ДИПЛОМ- Цыпак А.А (1216393), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Расчет штата работников автосцепного цеха сведем в таблицу 1.9.
Таблица 1.9 – Штат работников автосцепного цеха
| Принятое количество основных рабочих Rпр, чел. | Количество вспомогательных рабочих, чел. (20%) | Количество ИТР, чел. (10%) | Количество МОП, чел. (3%) | Количество СКП, чел. (5%) | всего |
| 12 | 2 | 1 | 1 | 1 | 17 |
1.7 Ремонт деталей автосцепного устройства
Детали автосцепного устройства имеющие износы, ремонтируются ручной дуговой сваркой и наплавкой с последующей механической обработкой. Наплавку изношенных поверхностей разрешается производить на всех деталях автосцепного устройства, за исключением клина тягового хомута, болтов, поддерживающих клин.
Детали в местах сварки должны быть очищены от окалины, краски, грязи, ржавчины и других покрытий. Поверхности должны быть сухими. Зачистка мест, подлежащих восстановлению сваркой, производится стальными проволочными щетками. Удаление дефектных сварных швов, разделка трещин выполняется электродуговым методом, с обязательной последующей зачисткой поверхностей от шлака, натеков и капель металла.
В эксплуатации достаточно часто встречаются случаи повреждения и чрезмерного износа деталей автосцепного устройства, которые нарушают нормальную и безопасную эксплуатацию подвижного состава. Высокая повреждаемость деталей автосцепного устройства объясняется их работой под постоянным воздействием больших переменных ударно-тяговых усилий, износами из-за трения деталей. Не выявленные своевременно износы приводят к саморасцепу автосцепок или падению поврежденных деталей на путь, вызывая угрозу схода подвижного состава с рельсов.
В связи с тем, что автосцепка является нежесткой, ее износы в эксплуатации значительны, периодические ремонты наплавкой отрицательно влияют на структуру металла. Именно поэтому детали автосцепного устройства подвергаются упрочнению и повышению износостойкости детали
Упрочнение представляет собой нанесение способом газопорошковой наплавки (ГПН) тонкого (0,7-3,0 мм) твердого (35..40< HRC <50..55) порошкового сплава на изношенные поверхности автосцепного устройства с целью увеличения их срока службы.
Все более широкое распространение приобретает упрочнение индукционно-металлургическим способом (ИМС). При ИМС применяется шихта, представляющая собой смесь износостойких компонентов.
В последние годы интенсивно развиваются технологии упрочнения с использованием методов лазерной обработки.
В дипломном проекте предлагается ремонт автосцепного устройства с применением флюс - пасты. При её использовании можно применять обычные электроды, которые имеются на производстве. Применяя флюс-пасту, детали автосцепного устройства упрочнению не подвергаются, так как компоненты, содержащиеся в пасте позволяют получить те самые свойства, получаемые при упрочнении.
2 РАЗРАБОТКА ФЛЮС - ПАСТЫ ДЛЯ ИЗНОСОСТОЙКОЙ
НАПЛАВКИ
2.1 Назначение, состав и свойства флюс – пасты
Флюс-паста представляет из себя порошковые смеси разводимые водой, либо другими жидкостями (спирт). Они наносятся на поверхность детали непосредственно перед применением.
Флюс - пасты выполняют различные функции, используются в разных технологических процессах, исходя из назначения флюс-пасты формируется её состав.
Флюс-паста может использоваться как для пайки так и для сварочно-наплавочных работ.
Флюс - пасты применяемые при пайке нужны для удаления окислов с кромок металла, способствуют лучшему смачиванию металла припоем и лучшему его растеканию. Во время пайки флюс - пасты защищают от окисления поверхность нагреваемого металла. Это способствует улучшению качества пайки. Паяльные пасты в основном состоят из канифоли, криолита, хлористого цинка, а в качестве загустителя применяется вазелин.
Согласно ГОСТ 19250-73 «Флюсы паяльные. Классификация», паяльные флюсы подразделяются по следующим признакам:
-по температурному интервалу активности: низкотемпературные (до 450 °C), высокотемпературные (свыше 450 °C);
-по природе растворителя: водные, неводные;
-по природе активатора определяющего действия: низкотемпературные: канифольные, кислотные, галогенидные, гидразиновые, фторборатные, анилиновые, стеариновые; -высокотемпературные: галогенидные, боридно-углекислые;
- по механизму действия: защитные, химического действия, электрохимического действия, реактивные;
Примерами флюсов могут служить:
- канифоль — смесь смоляных кислот и их изомеров;
- нашатырь (хлорид аммония, NH4Cl);
- соли, например, бура (тетраборат натрия, Na2B4O7).
- ортофосфорная кислота — раствор кислоты в воде, от 85 % и менее с добавками присадок;
-ацетилсалициловая кислота — применяется как активный кислотный флюс.
В сварочной практике флюс-паста наносится на свариваемую кромку с обратной стороны. Температура плавления флюса ниже температуры плавления основного металла и поэтому она расплавляется быстрее, чем основной металл. При плавлении, компоненты, входящие в её состав, разлагаются и образовывают газовую защиту сварочного процесса, а флюс-паста образовывает шлаковую защиту. Из-за этого при сваривании жидкий металл в сварочной ванне удерживается на весу, благодаря чему обеспечивается защита и формирование обратного валика сварочного шва без трещин и прожогов.
Чаще этот вид сварочно-наплавочных материалов используют при сварке высоколегированных сталей с обеспечением надёжной защиты корня сварного шва от доступа атмосферных газов.
В состав флюс-пасты обычно входит сухая шихта и жидкая силикатная связка. Пасту получают, смешивая шихту с силикатной связкой непосредственно перед применением.
Как пример, приведём один из составов: 5 % двуокиси титана, 10 % азотнокислого калия, 12 % фтористого натрия, 40 % буры плавленой, 11 % ферротитана, 15 % углекислого лития, 7 % железного порошка, 7 весовых частей керосина на 50 частей сухой смеси. Флюс-паста используется и для защиты поверхности свариваемых деталей от брызг металла, обеспечивая хороший внешний вид сварного изделия. Брызги металла, неизбежно прилипающие к поверхности изделия, при сварке коррозионно - стойких сталей становятся очагами коррозионного поражения.
Флюс-паста для наплавочных работ в основном применяется для изменения состава наплавленного слоя в нужную сторону. Компоненты, содержащиеся в составе флюс-пасты образуют в результате воздействия источника высокой температуры (сварочной дуги) различные фазы, в том числе и износостойкие. В состав флюс-паст для износостойкой наплавки могут входить такие компоненты как графит, ферровольфрам, феррохром, ферромолибден, ферросилиций, ферромарганец, борид хрома, ферроцирконий, порошки твёрдых сплавов, порошок электрографический. Такой состав пасты при наплавке на среднеуглеродистую сталь обеспечивает получение твёрдости 30-58 HRC, за счёт образования в наплавленном металле карбидов и боридов. Типичный состав такого материала: (вес. %) металлический порошок твёрдого сплава 88-92 и 4-5%- ый водный раствор карбоксиметилцеллюлозы 8-12. Паста обеспечивает повышение твёрдости и износостойкости слоя, наплавленного на детали любой конфигурации и размеров, /4/.
2.2 Особенности флюс - паст и их классификация
Флюс-пасты, как и все другие сварочные и наплавочные материалы, обладают своими особенностями, достоинствами и недостатками.
К достоинствам флюс-паст можно отнести то, что при наплавке по слою пасты, в ряде случаев, можно использовать недорогие и широко распространённые сварочные электроды (полностью отказавшись от специальных), электродную проволоку, если речь идёт о наплавке в среде защитного газа, в состав пасты можно ввести металлический порошок и переплавить нанесённый на поверхность слой пасты токами высокой частоты, для переплава можно также использовать прямую или косвенную дугу, графитовые электроды. Флюс-паста может быть приготовлена практически в домашних условиях.
Однако, есть и недостатки. Необходимость нанесения на поверхность и сушки требует времени, для получения требуемых свойств металла нужно соблюдать режимы наплавки, аккуратно контролировать слой пасты перед наплавкой. Перечисленные моменты отрицательно сказываются на производительности, затрудняя работу «по площадям», т.е. целесообразно восстановление деталей небольших габаритов, либо наплавка малых по площади участков.
Наплавленный металл классифицируется по применяемым химическим элементам; по типам формирующихся в наплавленном слое структур (мартенситная, доэвтектическая и эвтектическая, заэвтектическая, аустенитная, аустенитно-мартенситная, перлитная), /11/.
В таблице 2.1 приведена классификация наплавочных материалов.
Таблица 2.1- Классификация наплавочных материалов по химическому составу наплавленного металла
| Тип сплава | Условное обозначение | Содержание элементов в% | Примерная твердость в рабочем состоянии HRC | |||||||||
| C | Mn | Cr | Ni | W | V | Mo | Co | прочие | ||||
| Нелегированные или низколегированные стали (менее 0,4%С) | А | ≤0,4 | 0,5-8 | 0-3 | 0-3 | - | - | 0-1 | - | - | 40 | |
| Нелегированные или низколегированные стали (более 0,4%С) | B | >0,4 | 0,5-3 | 0-5 | 0-3 | - | - | 0-1 | - | - | 60 | |
| Аустенитные высокомаргонцевые стали | C | 0,5-1,2 | 11-16 | 0-1 | 0-3 | - | - | 0-1 | - | - | 50 | |
| Аустенитные хромоникелевые стали | D | ≤0,3 | 1-8 | 13-30 | 5-25 | - | - | - | - | 0-1Ti, 0-1,5Nb | 40 | |
| Хромистые стали | E | 0,2-2,0 | 0,3-1,5 | 5-30 | 0-5 | 0-1,5 | 0-0,5 | 0,1 | - | - | 45 | |
| Быстрорежущие стали | F | 0,6-1,5 | ≤0,5 | 4-6 | - | 1,5-18 | 0-3 | 0-10 | 0-15 | - | 62 | |
| Высокохромистые специальные чугуны | G | 1,5-5 | 0-6 | 25-35 | 0-4 | 0-5 | 0-1 | 0-3 | 0-5 | 0-1,5 Ti, 0-1,5 B | 60 | |
Окончание таблицы 2.1
| Тип сплава | Условное обозначение | Содержание элементов в% | Примерная твердость в рабочем состоянии HRC | |||||||||
| C | Mn | Cr | Ni | W | V | Mo | Co | прочие | ||||
| Хромовольфрамовые теплостойкие стали | H | 0,2-0,5 | ≤1,0 | 1-5 | 0-5 | 1-10 | 0,15-1,5 | 0-4 | - | - | 45 | |
| Кобальтовые сплавы с хромом и бором | N | 0,7-3,0 | ≤0,4 | 25-33 | 0-3 | 3-25 | - | 0-3 | 30-70 | ≤6Fe | 40 | |
| Никелевые сплавы с хромом и бором | Qa | ≤1,0 | - | 8-18 | 65-85 | - | - | - | 0-5 | 2-5Si, 2-5B | 55 | |
| Никелевые сплавы с молибденом | Qb | ≤0,12 | - | 0-18 | 60-80 | 0-20 | 0,2-0,6 | 8-35 | 0-2,5 | Fe 4-7 | HB 200 | |
| Карбидные сплавы зернистые. | P | ≤3 | ≤2,0 | - | - | ≤45 | - | - | - | - | 67 | |
Аустенитные высокомарганцевые стали, хромистые стали, карбидные стали, высокохромистые чугуны, кобальтовые сплавы с хромом и вольфрамом и так далее, являются наиболее износостойкими наплавочными материалами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
