28. Технология восстановления поршней.

Анализ состояния поршней снимаемых с дизелей после длительной эксплуатации показал, что более 80% из них выходят из строя из-за предельного изнашивания канавки под верхнее компрессионное кольцо. Восстановление поршня расточкой канавки для установки кольца ремонтного размера нежелательно в связи с увеличением массы кольца и, соответственно, усилия удара его о канавку при перекладке в пределах зазора, что приводит к ускоренному изнашиванию канавки.

Восстановлению подлежат поршни, не имеющие износа расточек под поршневой палец, трещин и сколов по межкольцевым перемычкам, юбке поршня и бобышкам, задиров на боковых поверхностях, трещин по днищу поршня

Технология наплавки поршня конкретной марки обусловлена его массой, конфигурацией. Чем больше масса и проще конфигурация, тем легче осуществить качественную наплавку.

Важной операцией, определяющей качество наплавленных слоев и стабильность процесса наплавки, является подготовка поверхности элементов поршня. Известные способы подготовки под наплавку не обеспечивают необходимого качества, так как не исключают вредного влияния продуктов сгорания рабочей смеси, находящихся в порах металла поршня. Лучшие результаты при подготовке поверхности под наплавку получены при включении таких операций, как промывка поршней в растворителях и горячей воде, механическая обработка и катодная очистка. Операцию катодной очистки выполняют в начале наплавки поршня при силе тока плазменной дуги на 10-15% ниже рабочей силы тока, но обеспечивающей поверхностный расплав. В процессе катодной очистки происходит интенсивное выделение из пор металла поршня продуктов сгорания.

Наплавку начинают от верхнего края поршня по винтовой линии и заканчивают после полного заплавления первой предварительно механически обработанной канавки. Сравнительная экспериментальная проверка способов аргонодуговой и плазменной наплавки поршня показала, что для получения качественного соединения требуется значительный локальный ввод теплоты, которая обеспечила бы расплавление дна канавки и небольшое перемешивание основного металла с присадочным. При переходе с поверхности поршня на дно канавки требуется удлинение дуги на 6-8 мм, что обеспечивается плазменной наплавкой без нарушения стабильности процесса.

Сечение канавки заплавляют плазменной наплавкой за три-четыре оборота поршня. Юбку наплавляют без предварительного подогрева сразу с подачей сварочной проволоки по винтовой линии за несколько оборотов поршня.

Качество наплавки зависит от характера переноса капель с электродной проволоки в сварочную ванну. На характер переноса оказывает влияние наличие прочной оксидной пленки на поверхности проволоки, а также способ ввода проволоки в сварочную ванну.

Для восстановления поршней с ресурсом до уровня новых непременным условием является получение наплавленных слоев с физико-химическими свойствами, не уступающими подобным свойствам новых поршней. Получение таких свойств, во многом определяется правильным выбором проволоки. При отработке технологии восстановления поршней исследована технологическая свариваемость сплавов АЛ25, АЛ10В, из которых изготовлены поршни тракторных двигателей, с использованием различных сварочных алюминиевых проволок, а также проверены физико-механические свойства слоев, наплавленных этими проволоками.

Сплавы АЛ25, АЛ10В обладают удовлетворительной свариваемостью с большинством сварочных алюминиевых проволок. Однако лучшие результаты как по качеству наплавленных слоев, так и по физико-механическим показателям получены при использовании проволок следующих марок: СвАК5, СвАК10, СвАК12, СвАМг6, СвАМг7.

Сложные условия, в которых работают поршни, вызывают необходимость проведения регулярных профилактических мероприятий по поддержанию их в работоспособном состоянии. Работа на хорошем дизельном масле, своевременная очистка от нагара и смена колец продлевают жизнь поршней. Характерными неисправностями поршней являются термические трещины, прогары головок, трещины в тронках и по ручьям головок, изнашивание полуды на юбке поршня, трещины во вставках, ослабление или обрыв шпилек крепления вставки или шпилек крепления головки поршня к тронковой части (юбке) у дизелей типа Д49, изнашивание ручьев под компрессионные кольца, ослабление посадки втулок поршневого пальца, выработка отверстия под поршневой палец, износ, загорание и излом поршневых колец

Для выявления трещин в головке поршней, в частности в месте наиболее вероятном их появления—во втором ручье, используют ультразвуковой дефектоскоп типа УЗД-64 с применением специального щупа П-образ-ной формы. При отсутствии дефектоскопа проверку поршня ведут при помощи мелового раствора Внутрь поршня наливают керосин, спустя 3 ч

керосин сливают. Проверяемые места тщательно выбирают и наносят тонкий слой мелового раствора. При трещинах керосин выступит на меловой обмазке.

При освидетельствовании поршней определяют износ ручьев для колец, а также износ юбки поршня. Зазор между юбкой поршня и цилиндровой втулкой играет заметную роль в расходе масла двигателем. В начальный период работы дизеля, когда зазор между поршнем и втулкой невелик, сокращение расхода масла достигается заменой изношенных поршневых колец новыми. При увеличении же зазора более определенного значения эффект от смены колец уменьшается. Допускаемый диаметральный зазор (в эксплуатации) между поршнем и втулкой при измерении у верхней кромки поршня в в. м.т. для дизелей Д100, Д49, ПД1 составляет соответственно: 0,55; 0,8 и 3,4 мм

Упругость поршневых колец и их установочные размеры во многом определяют качество работы дизеля. Одним из основных браковочных параметров для колец является зазор в замке. Для дизелей Д100, Д49 и ПД1 минимальные значения этого зазора в свободном состоянии равны соответственно 18, 20 и 25 мм, а в рабочем состоянии при установке во втулку — 3,5; 4 и 5 мм. Кольца, установленные в канавки поршня, должны свободно без заеданий перемещаться.

Ремонт поршней сводится к восстановлению хрома на головках и полуды, проточке ручьев под градационный размер колец, заварке газовой сваркой трещин в днище ручьев и перемычках у дизеля ПД1М, а также трещин во вставке поршня дизеля 1 ОД 100, восстановлению фасок у компрессионных колец и кромок у масло-срезывающих колец.