Виды сварки применяемые при ремонте и восстановлении детали автомобиля

В практике ремонтной службы встречаются три вида сварочных работ: сварка,наплавка и заварка.

Сварке подлежат стальные и чугунные детали (рамы, станины, кронштейны, спицы и т. д.). Наплавлять, т. е. наносить металл на поверхность, приходится при большом износе ремон­тируемых деталей. Заваривать трещины, раковины или отверстия в деталях приходится во многих восстанавливаемых машинах.

Сварку применяют при соединении трубопроводов и изготовлении к ним фасонных частей, при изготовлении буровых штанг и запасных частей к машинам.

В большинстве случаев ремонтных работ применяется электро­дуговая сварка. Газовая сварка (ацетилено-кислородная) применяется в следующих случаях: 1) при ремонте деталей, из сплавов цветных металлов, так как ремонт их электродуговой сваркой до сих пор еще плохо освоен; 2) при ремонте чугунных деталей, требующих последующей обработки режущими инструментами ввиду того, что обычный электросварной шов трудно поддается обработке; 3) при сварке деталей толщиной менее 2 мм, потому что электродуговая сварка в таких случаях затруднительна; 4) при наварке и напайке твердых сплавов на быстроизнашивающиеся детали (коронки, резцы); 5) при. резке металлов.

Кроме ацетилено-кислородной сварки, в разведочных партиях применяют и бензино-кислородную.

Качество сварки во многом зависит от подготовки ремонтруемой детали. При заварке трещины или сварке поломанной Детали подготовка заключается в образовании скосов или фасок той или иной формы в зависимости от толщины свариваемого места. В зависимости от вида трещины, конфигурации и материала детали сварку нужно вести соответствующими электродами по технологическому процессу, разработанному для каждого отдельного случая.

При сварке и наплавке необходимо стремиться располагать деталь так, чтобы шов находился в нижнем положении. Дуга должна быть по возможности короткой—чем она длиннее, тем хуже качество шва. Сварной шов хорошего качества имеет чешуйчатую волнистую поверхность, одинаковую по всей длине. На поверхности не должно быть пропусков, воронок, трещин, непроваренных мест. По структуре шов должен быть плотным. Во избежание появления внутренних напряжений, новых трещин и коробления детали в процессе сварки необходимо делать перерывы для охлаждения свариваемых деталей. ;

Ремонт стальных деталей. Лучшее качество электродуговой, и газовой сварки достигается при ремонте деталей из малоуглеродистой стали. Стали со средним срдержанием углерода (0,35—0,45%) свариваются удовлетворительно. Детали, изготовляемые из сталей, содержащих более 0,45 %углерода,ремонтировать сваркой затруднительно. Особенно большие трудности возникают при сварке деталей, изготовляемых из легированных сталей.

Малоответственные детали, как правило, восстанавливают сваркой электродами типа Э-34 и Д-1, изготовленными из проволоки марок Св0,8 и СвО,8ГА, покрытыми тонкой меловой стабилизирующей обмазкой толщиной 0,15—0,55 мм. Меловая об­мазка состоит из 100 массовых частей мела, разведенногов 17— 20 массовых частях растворимого стекла.

Получение наплавленного металла с высокими механическими свойствами обеспечивается путем применения для наплавки электродов с толстой защитной обмазкой толщиной 0,25—0,35 диа­метра электрода в миллиметрах. Обмазку этих электродов выполняют из раскислителей, шлакообразующих, Газообразующих и легирующих веществ.

К таким электродам, применяющимся при сварке переменным током, относятся, например, Э-42 с обмазкой, состоящей из 37 массовых частей титанового концентрата (рутила), 21 части марганцевой руды, 12 частей полевого шпата, 20 частей ферромарганца, 9 частей крахмала и растворимого стекла в количестве 12 % от массы составных частей обмазки.

При ремонте деталей, поверхность которых должна обладать особо высокой твердостью, применяют специальные электроды. Эти электроды изготовляют из проволоки марки Св0,8 или СвО,8ГА с обмазкой, состоящей из графита, феррохрома, карбида бора и растворимого стекла, которые при сварке образуют твердый сплав. Электроды марки Т-590 и 13КНЛИИВТ применяют для наплавки быстроизнашивающихся деталей; электроды Т-620 и 12АНВТ—для наплавки деталей, подвергающихся ударной на­грузке. Эти электроды образуют самозакаливающуюся поверх­ность с твердостью ИКС 60. Такая поверхность может быть обработана только шлифованием. Поэтому удобнее для наплавки применять электроды Т-540, которые допускают Механическую обработку. Наплавленная этими электродами поверхность имеет твердость НКС 35—45. После механической обработки такие поверхности закаливают и подвергают отпуску.

В ряде случаев наплавку изношенных поверхностей произво­дят стержнями из твердого сплава сормайт. Наплавку сормайтом можцо производить как электродуговой, так и газовой сваркой. В первом случае электроды типа ЦС-1 и ЦС-2 изготовляют из стержней сормайта № 1 или 2, покрытых обмазкой, состоящей из 40 массовых частей мрамора, 30 частей плавикового шпата и 30—36 частей растворимого стекла; во втором—сормайтовые стержни используют в качестве присадочного мате­риала.

Твердость поверхности, — наплавленной сормайтом, достигает НКС 48—52 без термообработки и НКС60—62 с термообработ­кой. Сормайт № 2 по сравнению с сормайтом № 1 является бо­лее вязким, поэтому его применяют для ремонта деталей, рабо­тающих при ударной нагрузке.

Для придания высокой износостойкости сильнотрущимся деталям, например: кромкам буровых шнеков, штангам, рабочим Кромкам скреперов, щекам дробилок, ковшам погрузочных машин и т. д., применяют износостойкие покрытия, в состав которых входят марганец, хром, никель.

Таблица 3.1

Толщина свариваемой детали, мм	Диаметр электрода	Величина точка, А	Толщина свариваемой детали, мм	Диаметр электрода	Величина точка, А
1-2 3-4 4-5 5-8		40-60 80-120 120-180 160-260	9-12 12-15		230-250 320-420 400-450

Для сварки и наплавки ответственных стальных деталей по­лучили распространение также электроды с толстыми покрытиями УОНИ-13/45, УОНИ-13/55. Основное покрытие этих электродов фтористо-кальциевое следующего состава: 53—54% мрамора; 15— 18 % плавикового шпата; 9 % кварцевого песка; 2—5% ферро­марганца; 3—5 % ферросилиция; 12—15 % ферротитана; 10— 15 % жидкого стекла добавляют к сумме компонентов. Наплавку выполняют электродами УОНИ диаметром 2—5 мм с толщиной покрытия от 0,6 до 1,2 мм в зависимости от диаметра электрода при постоянном токе обратной полярности. Диаметр электрода выбирают в соответствии с толщиной детали, а ток с диамет­ром электрода. В табл. 3.1 дана зависимость диаметра электрода и тока от толщины свариваемой детали.

Необходимая сила сварочного тока может быть определена по формуле

I = (

+d) d,

где I — сила тока, А; d

— диаметр электрода, мм;и—опыт­ные коэффициенты (при ручной сварке=6,=20).

На качество сварного шва значительное влияние оказывает длина дуги. Она обычно составляет 0,5—1,2 диаметра электрода и зависит от условий сварки и марки электрода. При чрезмерно большой дуге в сварочном шве возрастает содержание азота и кислорода и увеличивается разбрызгивание металла. При корот­кой дуге плохо формируется сварной шов.

Для получения при наплавке износостойкого покрытия на де­талях из низкоуглеродистой и низколегированной стали применяют электроды марок ОЗН-300, ОЗН-350, ОЗН-400 (числа означают твердость направленного слоя в единицах Бринелля). Эти электроды имеют стержень из легированной проволоки соответственно ЭН-15ГЗ-25, ЭН-18Г4-35 и ЭН-20Г4-40. Покрытие электродов фто­ристо-кальциевое. При диаметре электрода 4 мм сила тока 170— 220 А, а при диаметре 5 мм — 210—240 А.

Сталинит в виде порошкообразной смеси применяют при на­плавке рабочих органов строительных и дорожных машин (ножи бульдозеров, скреперов, зубья ковшей экскаваторов, плиты камнедробилок и др.). Наплавку сталинитом выполняют четырьмя способами, а свойства наплавки идентичны свойствам электрода Т-590.

1. Шихту сталинита наплавляют угольным или графитовым электродом на постоянном или переменном токе. Поверхность детали очищают, насыпают слой флюса (буры), а затем шихту сталинита слоем 3—5 мм. Твердость наплавленного сталинитом слоя достигает НКС55.

2. Шихту сталинита наплавляют стальным электродом. Наплавленный слой получается более вязким, но менее износостойким.

3. Сталинит вводят в состав обмазки стальных электродов.

4. Сталинит вводят в состав шихты специальных пустотелых электродов (трубчатых, ленточных и др.). Шихта сталинита содержит марганец, хром, углерод, кремний и железо.

Трубчатые электроды представляют собой трубку, свёрнутую из малоуглеродистой стальной ленты толщиной 0,6—0.8 мм, наполненную сталинитом, ферромарганцем или смесью иного состава.

Наиболее употребительные марки трубчатых электродов приведены в табл. 3.2.

Источники питания сварочной дуги. Для дуговой сварки и наплавки используют источники переменного и постоянного тока, Источники переменного тока—сварочные трансформаторы. Для ручной сварки, наплавки и резки металлов используют трансформаторы ТС-300, ТС-55, ТД-300, ТД-500. ОСТА-350 и др. Числа в марках трансформаторов означают номинальную силу свароч ного тока, А выпрямители (ВДГ-301, ВДГ-302 и др.) и сварочные преобразо­ватели и агрегаты (ПСО-300, ПС-500 и др.), состоящие из элек­тродвигателя переменного тока и генератора постоянного тока.

Газовая сварка также широко используется в ремонтном про­изводстве. Сущность газовой сварки стальных и чугунных деталей заключается в плавлении металла при горении ацетилена в избыточной среде кислорода, при этом развивается температура 3300 °С и выше.

Режим газовой сварки и наплавки определяется следующими ‘ факторами: способом сварки, видом пламени, мощностью пламени, диаметром посадочного прутка, углом наклона горелки.

Существуют правый и левый способы Сварки. Названия этих способов связаны с направлением перемещения газовой горелки.

Правый способ сварки обеспечивает более концентрированный ввод тепла, поэтому он применяется для сварки металлов толщиной свыше 4 мм. Левый способ предупреждает прожог металла и целесообразен для сварки деталей толщиной менее 4 мм.

Газовое пламя в зависимости от соотношения расходов кислорода и ацетилена О

/СН=различают трех видов: нейтральное=1—1,25, восстановительное 1,25. Обычно сварку и наплавку деталей из сталей с содержанием углерода до 0,5%, цветных металлов и алюминиевых сплавов выполняет нейтральным пламенем. Пламя с избытком ацетилена применяют при наплавке твердых сплавов и при сварке чугунных деталей и деталей из легированных и высокоуглеродистых сталей (С>0,5 %). В таком пламени избыток углерода во второй зоне частично переходит в металл, задерживается выгорание кремния и уменьшается возможность отбеливания чугуна. Окис­лительное пламя используют для резки металлов, нагрева деталей при закалке и сварке латунных деталей.

Мощность пламени зависит от номера наконечника горелки и характеризуется расходом ацетилена. Расход ацетилена (в дм

/ч) определяется по формуле

A=KS,

где А — коэффициент, характеризующий материал свариваемой детали, способ сварки и тип соединения, дм

/ч на 1 мм толщины детали; S—толщина детали, мм. Для стали K= 100—120 дм/(чмм), для чугуна К=110—140 дм/(чмм), для алюминия К=60—100 дм/(чмм).

В зависимости от расхода ацетилена выбирают номер наконечника сварочной горелки.

Диаметр присадочного прутка выбирают в зависимости от толщины свариваемой детали. При толщине детали 1—2 мм сварку можно выполнять без присадочного прутка. При толщине детали S=2—3 мм диаметр проволоки d=2 мм, при S=3—10 мм d =3—4 мм, при S=10—15 мм d=4—6 мм, при S=15 мм и более d=6—8 мм.

Угол наклона горелки зависит от толщины свариваемой де­тали. Например, при толщине детали до 1 мм угол наклона горелки к горизонтальной плоскости составляет

=10°, при толщине детали 5—7 мм=40°, а при толщине детали 15 мм и более=80°. С ростом наклона возрастает тепловое воздействие пламени на процесс сварки.

Сварка чугунных деталей, У деталей из Чугуна сваркой заделывают трещины и отверстия, присоединяют отколотые части детали, наплавляют износостойкие покрытия.

При сварке чугуна с общим нагревом (горячая сварка) деталь нагревают в печи до температуры 600—650 °С и в горячем состоянии производят заварку трещин. Предварительный нагрев и медленное остывание после сварки предупреждают отбеливание чугуна и возникновение усадочных напряжений. Сварку производят обязательно при горизонтальном положении соединяемых деталей, так как расплавленный чугун обладает большой теку­честью.

При горячей сварке чаще используют ацетилено-кислородное пламя и реже — дуговую сварку. Лучшее качество обеспечивает газовая сварка вследствие меньшего выгорания углерода. При газовой сварке следует пользоваться нейтральным пламенем. Расплавление металла ведут восстановительной зоной пламени. В ка­честве присадочного материала применяют чугунные прутки марок А и Б диаметром 6—8 мм.

Прутки марки А предназначены для горячей сварки чугуна, а марки Б — для сварки с местным подогревом тонкостенных де­талей. Номер наконечника горелки принимают из расчета рас­хода 100—120 л/ч ацетилена на 1 мм толщины свариваемого металла. При газовой сварке чугуна обязательно применение флюса, так как температура плавления чугуна ниже температуры плавления его оксидов (соответственно 1200 и 1400 °С). Наиболее распространены следующие флюсы: 1) бура; 2) смесь из 50% буры и 50 % двууглекислого натрия; 3) смесь из 5% буры, 22 % углекислого натрия и 22 % углекислого калия.

Дуговую сварку чугуна применяют для ремонта неответствен­ных деталей, имеющих сравнительно толстые стенки. При этом ис­пользуют электроды ОМЧ-1, представляющие собой прутки марки Б со специальным покрытием (мел, полевой шпат, графит, фер­ромарганец, жидкое стекло).

Холодную сварку чугунных деталей можно также выполнять специальными стальными электродами и электродами из цветных металлов и сплавов. Из группы специальных стальных электро­дов рекомендуется применять электроды ЦЧ-4 и электроды АНЧ-1. Электроды ЦЧ-4 изготовляют из никелесодержащей проволоки Св-0,8Н50 с толстым покрытием, содержащим титан. В электро­дах АНЧ-1 в качестве материалов стержня используют проволоку Св-0,4А19Н9 с фтористо-калиевым покрытием УОНИ-13/55. Диа­метр стержня электрода 3 мм; сварку выполняют при силе тока 60—150 А.

Из группы специальных электродов на основе медных спла­вов наиболее распространены электроды 034-1 и МНЧ-1. изго­товленные соответственно из медной проволоки и проволоки монель-металла. В качестве покрытия применяют железный порошок или покрытие УОНИ-13/55. Прочность шва высокая, шов пластич­ный, плотный.

Газопорошковая наплавка чугуна. Сущность этого способа за­ключается в том, что на нагретую поверхность напыляют тонкий слой порошкообразного сплава. В результате протекания диффу­зионных процессов между расплавленным порошком и поверх­ностью основного металла образуется наплавленный слой. Для наплавки чугунных деталей применяют порошки марки НПЧ с со­ставом: 5% меди, 2% бора, 1% кремния, остальное—никель.

Наплавку осуществляют специальной ацетилено-кислородной горелкой ГАЛ-2-68. Слой можно нанести толщиной до 3 мм.

В ремонтной практике геологоразведочных предприятий ши­роко распространен способ восстановления корпусных дета­лей из чугуна методом сварка-пайка латунной проволокой и прут­ками, отлитыми из медно-цинковых оловянных сплавов. Этот спо­соб не требует нагрева свариваемых кромок до расплавления, а лишь до температуры плавления припоя.

Сварка деталей из алюминия и его сплавов. Детали из алюминиевых сплавов соединяют газовой или дуговой сваркой.

При газовой сварке в качестве горючего используют ацетилен. Сварку выполняют нейтральным пламенем. Присадочный мате­риал должен быть того же состава, что и основной металл. Для защиты металла от окисления применяют флюс АФ-4А следую­щего состава: 28% хлористого натрия, 50% хлористого калия, 14 % хлористого лития и 8 % фтористого натрия.

При дуговой сварке используют электроды ОЗА-2. Сварку ве­дут на постоянном токе при обратной полярности. Стержень элек­трода изготовляют из алюминиевой проволоки. Покрытие элек­трода толщиной 0,8 мм имеет состав: 65 % флюса АФ-4А. 25 % криолита» 9 % хлористого калия, 1 % губчатого титана. В каче­стве связующего раствора применяют 12—14 %-ную карбоксиме-тилцеллюлозу. Режим сварки следующий: диаметр электрода—5 мм, длина дуги 4—5 мм, сила тока 150—200 А.

Другим способом сварки алюминия является сварка непла­вящимся вольфрамовым электродом в среде аргона на установках типа УДАР и УДГ. Присадочным материалом является проволока того же состава, что и основной металл. Сварка осуществляется без флюса, шов получается прочным без пор и оксидов.

После сварки деталь подвергают термообработке при темпе­ратуре 300 °С с последующим медленным охлаждением, что обес­печивает снятие внутренних напряжений в зоне сварки.

Сварку медных и бронзовых деталей производят в основном ацетилено-кислородным пламенем. В качестве присадочного ма­териала применяют латунную проволоку. Сварку производят под флюсом следующего состава: 70 % буры, 20 % поваренной соли, 10 % борной кислоты.

Наплавка изношенных деталей.. Наплавка является разновид­ностью сварки и заключается в том, что этим способом не соеди­няют металлические детали или части в одно целое, а наращи­вают, наплавляя на основной металл присадочный материал. Наплавкой восстанавливают изношенные поверхности деталей, по­садочные размеры которых затем получают механической обра­боткой на станках.

С целью получения наплавленного слоя требуемых свойств при­меняют следующие способы легирования: через электродную про­волоку, через порошковую проволоку, через флюс и комбиниро­ванный способ.

При легировании через электродную проволоку используют для наплавки деталей высокоуглеродистую проволоку Нп-65 или Нп-ЗОХГСА под флюсом АН-348А или АН-20 соответственно. Твердость наплавленного слоя достигает НВ 280—310.

При легировании через порошковую проволоку наплавку ведут проволокой, свернутой из стальной ленты в трубку диаметром 2—3 мм. Внутренняя полость трубки заполняется смесью порошка железа, графита, ферросплава. Наплавку ведут под флюсами АН-348А и АН-20.

При легировании через флюс применяют низкоуглеродистую проволоку Св-0,8 при наплавке под слоем легированного керами­ческого флюса. Этот способ не получил широкого распростране­ния из-за образования пористого шва.

Комбинированный способ легирования, получивший широкое распространение, Заключается в легировании металла одновре­менно через проволоку и флюс.

Режим наплавки следующий: диаметр проволоки 1,6—2,5 мм, напряжение 20—30 В, скорость подачи проволоки 75—180м/ч,| скорость наплавки 12—45 м/ч.

Силу сварочного тока (в А) можно определить по формуле:

I=100d

+10d,

где d

—диаметр электрода, мм.

Детали из черных металлов можно наплавлять медью, ла­тунью, бронзой при помощи ацетилено-кислородной горелки с при­менением газообразных флюсов БМ-1 или БМ-2.

При восстановлении размеров деталей из бронзы в качестве присадочного материала могут служить латуни Л-62. ЛК-62-03, ЛОК-1-03. После наплавки рекомендуется быстрое охлаждение на воздухе, а для бронз с высоким содержанием меди—в воде.

Алюминиевые детали восстанавливают газовой наплавкой с применением флюса АФ-4А. В качестве присадки выбирают металл, близкий по составу к основному металлу.

Поверхность детали, подлежащую наплавке, тщательно очи­щают и обезжиривают, затем нагревают газовой горелкой до тем­пературы, близкой к температуре плавления присадочного ме­талла. При больших размерах наплавляемой поверхности на­плавку нужно выполнять с предварительным нагревом.

Вибродуговая наплавка является весьма эффектив­ным способом восстановления изношенных валов, ступиц, кони­ческих и плоских поверхностей Корпусов и других деталей. Сущ­ность этого способа наплавки заключается в том, что к восста­навливаемой детали, которая вращается в патроне или центрах токарного станка, и к электроду (вибрирующей проволоке) подводят напряжение от источника постоянного тока. Проволока, вибрирующая под действием магнита проходит через направляющие в мундштук где она плавится и покры­вает поверхность. Наплавку производят в струе охлаждающей жидкости, состоящей из 3—4 % водного раствора кальциниро­ванной соды.

Для вибродуговой наплавки применяются проволока марок Св-0,8, также Св-10Г2, Св-18ХГСА и другие диаметром 1—2,5 мм. Применяются наплавочные головки УАНЖ-5 и ВДГ-5. Режим вибродуговой наплавки характеризуется следующими парамет­рами: напряжением 24 В, скоростью подачи электродной прово­локи 0,97—3 м/мин, шагом наплавки S =1,2—3d

, где d—диаметр электрода, мм.

Толщину наплавленного слоя определяют по формуле

,

где S—шаг наплавки, мм/об; v

—скорость подачи электродной проволоки, м/мин; v—скорость наплавки, м/мин; k— коэффи­циент формирования шва (k=0,5—0,6).

При указанных режимах толщина слоя составляет 0,5—1 мм на сторону при скорости подачи проволоки 1,8 м/мин.

Вибродуговой наплавкой можно получить наплавленный ме­талл любой твердости, вплоть до твердости закаленного металла

(50—56НКС).

Полуавтоматическая сварка и наплавка под слоем флюса. Головку сварщик удерживает за держатель и при наплавке перемещает ее вручную, а электродная проволока подается специальным механизмом через гибкий шланг и мундштук. Регулирование подачи флюса производится заслонкой , включение и выключение подачи проволоки осуществляется выключателем . Для удобства ведения наплавки имеется упор . Для повышения производительности наплавки под слоем флюса применяют многоэлектродную наплавку (до восьми электродов).

Наплавка в среде защитных газов. Сущность способа заключается в том, что электрическая дуга горит между электродом и наплавляемой деталью детали в среде углекислого в струе газа, вытесняющего воздух из газа плавильного пространства, а расплав ме­талла защищается от действия кислорода и азота воздуха. При наплавке и сварке стальных деталей используют углекислый газ, при сварке алюминия — аргон или гелий,

Рассмотрим процесс наплавки стальной детали в среде угле­кислого газа. Электродная проволока подается с по­стоянной скоростью специальным механизмом в зону горения че­рез мундштук и наконечник. По трубке через газовое сопло поступает углекислый газ под давлением 5—20 МПа.

Для автоматической наплавки используют проволоку с повы­шенным содержанием марганца и кремния, например Св-0,8Г2СА, сварочные автоматы А-580М, полуавтоматы А-547Р, сварочные преобразователи ПСГ-500-1 и сварочные выпрямители ВС-300, ВДГ-301.

Сварку и наплавку выполняют электродной проволокой диа­метром от 0,8 до 2,5 мм. сила сварочного тока 75 А, напряжение на дуге 20 В. Твердость наплавленного слоя толщиной 1 .мм со­ставляет НКС 24—35. После закалки твердость повышается до НКС 50.

Порошковые проволоки выпускают различных марок для автоматической и полуавтоматической наплавки низко- и среднеугле-родистых сталей (ПП-АН1, ПП-АНЗ и др.). Наплавка возможна открытой дугой, в среде углекислого газа, под слоем флюса, на установке для вибродуговой наплавки или вручную. Наплавку обычно ведут на постоянном токе обратной полярности. При на­плавке порошковой проволокой получают износостойкий наплав­ленный металл твердостью НКС 40—55.

Особенности механической обработки деталей после наплавки. Эти особенности заключаются в наличии неравномерных припус­ков, включений шлака, неоднородности свойств наплавленного металла. В зависимости от твердости наплавленного слоя и тре­бований к качеству поверхностей применяют обработку на токар­ных и шлифовальных станках. При твердости наплавленного слоя не выше НКС 40 возможна токарная обработка резцами с пла­стинками из твердого сплава ВК-6. Если твердость наплавлен­ного слоя превышает НКС 40, то вместо токарной возможна анодно-механическая обработка.

Слесарно-механические способы – это значительная часть операций, направленных на восстановление деталей, имеющих дефекты. Как правило, устранение их не требует сложного, точного, дорогостоящего ремонтно-технологического оборудования. Дефекты, устраняемые слесарно-механическими способами: обрыв части детали при скручивании, трещины, изломы, износ режущей части рабочих органов, износ и повреждение резьбы, износ лысок, отверстий под штифты, пазов и прочее.

Указанные дефекты устраняются способами ремонтных размеров, приваркой компенсационной части взамен изношенной, резьбовыми и фигурными вставками, приваркой добавочных элементов.

Способ ремонтных размеров. Одна из соединяемых деталей (как правило, сложная и дорогостоящая, например, вал) обрабатывается до заданного ремонтного размера. Другая деталь (более простая и дешёвая, например, втулка) заменяется новой, соответствующего размера. Соединению возвращается посадка (первоначальный натяг либо зазор), но детали будут иметь отличные от первоначальных размеры.

Ремонтные размеры могут быть стандартными и свободными. Применение метода стандартных ремонтных размеров предполагает обработку одной из деталей на ремонтный размер, другая деталь заменяется на новую.

Восстановление и ремонт резьбовых поверхностей. Способы восстановления повреждённой либо изношенной резьбы:

— постановка резьбовых спиральных вставок;

— нарезание резьбы ремонтного размера;

— наплавка с последующей механической обработкой и нарезанием резьбы нормального размера.

Комплект приспособлений ПИМ-5331 используется для восстановления резьбы в отверстиях путём постановки спиральных вставок .

Рис. 1. Резьбовая спиральная вставка.

Технология данного способа включает в себя:

—  рассверливание резьбового отверстия на больший диаметр,

— нарезание резьбы в отверстии под резьбовую вставку,

— ввёртывание спиральной вставки в отверстие детали  (при помощи монтажного ключа);

— удаление технологического поводка у вставки (при помощи специального бородка, входящего в комплект ПИМ-5331);

— контроль восстановленной резьбы.

Ввёрнутая резьбовая вставка должна утопать на глубину 0,5-1,0 мм от поверхности.

Постановкой резьбовых вставок увеличивается надёжность резьбовых соединений, особенно в деталях из алюминия и чугуна.

В стальных и алюминиевых деталях изношенные резьбовые соединения возможно полностью заварить и обработать на нормальный размер.

Рис. 2. Фигурные вставки.

а) – Уплотняющие вставки;

б) – Уплотняющие вставки;

в) – Стягивающие вставки;

г) – Стягивающие вставки;

д) – Стягивающие вставки;

е) – Стягивающие вставки.

Уплотняющие фигурные вставки. Вставки диаметром 4,8 мм применяются для тонкостенных деталей, а для деталей, имеющих толщину стенок 12-18 мм, используются вставки диаметром 6,8 мм.

При подготовке детали сначала её промывают, проверяют на наличие трещин, затем разделывают фигурный паз.

Для того чтобы установить уплотняющую фигурную вставку сначала в пазу засверливается отверстие (диаметр отверстия 4,8 либо 6,8 мм) на глубину 3,5 либо 6,5 мм за пределами конца трещины на расстоянии 4-5 либо 5-6 мм соответственно. Далее последовательно вдоль трещины просверливаются такие же отверстия, используя специальный кондуктор. Кондуктор переставляется и каждый раз фиксируется по просверленному отверстию. Аналогичные отверстия сверлят и поперёк трещины – по два отверстия с каждой стороны, через каждые пять отверстий .

Рис. 3. Постановка уплотняющих и стягивающих вставок.

Стягивающие фигурные вставки. В деталях просверливается по кондуктору (перпендикулярно трещине) 4 или 6 отверстий (по 2 либо 3 отверстия с каждой стороны) диаметром, соответствующим диаметру вставки с шагом, большим на 0,1-0,3 мм (в зависимости от конструкции и глубиной 15 мм). Перемычка между пластинами удаляется при помощи специального пробойника в виде пластины толщиной 1,8 либо 3,0 мм в зависимости от размеров вставки. Фигурная вставка запрессовывается в изготовленный паз и расклёпывается. Далее поверхность зачищается опиливанием либо обрабатывается переносным вращающимся абразивным кругом.

Постановка дополнительных элементов либо замена изношенной части детали. Для устранения дефекта в некоторых деталях целесообразно провести удаление изношенной части  и приварить на её место компенсационные элементы. Восстанавливаемая деталь с новыми элементами соединяется методом сварки трением, под слоем флюса, в среде газа и прочее. При этом компенсационная часть детали может быть изготовлена из более прочного и износостойкого  материала, чем исходная деталь.

Использование односторонне изношенных деталей. В процессе эксплуатации машин и агрегатов некоторые детали получают односторонний износ (оси натяжных колёс, шлицы валов, ведущие звёздочки, пальцы и втулки гусеничных полотен и прочее).

Допускается переставление парных деталей с одной стороны машины на другую. Симметричные детали можно использовать, перевернув их на 180 градусов. В несимметричных деталях следует изменить конструкцию для того, чтобы данная деталь могла работать при повороте на 180 градусов.

8*

Восстановление детали — это изменение её геометрических размеров до ремонтных или номинальных значений при сохранении прочности и свойств материала, из которого она изготовлена. При этом стоимость её восстановления не должна быть выше новой детали, а ресурс работы восстановленной детали должен быть не менее 80% новой. В судоремонте существует три метода восстановления деталей СТС. Структурная схема методов восстановления приведена на рисунке:

Рассмотрим технологию восстановления деталей по каждому из перечисленных способов.

Механическая обработка

— точение, фрезерование, сверление, строгание, шлифование, полирование, хонингование и т.д. — применяют для устранения овальности, конусообразности, рисок, задиров, царапин; забоин у шеек валов, втулок и других деталей, а также восстановления их до номинальных и ремонтных размеров, чистоты их поверхностей и изготовления новых деталей.

Шлифование, полирование, хонингование, а также алмазное выглаживание применяют для повышения точности и качества обрабатываемой поверхности.

Резцы, фрезы, свёрла для повышения режущих свойств оснащают пластинами из твёрдых сплавов, таких как ВК6, ТЗОК4, Т17К12 и других.

Применение резцов с пластинами из твёрдых сплавов и сверхтвёрдыми материалами (алмазом или нитридом бора — эльбором) позволяет выполнять механическую обработку детали после её закалки.

Сварка и наплавка

Для постоянного тока используют электроды марок УОНИ 13/45, УОНИ 13/55, УОНИ 13/85.

Для переменного тока используют электроды марок ОМН-5; ЦМ-7; АНО-3;МЭРидр.

Сварку и наплавку чугунных деталей производят без их подогрева или с нагревом до температуры 300-400 С. Для сварки используют электроды из чугунов марки А и Б или медные электроды.

Подогрев деталей осуществляют в электрических печах, газовыми горелками, а после наплавки или сварки — медленное охлаждение.

Газовую сварку применяют для восстановления деталей из любых сплавов. Наплавленный слой составляет 0,25—0,5 мм. Для восстановления деталей из чугуна и цветных сплавов обязательно применяют флюсы. На судах используют ацетиленокислородную сварку и резку металлов. На СРЗ применяют и другие горючие газы (водород, пропан, бутановая смесь).

Электросварка может быть ручной, полуавтоматической и автоматической.

Для защиты расплавленного металла от воздуха используют аргон, гелий, оксид углерода и азот.

Аргонодуговую сварку применяют для деталей, изготовленных из чугуна, легированных сталей и любых цветных сплавов.

Сварку в оксиде углерода используют для деталей, изготовленных из углеродистых и легированных сталей.

Азотнодуговую сварку применяют для деталей, изготовленных из меди и медных сплавов, так как этот газ инертен по отношению к ним.[1]

Автоматическую наплавку выполняют на токарных станках, а для увеличения производительности применяют ленточные электроды из нержавеющей стали толщиной 0,3-0,7 мм, или из малоуглеродистой стали толщиной 0,5-0,7 мм, ширина ленты составляет 30-40 мм; сварочный ток — 650 А.

Плазменная сварка

— способ соединения деталей, при котором в качестве источника теплоты используют ионизированный газ (плазма), температура которого достигает до 16000°С и выше в месте соприкосновения с обрабатываемым материалом. Ионизированный газ, содержащий свободные положительные и отрицательные ионы, обычно получается при нагреве газа концентрированной электрической дугой. Устройство, в котором нагревается газ и образуется плазма, получило название плазменная горелка или плазмотрон. Для сварки применяют аргон, смеси аргона с водородом или гелием.

Плазменная резка применяется в том случае, когда неприменима электрическая и газовая резка. Плазменная резка углеродистой стали может производиться с использованием воздуха или кислорода. Ширина реза стального листа толщиной 25 мм составляет около 5 мм.

Плазменной горелкой разрезают листы из алюминиевых сплавов толщиной до 125 мм, нержавеющей стали — до 100 мм.

Плазменная наплавка производится с помощью плазменных горелок. С их помощью возможно нанесение любых тугоплавких материалов на другие материалы.

Лазерная сварка — способ соединения деталей, при котором в качестве источника теплоты используют мощный сконцентрированный световой луч, излучаемый оптическим квантовым генератором лазером.

Лазерная сварка является прецизионной операцией, в большинстве случаев не требующей последующего устранения остаточных деформаций или механической обработки сварных узлов конструкций. Выполненные лазерным лучом сварные швы отличаются хорошими механическими свойствами. Остаточные деформации при лазерной сварке в 3-5 раз меньше, чем при газовой сварке. Используя лазерное излучение можно получать качественные сварные соединения цветных металлов и сплавов — медных и алюминиевых.

Лазерная резка — способ разделения практически любых материалов, Независимо от их теплофизических свойств. При помощи лазерного луча можно точно, быстро и без шума разрезать листы из углеродистых, легированных и нержавеющих сталей, алюминиевых и медных сплавов толщиной до 10 мм. Ширина разреза составляет 0,2-0,5 мм. При этом обеспечивается высокое качество поверхности разреза на всех металлах, независимо от их температуры плавления и твёрдости. Лазерная резка применяется для разделения легковоспламеняющихся материалов: пластмассы, дерева, стеклопластиков, бумаг и, кожи, при их толщине до 50 мм, при этом ширина реза не превышает 1 мм. Лазерная резка, по сравнению с другими способами, дает возможность получить узкий разрез в обрабатываемом материале, вести обработку материала практически по любому сложному контуру и автоматизировать процесс резки при достаточно высокой точности и производительности.

Лазерная наплавка — представляет собой технологический метод получения покрытий с заданными физико-механическими свойствами. Наплавляемые материалы в виде обмазки наносят на поверхность детали, либо в виде порошка подают с помощью дозатора непосредственно в зону воздействия лазерного луча. В качестве наплавочных материалов используют металлы, сплавы и керамику. Получаемый слой имеет толщину до 1 мм, обладает высокой адгезией, однородностью, плотностью, значительной твёрдостью.

Ресурс деталей, восстановленных лазерной наплавкой, равен, а в отдельных случаях превышает ресурс новых.

Пробивка отверстий — этот способ широко используют в приборостроении для получения отверстий диаметром от 10 мкм до 1 мм в любых, в том числе, в хрупких и твёрдых материалах. Используя импульсный режим работы лазера можно получить отверстия разного диаметра на большую глубину, что невозможно другими методами. Для получения отверстий диаметром меньше 5 мкм используют лазеры с малыми значениями длины волны.

Гальванопокрытие

— это электролитический метод наращивания металла.

В настоящее время известно много способов наращивания металла электролитическим методом: никелирование, хромирование, омеднение, цинкование, осталивание, кадмирование и т.д. Наибольшее распространение в судоремонте получили осталивание и гладкое или пористое хромирование.

При электролитическом наращивании деталь служит катодом. Источниками постоянного тока служат генераторы с выходным напряжением 6/12 В и силой тока 3000/1500 А.

Перед нанесением на деталь гальванического покрытия её подвергают механической обработки для восстановления геометрической формы и повышения чистоты её поверхности. Изолируют те места, которые не подлежат хромированию (изолируют свинцом, цапонлаком — целлулоид, растворённый в ацетоне). После химического или электролитического обезжиривания (30-50 г едкого натра на 1 л воды) деталь промывают в проточной горячей и холодной воде.

Хромирование — выполняют в ванне с двойными стенками, пространство между которыми заполняют дистиллированной водой и нагревают её до 55 С. Затем на каждый литр воды вводят 250 г хромового ангидрида и 2,5 г серной кислоты. После хромирования деталь промывают горячей дистиллированной водой, затем холодной, а потом снова горячей, чтобы окончательно смыть остатки кислот.

Хромированием восстанавливают износ у деталей от 0,05 до 0,3 мм на сторону. При толщине покрытия более 0,3 мм прочность хромового слоя снижается. Поверхности, работающие на трение, подвергают пористому хромированию. Благодаря наличию пор резко уменьшается изнашивание хромированной поверхности.

Склеивание

— в судоремонте наибольшее применение получили синтетические клеи на основе эпоксидных смол ЭД-5, ЭД-6, ЭД-16, ЭД-20, отвердителя, пластификатора и различных наполнителей.

Клей приготавливают непосредственно перед его использованием, так как живучесть клея всего 45-60 минут.

Приготовленный клей наносят на очищенные и обезжиренные поверхности. При холодном склеивании детали выдерживают в течение 24 ч при нормальной температуре, при горячем — в течение 6-8 ч при температуре 120-150 С.

Эластомер представляет собой состав на основе смолы ВДУ и ни-трильного каучука СКН-40, растворённого в ацетоне. Приготовленный раствор эластомера может храниться практически без ограничения времени в закрытой посуде. Эластомер в качестве клеев, паст, замазок любой вязкости и необходимыми наполнителями применяют для восстановления посадочных натягов в неподвижных соединениях, защиты сопрягаемых поверхностей от раковин и сыпи, возникающих при высоких удельных нагрузках в условиях вибрационно-колебательного трения.

Поверхности деталей под эластомер очищают металлической щёткой и зачищают наждачным полотном до металлического блеска, затем поверхность обезжиривают спиртом, бензином В-70, ацетоном и т.д.

Эластомер наносят вручную кистью, центробежным способом или напылением. Он не боится воды, масла, дизельного топлива, керосина, бензина. Детали могут эксплуатироваться при температурах от — 20 до + 145 С. Основной недостаток при работе с эластомером — повышенные усилия распрессовки соединений (в 2-3 раза), в зависимости от натяга и обработки сопрягаемых деталей.

В настоящее время стали применять материалы Belzona. Эти материалы существуют с 1952 г. и нашли широкое применение во всём мире во многих отраслях промышленности.[2]

Материалы Belzona — это двухкомпонентные, полимерные материалы с высокой химической и термической стойкостью. Они обладают уникальными свойствами, которые отличают их от имеющихся в мире аналогов:

• все материалы Belzona не дают усадки при застывании;

• могут работать в агрессивных средах;

• обладают тексотропичностью (не текут), что позволяет проводить работы на потолочных или вертикальных поверхностях;

• могут быть подвергнуты любой механической обработке, другие — только алмазными инструментами;

• срок хранения не ограничен.

С помощью этих материалов можно производить следующие виды работ:

• восстановление посадочных мест подшипников;

• установка механизмов на фундаменты;

• восстановление рабочих поверхностей насосов. 

Деформированием

Для восстановления геометрической формы применяют различные способы правки:

Механический спосо

б заключается в том, что вал, как правило, укладывают на две опоры выпуклостью вверх и к месту максимального изгиба прикладывают механическое усилие (с помощью гидравлического домкрата).

Термический способ — погнутый вал свободно кладут на подшипники или устанавливают в центрах токарного станка выпуклой стороной вверх. Участок с максимальным изгибом изолируют смоченными листами асбеста, а в точке наибольшего биения в изоляции оставляют для нагрева «окно» размером 30-50 мм. Этот участок быстро нагревают газовой горелкой до температуры 500-650 С (5-10 мин) и одновременно резко охлаждают по периметру зоны нагрева. При нагревании участка вала с максимальным изгибом возникают сжимающие напряжения на выпуклой стороне, а на вогнутой — растягивающие, в результате которых он выпрямляется. Независимо от способа правки (рихтовки) вал подвергают отжигу для снятия внутренних напряжений, возникших во время деформаций и правки его с последующей механической обработкой. Для этого под место, которое было погнуто, подводят электрическую муфтовую или индукционную печь, вал вращают с частотой 10-20 мин при температуре 400 С. Время выдержки 3-4 ч.

Термомеханический способ

— применяют тогда, когда другими способами выправить вал нельзя. Этот способ является наиболее универсальным — им выправляют валы любых диаметров. Погнутую часть вала нагревают нефтяной лампой до 900-950 С и производят рихтовку гидравлическим домкратом. Для восстановления первоначальных размеров деталей применяют специальные оправки (для раздачи) и кольца или втулки (для обжатия). С помощью раздачи восстанавливают наружные размеры полых поршневых пальцев, путём обжатия — внутренние размеры подшипниковых втулок.

Под способом ремонта (восстановления) изношенных деталей следует понимать вид технологического процесса, который включает в себя состав и последовательность операций по изменению геометрической формы, размеров либо физико-механических свойств изношенных деталей с целью доведения их качества до уровня новых (в случае восстановления) либо до уровня, который предусмотрен нормативно-технической документацией (в случае ремонта).

Таблица 1. Основные дефекты деталей и способы их устранения.

Вид дефекта	Сущность устранения дефекта	Способ устранения дефекта
Износ деталей	Восстановление геометрической формы и размера:
	а) с нанесением слоя металла либо другого материала на изношенную поверхность	Сварка (наплавка) плавлением, напыление, сварка давлением, металлизация, электроконтактная приварка металлического слоя, термодиффузионное цинкование, нанесение полимеров, постановка промежуточных деталей
	б) без нанесения металла либо других материалов на изношенную поверхность	Обработка давлением, термические методы обработки деталей
	Восстановление первоначальной формы и шероховатости поверхности	Слесарно-механическая обработка, электрические способы обработки
Потеря свойств материала детали	Восстановление физико-механических свойств материала детали	Термическая, термохимическая, химико-термическая упрочняющие обработки, поверхностно-пластическое деформирование, ультразвуковая обработка
Наносы (отложения) на деталях	Очистка деталей	Химическая, механическая, электромеханическая, термическая, ультразвуковая и прочие
Деформация и разрушение деталей	Восстановление геометрической формы	Механическая правка, правка с применением наклёпа и деформаций, возникающих в процессе нагрева и охлаждения
	Восстановление первоначальной плотности и прочности	Заварка пробоин и трещин, заделка замазками и клеями, пайка, постановка вставок, накладок

Таблица 2. Технологические способы и их разновидности, применяемые при восстановлении деталей.

Технологические способы	Разновидности способов восстановления
Наплавка (сварка) плавлением	Электродуговая, электрошлаковая под слоем флюса, в среде водяного пара и защитных газов, вибродуговая, аргонно-дуговая, плазменная, газовая, литейная, лучевая (лазерная, электронная), высокочастотная
Наплавка (сварка) давлением	Электроконтактная, взрывом, трением, горновая, диффузионная, прессовая, индукционная, ультразвуковая, конденсаторная, холодная, газопрессовая
Напыление	Газоплазменное, плазменное
Металлизация	Электродуговая, газовая, плазменная, высокочастотная
Пайка	Твёрдая, мягкая
Электролитические металлопокрытия	Хромирование, осталивание (железнение), цинкование, никелирование
Применение полимерных материалов	Нанесение в псевдоожиженном слое, газоплазменным способом, напыление в электрическом поле, литьё под давлением, прессованием, склеивание
Обработка давлением	Осадка, раздача, раскатывание, обкатывание, высадка, вытяжка, электромеханическая обработка
Слесарно-механическая обработка	Шабрение, припиловка, притирание, развёртывание, фрезерование, штифтование, шлифование, прогонка резьбы, постановка стягивающих и прочих элементов
Электрические способы обработки	Электрохимическая, анодно-механическая, электроимпульсная, электроконтактная, электроэрозионная
Упрочняющая обработка	Термохимическая, термическая, поверхностно-пластическая, химико-термическая, обработка алмазным инструментом, суперфиниширование

Перечисленные в основные способы устранения дефектов объединяют большое число их разновидностей . Использование различных способов восстановления даёт возможность создания определённого резерва деталей для эксплуатируемых машин, значительного снижения времени их простоя, а также повышения коэффициента готовности. Это способствует не только своевременному проведению сельскохозяйственных работ, но и получению высококачественной продукции с минимальными потерями.

8*

Восстановление детали — это изменение её геометрических размеров до ремонтных или номинальных значений при сохранении прочности и свойств материала, из которого она изготовлена. При этом стоимость её восстановления не должна быть выше новой детали, а ресурс работы восстановленной детали должен быть не менее 80% новой. В судоремонте существует три метода восстановления деталей СТС. Структурная схема методов восстановления приведена на рисунке:

Рассмотрим технологию восстановления деталей по каждому из перечисленных способов.

Механическая обработка

— точение, фрезерование, сверление, строгание, шлифование, полирование, хонингование и т.д. — применяют для устранения овальности, конусообразности, рисок, задиров, царапин; забоин у шеек валов, втулок и других деталей, а также восстановления их до номинальных и ремонтных размеров, чистоты их поверхностей и изготовления новых деталей.

Шлифование, полирование, хонингование, а также алмазное выглаживание применяют для повышения точности и качества обрабатываемой поверхности.

Резцы, фрезы, свёрла для повышения режущих свойств оснащают пластинами из твёрдых сплавов, таких как ВК6, ТЗОК4, Т17К12 и других.

Применение резцов с пластинами из твёрдых сплавов и сверхтвёрдыми материалами (алмазом или нитридом бора — эльбором) позволяет выполнять механическую обработку детали после её закалки.

Сварка и наплавка

Для постоянного тока используют электроды марок УОНИ 13/45, УОНИ 13/55, УОНИ 13/85.

Для переменного тока используют электроды марок ОМН-5; ЦМ-7; АНО-3;МЭРидр.

Сварку и наплавку чугунных деталей производят без их подогрева или с нагревом до температуры 300-400 С. Для сварки используют электроды из чугунов марки А и Б или медные электроды.

Подогрев деталей осуществляют в электрических печах, газовыми горелками, а после наплавки или сварки — медленное охлаждение.

Газовую сварку применяют для восстановления деталей из любых сплавов. Наплавленный слой составляет 0,25—0,5 мм. Для восстановления деталей из чугуна и цветных сплавов обязательно применяют флюсы. На судах используют ацетиленокислородную сварку и резку металлов. На СРЗ применяют и другие горючие газы (водород, пропан, бутановая смесь).

Электросварка может быть ручной, полуавтоматической и автоматической.

Для защиты расплавленного металла от воздуха используют аргон, гелий, оксид углерода и азот.

Аргонодуговую сварку применяют для деталей, изготовленных из чугуна, легированных сталей и любых цветных сплавов.

Сварку в оксиде углерода используют для деталей, изготовленных из углеродистых и легированных сталей.

Азотнодуговую сварку применяют для деталей, изготовленных из меди и медных сплавов, так как этот газ инертен по отношению к ним.[1]

Автоматическую наплавку выполняют на токарных станках, а для увеличения производительности применяют ленточные электроды из нержавеющей стали толщиной 0,3-0,7 мм, или из малоуглеродистой стали толщиной 0,5-0,7 мм, ширина ленты составляет 30-40 мм; сварочный ток — 650 А.

Плазменная сварка

— способ соединения деталей, при котором в качестве источника теплоты используют ионизированный газ (плазма), температура которого достигает до 16000°С и выше в месте соприкосновения с обрабатываемым материалом. Ионизированный газ, содержащий свободные положительные и отрицательные ионы, обычно получается при нагреве газа концентрированной электрической дугой. Устройство, в котором нагревается газ и образуется плазма, получило название плазменная горелка или плазмотрон. Для сварки применяют аргон, смеси аргона с водородом или гелием.

Плазменная резка применяется в том случае, когда неприменима электрическая и газовая резка. Плазменная резка углеродистой стали может производиться с использованием воздуха или кислорода. Ширина реза стального листа толщиной 25 мм составляет около 5 мм.

Плазменной горелкой разрезают листы из алюминиевых сплавов толщиной до 125 мм, нержавеющей стали — до 100 мм.

Плазменная наплавка производится с помощью плазменных горелок. С их помощью возможно нанесение любых тугоплавких материалов на другие материалы.

Лазерная сварка — способ соединения деталей, при котором в качестве источника теплоты используют мощный сконцентрированный световой луч, излучаемый оптическим квантовым генератором лазером.

Лазерная сварка является прецизионной операцией, в большинстве случаев не требующей последующего устранения остаточных деформаций или механической обработки сварных узлов конструкций. Выполненные лазерным лучом сварные швы отличаются хорошими механическими свойствами. Остаточные деформации при лазерной сварке в 3-5 раз меньше, чем при газовой сварке. Используя лазерное излучение можно получать качественные сварные соединения цветных металлов и сплавов — медных и алюминиевых.

Лазерная резка — способ разделения практически любых материалов, Независимо от их теплофизических свойств. При помощи лазерного луча можно точно, быстро и без шума разрезать листы из углеродистых, легированных и нержавеющих сталей, алюминиевых и медных сплавов толщиной до 10 мм. Ширина разреза составляет 0,2-0,5 мм. При этом обеспечивается высокое качество поверхности разреза на всех металлах, независимо от их температуры плавления и твёрдости. Лазерная резка применяется для разделения легковоспламеняющихся материалов: пластмассы, дерева, стеклопластиков, бумаг и, кожи, при их толщине до 50 мм, при этом ширина реза не превышает 1 мм. Лазерная резка, по сравнению с другими способами, дает возможность получить узкий разрез в обрабатываемом материале, вести обработку материала практически по любому сложному контуру и автоматизировать процесс резки при достаточно высокой точности и производительности.

Лазерная наплавка — представляет собой технологический метод получения покрытий с заданными физико-механическими свойствами. Наплавляемые материалы в виде обмазки наносят на поверхность детали, либо в виде порошка подают с помощью дозатора непосредственно в зону воздействия лазерного луча. В качестве наплавочных материалов используют металлы, сплавы и керамику. Получаемый слой имеет толщину до 1 мм, обладает высокой адгезией, однородностью, плотностью, значительной твёрдостью.

Ресурс деталей, восстановленных лазерной наплавкой, равен, а в отдельных случаях превышает ресурс новых.

Пробивка отверстий — этот способ широко используют в приборостроении для получения отверстий диаметром от 10 мкм до 1 мм в любых, в том числе, в хрупких и твёрдых материалах. Используя импульсный режим работы лазера можно получить отверстия разного диаметра на большую глубину, что невозможно другими методами. Для получения отверстий диаметром меньше 5 мкм используют лазеры с малыми значениями длины волны.

Гальванопокрытие

— это электролитический метод наращивания металла.

В настоящее время известно много способов наращивания металла электролитическим методом: никелирование, хромирование, омеднение, цинкование, осталивание, кадмирование и т.д. Наибольшее распространение в судоремонте получили осталивание и гладкое или пористое хромирование.

При электролитическом наращивании деталь служит катодом. Источниками постоянного тока служат генераторы с выходным напряжением 6/12 В и силой тока 3000/1500 А.

Перед нанесением на деталь гальванического покрытия её подвергают механической обработки для восстановления геометрической формы и повышения чистоты её поверхности. Изолируют те места, которые не подлежат хромированию (изолируют свинцом, цапонлаком — целлулоид, растворённый в ацетоне). После химического или электролитического обезжиривания (30-50 г едкого натра на 1 л воды) деталь промывают в проточной горячей и холодной воде.

Хромирование — выполняют в ванне с двойными стенками, пространство между которыми заполняют дистиллированной водой и нагревают её до 55 С. Затем на каждый литр воды вводят 250 г хромового ангидрида и 2,5 г серной кислоты. После хромирования деталь промывают горячей дистиллированной водой, затем холодной, а потом снова горячей, чтобы окончательно смыть остатки кислот.

Хромированием восстанавливают износ у деталей от 0,05 до 0,3 мм на сторону. При толщине покрытия более 0,3 мм прочность хромового слоя снижается. Поверхности, работающие на трение, подвергают пористому хромированию. Благодаря наличию пор резко уменьшается изнашивание хромированной поверхности.

Склеивание

— в судоремонте наибольшее применение получили синтетические клеи на основе эпоксидных смол ЭД-5, ЭД-6, ЭД-16, ЭД-20, отвердителя, пластификатора и различных наполнителей.

Клей приготавливают непосредственно перед его использованием, так как живучесть клея всего 45-60 минут.

Приготовленный клей наносят на очищенные и обезжиренные поверхности. При холодном склеивании детали выдерживают в течение 24 ч при нормальной температуре, при горячем — в течение 6-8 ч при температуре 120-150 С.

Эластомер представляет собой состав на основе смолы ВДУ и ни-трильного каучука СКН-40, растворённого в ацетоне. Приготовленный раствор эластомера может храниться практически без ограничения времени в закрытой посуде. Эластомер в качестве клеев, паст, замазок любой вязкости и необходимыми наполнителями применяют для восстановления посадочных натягов в неподвижных соединениях, защиты сопрягаемых поверхностей от раковин и сыпи, возникающих при высоких удельных нагрузках в условиях вибрационно-колебательного трения.

Поверхности деталей под эластомер очищают металлической щёткой и зачищают наждачным полотном до металлического блеска, затем поверхность обезжиривают спиртом, бензином В-70, ацетоном и т.д.

Эластомер наносят вручную кистью, центробежным способом или напылением. Он не боится воды, масла, дизельного топлива, керосина, бензина. Детали могут эксплуатироваться при температурах от — 20 до + 145 С. Основной недостаток при работе с эластомером — повышенные усилия распрессовки соединений (в 2-3 раза), в зависимости от натяга и обработки сопрягаемых деталей.

В настоящее время стали применять материалы Belzona. Эти материалы существуют с 1952 г. и нашли широкое применение во всём мире во многих отраслях промышленности.[2]

Материалы Belzona — это двухкомпонентные, полимерные материалы с высокой химической и термической стойкостью. Они обладают уникальными свойствами, которые отличают их от имеющихся в мире аналогов:

• все материалы Belzona не дают усадки при застывании;

• могут работать в агрессивных средах;

• обладают тексотропичностью (не текут), что позволяет проводить работы на потолочных или вертикальных поверхностях;

• могут быть подвергнуты любой механической обработке, другие — только алмазными инструментами;

• срок хранения не ограничен.

С помощью этих материалов можно производить следующие виды работ:

• восстановление посадочных мест подшипников;

• установка механизмов на фундаменты;

• восстановление рабочих поверхностей насосов. 

Деформированием

Для восстановления геометрической формы применяют различные способы правки:

Механический спосо

б заключается в том, что вал, как правило, укладывают на две опоры выпуклостью вверх и к месту максимального изгиба прикладывают механическое усилие (с помощью гидравлического домкрата).

Термический способ — погнутый вал свободно кладут на подшипники или устанавливают в центрах токарного станка выпуклой стороной вверх. Участок с максимальным изгибом изолируют смоченными листами асбеста, а в точке наибольшего биения в изоляции оставляют для нагрева «окно» размером 30-50 мм. Этот участок быстро нагревают газовой горелкой до температуры 500-650 С (5-10 мин) и одновременно резко охлаждают по периметру зоны нагрева. При нагревании участка вала с максимальным изгибом возникают сжимающие напряжения на выпуклой стороне, а на вогнутой — растягивающие, в результате которых он выпрямляется. Независимо от способа правки (рихтовки) вал подвергают отжигу для снятия внутренних напряжений, возникших во время деформаций и правки его с последующей механической обработкой. Для этого под место, которое было погнуто, подводят электрическую муфтовую или индукционную печь, вал вращают с частотой 10-20 мин при температуре 400 С. Время выдержки 3-4 ч.

Термомеханический способ

— применяют тогда, когда другими способами выправить вал нельзя. Этот способ является наиболее универсальным — им выправляют валы любых диаметров. Погнутую часть вала нагревают нефтяной лампой до 900-950 С и производят рихтовку гидравлическим домкратом. Для восстановления первоначальных размеров деталей применяют специальные оправки (для раздачи) и кольца или втулки (для обжатия). С помощью раздачи восстанавливают наружные размеры полых поршневых пальцев, путём обжатия — внутренние размеры подшипниковых втулок.

Источники:

1. Автомобили Hyundai Porter H100. Эксплуатация, обслуживание, ремонт. — М.: Мир автокниг, 2015. — 336 c.
2. Красник, В.В Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей в вопросах и ответах / В.В Красник. — М.: НЦ ЭНАС, 2009. — 136 c.