- •Конспект лекцій
- •Кафедра зносостійкості та відновлення деталей
- •Конспект лекцій
- •1 Класифікація та основні методи відновлення деталей механічною обробкою та обробкою тиском
- •1.1 Класифікація способів відновлення зношених деталей
- •1.2 Відновлення деталей механічною обробкою
- •1.2.1 Метод ремонтних розмірів
- •1.2.2 Метод додаткових ремонтних деталей
- •1) Корпус крейцкопфа; 2) ремонтна втулка під палець; 3) ремонтна втулка під надставку штока
- •1.2.3 Метод заміни частини деталі
- •1.3 Відновлення деталей обробкою тиском
- •2 Відновлення деталей зварюванням та наплавленням
- •2.1 Технологічні способи відновлення деталей зварюванням
- •2.1.1 Електрична дуга між електродами
- •2.1.2 Способи розробки кромок При стиковому з'єднанні розроблення кромок залежить від товщини зварюваного листового матеріалу.
- •2.2 Технологія зварювання чавуну
- •2.2.1 Холодне і напівгаряче зварювання для отримання у шві сірого чавуну
- •2.2.2 Отримання у шві низьковуглецевої сталі
- •2.2.3 Отримання у металі шва кольорових і спеціальних сплавів
- •2.3 Технологічні особливості наплавлення та властивості наплавлених шарів
- •2.3.1 Будова і властивості наплавлених шарів
- •2.3.1.1 Матриця сплаву
- •2.3.1.2 Зміцнюючі фази
- •2.3.1.3 Вплив легуючих елементів на перетворення у сталях
- •2.4 Автоматичне наплавлення під шаром флюсу
- •2.5 Вібродугове наплавлення
- •2.6 Наплавлення у середовищі захисних газів
- •2.7 Електроконтактне наплавлення та наплавлення тертям
- •2.8 Плазмове наплавлення
- •3 Відновлення деталей методами напилення
- •3.1 Технологічні особливості методу напилення, його різновидності
- •3.2 Електродугове напилення
- •3.2.1 Матеріали для напилення
- •3.2.2 Обладнання для електродугової металізації
- •3.2.3 Технологія електродугової металізації
- •3.3 Газополуменеве напилення
- •3.3.1 Матеріали для напилення
- •3.3.2 Технологія газополуменевого напилення
- •3.3.2.1 Підготування поверхні деталі
- •3.3.2.2 Підготування порошкових матеріалів
- •3.3.2.3 Напилення покриття
- •3.3.2.4 Обладнання для газополуменевого напилення
- •3.4 Плазмове напилення
- •3.4.1 Матеріали для напилення
- •3.4.2 Обладнання для плазмового напилення
- •3.4.3 Технологія плазмового напилення
- •4 Відновлення деталей електрохімічними та хімічними покриттями
- •4.1 Технологічні особливості електрохімічних та хімічних методів
- •4.2 Технологічні операції при відновленні деталей гальванічними методами
- •4.2.1 Підготування поверхонь деталей до покриття
- •4.2.2 Шліфування і полірування
- •4.2.3 Галтування
- •4.2.4 Віброобробка
- •4.2.5 Крацювання
- •4.2.6 Струминно абразивна і гідроабразивна обробка
- •4.2.7 Ізоляція поверхонь, які підлягають покриттю
- •4.2.8 Знежирення
- •4.2.9 Знежирення розчинниками
- •4.2.10 Знежирення у лужних розчинах
- •4.2.11 Хімічне знежирення
- •4.2.12 Електрохімічне знежирення
- •4.2.13 Травлення і активація
- •4.2.14 Хімічне травлення
- •4.2.15 Електрохімічне травлення
- •4.2.16 Активація
- •4.2.17 Промивання
- •4.3 Залізнення
- •4.4 Нікелювання
- •4.5 Хромування
- •4.6 Цинкування
- •4.7 Контроль якості покрить
- •4.8 Зовнішній огляд покрить
- •4.9 Вимірювання товщини покриття
- •4.10 Визначення пористості покрить
- •4.11 Вимірювання твердості покрить
- •4.12 Визначення міцності зчеплення покриття з основою
- •4.13 Нейтралізація
- •4.14 Пасивування (хроматування)
- •4.15 Сушіння деталей
- •4.16 Зневоднення
- •4.17 Механічна обробка покрить
- •Список рекомендованих джерел
1.2.2 Метод додаткових ремонтних деталей
Суть цього способу полягає у використанні додаткових ремонтних деталей, які кріпляться безпосередньо на зношеній поверхні. Товщина додаткових ремонтних деталей значно перевищує величину зносу відновлюваної деталі, в зв'язку з цим перед встановленням необхідно провести механічну обробку для зняття із зношеної поверхні додаткового шару металу.
Цей технологічний метод використовується для відновлення шийок валів, та корпусних деталей.
Технологічний процес відновлення складається з наступних технологічних операцій:
– механічної обробки перед відновленням;
– напресування додаткової ремонтної деталі;
– закріплення;
– механічної обробки.
Механічна обробка шийок вала проводиться до мінімальних розмірів при яких не втрачається механічна міцність. Напресування ремонтної втулки на вал, та при необхідності її закріплення, після чого проводять механічну обробку до заданих початкових розмірів та необхідної шорсткості поверхні.
1) Корпус крейцкопфа; 2) ремонтна втулка під палець; 3) ремонтна втулка під надставку штока
Рисунок 1.3 – Ремонт корпуса крейцкопфа шляхом додаткових ремонтних деталей
При необхідності проводять додаткове кріплення втулки штифтами, різьбовими стопорами або електрозварювання. При відновленні шийки валу у його середній частині використовують напіввтулки, які кріплять на валу штифтами, а між собою електрозварюванням, після чого проводять механічну обробку зовнішньої поверхні.
Цей метод відновлення використовують і у корпусних деталях, для відновлення зношених робочих отворів, запресовуючи в них додаткові ремонтні втулки, наприклад, відновлення отворів під палець кривошипно шатунного механізму та шток у корпусі крейцкопфа (повзуна) бурового насоса (рис. 1.3).
Як недолік цього способу відновлення, зменшення механічної міцності основної деталі за рахунок механічної обробки перед встановленням додаткових ремонтних деталей.
1.2.3 Метод заміни частини деталі
Суть цього способу полягає у вирізанні зношеної частини деталі і закріплення на її місці заново виготовленої частини деталі. Закріплення частини деталі проводиться методами зварювання, різьбовими з'єднаннями, застосуванням клею та іншими.
1)
стіл; 2) допоміжне ремонтне кільце
Рисунок 1.4 – Ремонт стола ротора заміною чистини деталі
Технологічний процес складається з наступних технологічних операцій:
– очистка деталі;
– дефектування;
– вирізання частини деталі;
– закріплення заново виготовленої частини деталі;
– механічна обробка;
– контроль якості.
Механічну обробку після закріплення заново виготовленої деталі проводять для отримання заданої точності і шорсткості поверхні. Як приклад відновлення зношеної частини стола ротора, яку зрізають газовим пальником, а замість неї приварюють нову замінену частину, після чого проводять механічну обробку, щоб отримати необхідну точність, шорсткість та конфігурацію поверхні (рисунок 1.4).
1.3 Відновлення деталей обробкою тиском
Суть цього методу полягає у відновленні початкових розмірів робочих поверхонь пластичним деформуванням за рахунок перерозподілу металу у деталі. У процесі деформування метал деталі витісняється з неробочих поверхонь на зношені поверхні, відновлюючи цим самим форму та розміри робочої поверхні.
При відновленні цим методом потрібно щоб виконувались наступні вимоги:
– наявність необхідного запасу металу на робочих поверхнях відновлюваної деталі;
– достатня пластичність металу;
– мінімальний об'єм механічної та термічної обробки.
Рисунок 1.5 – Способи обробки деталей тиском
У якості основного обладнання при відновленні деталей тиском використовують преси, рідше молоти.
На рисунку 1.5 представлені найбільш поширені види обробки металу тиском, які широко використовуються для відновлення зношених деталей.
О с а д к а (див. рис. 1.5, а) – ковальська операція, яка використовується як для збільшення зовнішніх розмірів суцільних та з внутрішнім отвором (порожнистих) деталей, так і для зменшення внутрішніх розмірів порожнистих деталей за рахунок зменшення їх висоти. При осадці напрям сили Р не співпадає з напрямом деформації металу.
Р о з д а в л ю в а н н я (див. рис. 1.5, б) – використовують для збільшення зовнішніх розмірів деталі за рахунок зменшення висоти деталі та збільшення внутрішньої частини деталі. Напрям дії сили та напрям деформації співпадають і метал переміщується від центра на зовнішню поверхню деталі.
О б т и с к а н н я (рисунок 1.5, в) – використовують для зменшення розмірів внутрішньої поверхні порожнистих деталей за рахунок зменшення розмірів зовнішньої поверхні. Напрям дії сили та деформації металу співпадають, метал переміщується з зовнішньої поверхні до центру деталі.
В
1
– ролик; 2 – вісь;
3
– держак
1
– пуансон; 2 – деталь;
3
– матриця; 4 – опорна втулка
пуансон; 2 – деталь;
3 – матриця; 4 – опорна
втулка
Рисунок 1.6 – Пристосування та пристрої для реалізації способів обробки металу тиском
Н а к а т у в а н н я (рисунок 1.5, д) – використовують для збільшення зовнішніх і зменшення внутрішніх розмірів деталі за рахунок витискання металу. При накатуванні напрям дії сили та деформації металу спрямовані протилежно.
П р а в к а - застосовується для відновлення форми деформованих деталей.
Відновлення деталей тиском використовується на ремонтних підприємствах для деталей типу втулок та валів, різноманітних порожнистих деталей, місця під підшипниками кочення та інші.
На рисунку 1.6 представлені пристосування та пристрої для реалізації способів обробки металу тиском.
До основних переваг цього способу відносяться:
– висока якість відновленої поверхні;
– використання стандартного обладнання;
– відсутність потреби нарощування шару металу;
– економічність технологічного процесу.
До недоліків цього способу слід віднести:
– вузька номенклатура відновлюваних деталей;
– необхідність повторної термічної обробки;
–необхідність у проектуванні та виготовленні пристосувань для кожного типорозміру деталей.
