышения износостойкости, склеивания деталей и т.д. При этом используются физические и химические процессы взаимодействия ремонтных материалов с восстанавливаемыми деталями.

Полимерные материалы при ремонте машин применяются для восстановления размеров изношенных деталей, заделки трещин и пробоин, упрочнения резьбовых соединений и неподвижных посадок, антикоррозионной защиты, склеивания деталей и материалов, а также для изготовления деталей. Для этих целей наиболее часто применяются полиамидные смолы в виде гранул с белым или просвечивающим жёлтым оттенком. Они отличаются от других полимеров малым коэффициентом трения, значительной термостабильностью, хорошей прорабатываемостью, высокой антикоррозионной и химической стойкостью, безвредны для работающих.

Полимерные материалы применяют как в чистом виде (полиэтилен, полистирол, капрон, полипропилен), так и в виде пластмасс. Для образования пластмасс к полимерному материалу добавляют ряд компонентов: наполнители (стеклянное волокно, асбест, цемент, металлические порошки), улучшающие физико-механические свойства пластмасс; пластификаторы (дибутилфталат, диакрилфталат, жидкий тиокол и другие), улучшающие пластичность и эластичность пластмасс; отвердители (полиэтиленполиамин и др.) для отвердения (полимеризации) пластмасс.

Нанесение полимерных покрытий с целью восстановления изношенных деталей имеет ряд преимуществ перед другими способами. Невысокая температура нагрева деталей (250…320⁰С) перед нанесением покрытия не изменяет структуру металла. Полимерными покрытиями можно восстанавливать детали с большим износом (1…1,2мм), тогда как при хромировании восстанавливают детали с износом не более 0,5мм.

В ремонтной практике применяется несколько способов нанесения полимерных покрытий на металлические поверхности. Наиболее распространены газопламенный (используются установки УПН-6-63, УПН-4Л), вихревой (установки типа А-67М) и вибрационный.

Рисунок 1.5. Методы восстановления деталей и соединений полимерами.

1.5.5.1 Методы восстановления деталей с применением анаэробных материалов.

Анаэробные материалы представляют собой жидкие или вязкие

композиции, способные длительное время оставаться в исходном состоянии и быстро отверждаться в зазорах между сопрягаемыми металлическими поверхностями при нарушении контакта с кислородом воздуха.

Способность анаэробных материалов заполнять микронеровности и микротрещины на рабочих поверхностях деталей, зазоры в сопряжениях деталей, фиксировать взаимное положение деталей с различными видами соединений (резьбовыми, фланцевыми, с гладкими поверхностями), быстрое отверждение с образованием прочного соединения, устойчивость к агрессивному влиянию окружающей среды (влаге, нефтепродуктам, перепаду температуры) обеспечили возможность создания качественно новой технологии ремонта.

Анаэробные герметики не чувствительны к воздействию воды, минеральных масел, топлив, растворителей. Большинство этих материалов не токсичны, не оказывают отрицательного воздействия на окружающую среду и обеспечивают надёжную антикоррозионную защиту уплотняемых деталей. Важнейшим преимуществом анаэробных герметиков является возможность их применения в сопряжениях деталей из любых материалов в различных сочетаниях при допусках от –0,2 до + 0,6 мм. После отверждения они сохраняют десятилетиями высокие прочностные и усталостные характеристики, обеспечивают 100%-й контакт сопрягаемых деталей, выдерживают температуру от –60 до + 250⁰С и давление до 35 Мпа.

Анаэробные материалы позволяют значительно повысить надёжность конструкций. Скорость отверждения анаэробных герметиков и время достижения максимальной прочности соединения зависит от температуры окружающей среды.

По влиянию на скорость отверждения герметика в сопряжении материалы деталей условно делятся на активные (медь, сплавы меди, никель); нормальные (железо, углеродистые стали, цинк); пассивные (высокоуглеродистые стали, алюминий, титан и его сплавы, материалы с антикоррозионными покрытиями, пластмассовые изделия).

Характеристики

Список файлов ВКР