2.4 Аналіз існуючих методів відновлення деталі

Наплавлення отримало саме широке розповсюдження при ремонті (до 70% деталей відновлюють наплавленням). Розрізняють різні види наплавлення (наплавлення під шаром флюсу, наплавлення порошковими дротами, вібродугове наплавлення, наплавлення в середовищі захисних газів, електроконтактне приварювання тощо).

Наплавлення під шаром флюсу. Для цього способу характерні висока продуктивність (за рахунок застосування високої щільності струму), можливість отримання шарів з необхідними фізико-механічними властивостями завдяки широкому легуванню наплавленого металу, можливість отримання наплавлених шарів товщиною 1,0…10,0 мм. До недоліків слід віднести високий нагрів деталі і значне перемішування основного та присадочного металів, неможливість виконання наплавлення на деталі діаметром менше 45 мм; необхідність видалення ручним способом шлакової кірки. Наплавлення під шаром флюсу ефективно в тих випадках, коли потрібно наплавити шар товщиною більше трьох міліметрів.

Вібродугове наплавлення. Не дивлячись на окремі недоліки, цей спосіб знаходить широке розповсюдження на ремонтних підприємствах, що пояснюється наявністю наплавочних установок, простотою їх освоєння та експлуатації, можливістю нанесення шарів необхідної твердості сталевих та чавунних деталей діаметром 12…80 мм, невеликою зоною термічного впливу. Але якість наплавлення невисока: покриття отримуються часто з порами, нерівномірною твердістю та неоднорідною структурою. Все це сприяє виникненню значних розтягуючих внутрішніх напружень і, як наслідок, зниженню втомлювальної міцності на 30…40%. Тому цей спосіб наплавлення не рекомендується для відновлення деталей, що випробовують значні динамічні навантаження.

Наплавлення в середовищі захисних газів. Найбільше розповсюдження отримало наплавлення електродом, що плавиться, в середовищі дешевого та недефіцитного вуглекислого газу. Цей спосіб, також як і вібродугове наплавлення, дозволяє наносити на деталі невеликих діаметрів шари товщиною 1,0…3,5 мм, але більш високої якості при більш високій продуктивності. До недоліків слід віднести підвищене розбризкування металу (до 15%), більш значний термічний вплив в порівнянні з вібродуговим наплавленням, необхідність застосування для отримання шарів високої якості спеціального легованого дроту.

Наплавлення порошковими дротами. При відновленні деталей із зносом більше одного міліметра, все більше розповсюдження отримують дроти, в склад яких входять легуючі елементи і газо- та шлакоутворюючі речовини. Їх застосовують при наплавленні відкритою дугою без додаткового захисту. Більш широке розповсюдження порошкових дротів стримується через відносно велику вартість.

Електроконтактне приварювання. Це ефективний високопродуктивний (60…90 см²/хв) спосіб відновлення деталей особливо з невеликими зносами. Він дозволяє нарощувати матеріали різної форми, з різними фізико-механічними властивостями (сталеві стрічки, дроти, порошки). Товщину шару, що наварюється, можна регулювати в межах 0,2…1,5 мм, зона термічного впливу не перебільшує 0,5 мм, припуск на механічну обробку 0,2…0,5 мм. До недоліків слід віднести неприварювання в деяких випадках в окремих місцях стрічки з основним металом, що виявляється при шліфуванні.

Нанесення гальванічних покрить. Найбільш широке застосування в ремонтному виробництві знайшли процеси хромування та залізнення. Вони мають ряд переваг перед наплавленням: дозволяють наносити тонкі покриття рівномірної товщини з різною твердістю та зносостійкістю без порушення структури основного металу, так як він в процесі нарощування залишається практично холодним, і одночасно відновлювати велику групу деталей, що знижує виробничі витрат на ремонт. В той же час цим способам притаманні такі недоліки, як значна складність і об’єм робіт при виконанні технологічних процесів відновлення деталей, низька швидкість електролітичного осадження хрому, зниження опору втомленості деталей, забруднення навколишнього середовища відходами виробництва. Перелічені недоліки стримують більш широке впровадження цих способів в ремонтному виробництві.

Металізація напиленням металу. Спосіб забезпечує високу зносостійкість деталей, що працюють при рідинному терті. В залежності від способу розплавлення металу розрізняють газополуменеве, плазмове, детонаційне, електродугове і високочастотне напилення. Досить ефективне нанесення таких шарів газополуменевим та плазмовим напиленням із застосуванням зносостійких порошкових твердих сплавів [33, 36].

Електромеханічний спосіб висаджування і згладжування металу деталей знаходить застосування при відновленні поверхонь під підшипники кочення при їх зносі не більше 0,2 мм, при відновленні бронзових втулок після обтиснення, а також термічно оброблених до високої твердості зношених деталей. Метод дозволяє отримати розмір деталі без наступної механічної обробки [26, 42].

Різьбу ремонтують при зриві більше двох ниток або при її забитості та зминанні. ЇЇ відновлюють нарізанням ремонтного розміру, наплавленням зношеної поверхні з наступним нарізанням різьби нормального розміру, напресуванням на шийку кільця з наступним нарізанням різьби нормального розміру [8, 33].

При нарізанні різьби нормального розміру з деталі видаляють стару різьбу; вал наплавляють, проточують і нарізають різьбу нормального розміру.

Новий спосіб відновлення зовнішньої різьби електроконтактним наварюванням заключається в наступному. Присадочний дріт укладають між витками різьби і проводять наварювання, проточують поверхню і нарізають різьбу нормального розміру.

Зношені шпонкові канавки (якщо збільшення ширини не перебільшує 15%) фрезерують до ремонтних розмірів і при збиранні встановлюють шпонки збільшених розмірів. При значному зносі канавку заварюють, а нову канавку фрезерують в іншому місці.