5.1. Выбор технологии ремонта или восстановления деталей ремонтируемого узла

Методы восстановления поврежденных деталей можно разделить на четыре основные группы: наращиванием материала, обработкой под новый размер, пластическим деформированием материала детали и восстановление путем соединения отдельных частей.

Каждый из приведенных методов выполняется различными способами, основные из которых приведены на рис. 84.

Наращивание материала применяется главным образом для восстановления номинальных геометрических параметров и качества рабочих поверхностей изношенных деталей (осей, валов, катков, зубчатых колес, деталей гусеничного хода, пальцев и клапанов, ДВС и Др.). Наращиванием материала могут устраняться следы деформаций, оставшиеся после правки обшивки кабин управления, дверей, крыльев и других подобных элементов перегрузочных машин (автопогрузчиков, колесных кранов и т. п.).

Обработкой под новый размер (восстанавливается геометрическая форма деталей и качество рабочих поверхностей. При этом восстановление номинальных зазоров в сопряжении достигается заменой невосстанавливаемой детали на новую, большего размера или установкой дополнительной детали, например прокладки, промежуточной втулки или кольца.

Пластическое деформирование применяется наиболее часто для восстановления формы поврежденных элементов металлоконструкций, обшивки машинного отделения, кабины или кузова машин. Пластическим деформированием деталей можно восстанавливать также посадки и зазоры в сопряжениях.

Соединением отдельных частей восстанавливаются разрушенные или начавшие разрушаться детали. Некоторые из частей, отделившиеся от детали при ее разрушении, могут заменяться вновь изготовленными частями. Новыми можно заменять также поврежденные участки не разрушившихся деталей. Например, вырезают и заменяют новыми коррозирующие или погнутые участки металлических конструкций, обшивки корпусов машин или изношенные участки трубопроводов.

Выбор метода и способа восстановления детали зависит от характера и степени повреждения, ее конструктивных особенностей (формы, размеров, характера сопряжений), материала детали, назначения и режимов работы, которые определяют требования к качественным характеристикам восстановленной детали. Методы и технология восстановления существенно зависят также от условий выполнения работ: непосредственно на машине, в портовых мастерских и на специализированном предприятии. В условиях портов решающее влияние часто оказывают технологические возможности портовых мастерских.

При возможности реализовать несколько вариантов или при проектировании нового ремонтного предприятия основным критерием выбора способа восстановления при условии соблюдения технических требований на восстановленную деталь является минимум приведенных расходов.

Если период восстановления детали не связан с простоем машины (используется запасная деталь), то выбирать способ восстановления можно на основе сравнения коэффициентов экономической целесообразности ремонта:

5.2 Выполнение технологии ремонта или восстановления деталей ремонтируемого узла

5.2.1. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ НАПЛАВКОЙ

Наплавка — процесс нанесения слоя металла на поверхность детали с помощью сварки. Наиболее распространенным способом восстановления изношенных деталей в морских портах является электронаплавка. Прежде всего, это объясняется простотой технологии некоторых ее видов и универсальностью в отношении формы и размеров деталей. Наплавка отличается хорошей экономической эффективностью, не требуется сложное и дорогостоящее оборудование. Современные виды наплавки позволяют наплавлять слои металла практически любых толщин и химического состава с заранее заданными свойствами твердости, износостойкости, с антифрикционными или другими полезными качествами.

Существенным недостатком всех видов наплавки является высокий, неравномерный нагрев металла детали, который вызывает внутренние напряжения и, как следствие этого, деформации или трещины детали. Напряжения и деформации можно устранить или существенно уменьшить предварительным общим подогревом детали, последующей термической обработкой (отпуском, отжигом) или применением охлаждающих жидкостей в зоне наплавки. На ремонтных предприятиях применяются следующие основные способы наплавки: электродуговая, вибродуговая, плазменная, токами высокой частоты и газовая. Электродуговая наплавка может быть ручной, полуавтоматической и автоматической. Ручная наплавка выполняется открытой дугой стержневыми металлическими электродами или угольными электродами. Применяются специальные сплошные или трубчатые наплавочные металлические электроды. При наплавке сплошными электродами легирование наплавленного слоя производится через металл стержня или обмазку. В первом случае стержень изготовляют из легированных сталей. Обмазка служит только для обеспечения устойчивости дуги и укрытия расплавленного металла. Во втором случае стержень изготовляется из низкоуглеродистой проволоки (Св-08, Св-15), а легирующие примеси включаются в обмазку электрода. Некоторые марки стержневых электродов для наплавки деталей и область их применения приведены ниже:

Трубчатые электроды представляют собой трубку из стальной ленты 0,7—0,8 мм, наполненную порошкообразной смесью из сталинита, ферромарганца или других материалов, обеспечивающих высокую твердость и износостойкость наплавленного слоя. Например, при наплавке деталей из стали Ст. 3 трубчатыми электродами ЭТН-1 (наполнитель — доменный ферромарганец) износостойкость детали повышается в 2 раза, а при использовании электродов ЭТН-4 (наполнитель — карбид вольфрама) — более чем в 3 раза.

Ручная наплавка применяется при небольшом объеме наплавочных работ, а также при восстановлении громоздких деталей сложной пространственной формы. Качество наплавленного слоя обычно неравномерное и в значительной мере зависит от квалификации сварщика. Производительность ручной наплавки обычно не превышает 1 кг/ч нанесенного сплава. При наплавке пучком электродов производительность повышается до 1,2—1,6 кг/ч, а при ручной наплавке трехфазной дугой — до 5 кг/ч. Угольные электроды применяются при наплавке деталей износостойкими порошковыми сплавами. Схема наплавки показана на рис. 85. На очищенную деталь 1 первоначально насыпается тонкий слой (0,2—0,3 мм) прокаленной буры 2, затем слой порошка твердого сплава 4 толщиной 3—5 мм. Ширина порошкового слоя обычно находится в пределах 30—50 мм. Порошок утрамбовывается и поверхность выравнивается. Наплавка ведется угольным стержнем 3 на постоянном токе плотностью 1,2—1,5 А/мм2. За один проход наплавляется слой не более 1,5—2 мм. Общая толщина наплавленного сплава не должна превышать 4—5 мм. При наплавке деталей сложной формы, на которой плохо удерживается порошок, его смешивают с водным раствором жидкого стекла и наносят в виде пасты. Наиболее распространенными порошкообразными наплавочными смесями являются сталинит (УС-25), вокар (смесь вольфрама с углеродом), БХ (смесь борида хрома и железного порошка), кар-бидоборидная смесь КБХ, а также порошковые сплавы типа ФБХ. Каждая из смесей имеет свои особенности технологии наплавки и область рационального применения. В условиях ремонтных мастерских часто применяется сталинит вследствие низкой стоимости и недефицитности. При этом коэффициент износостойкости по отношению к закаленной стали Стб составляет 1,7—1,9. Повышение износостойкости в 2—3 раза по сравнению с наплавкой сталинитом обеспечивает наплавка боридной смесью БХ. Наряду с порошковыми смесями все более широкое применение находят наплавочные пасты. Существенным преимуществом их является удобство использования, простота технологии и оборудования при высоких качествах наплавленного слоя. Например, применение наплавочной пасты 2/Б-218 (ГДР) для режущих кромок ножей бульдозеров повышает срок службы ножей в 5—6 раз [9]. Паста (смесь порошков феррохрома, углерода и железа, связанных пластификатором) наносится слоем толщиной 5 мм на поверхность детали, просушивается в течение 5—12 ч и оплавляется омедненным угольным электродом диаметром 10 мм при постоянном токе прямой полярности 400—450 А. Наплавленный слой имеет толщину 2,5— 3 мм. Высокая производительность и качество восстановления деталей достигаются при полуавтоматической и автоматической наплавке непрерывностью процесса (используется электродная проволока или лента в мотках), стабильностью дуги, легированием расплавленного металла и надежной защитой его от окружающей среды. Автоматическая наплавка под флюсом проводится наплавочной проволокой или лентой без специального покрытия. Защитный слой вокруг зоны наплавки образуется расплавленным флюсом, который равномерным слоем подается в зону дуги (рис. 86). Состав и структура наплавленного слоя зависят от марки и диаметра электродной проволоки, состава флюса и марки металла детали. Значительное влияние на формирование наплавленного слоя, как и при других способах наплавки, оказывают значение тока, напряжение дуги и скорость наплавки. В зависимости от условий работы детали для наплавки применяется проволока из углеродистой, легированной или высоколегированной стали. Некоторые марки наплавочной проволоки приведены в табл. 13. Сравнительно высокая стоимость легированной электродной проволоки и ее дефицитность вынуждают во многих случаях использовать углеродистую проволоку с легированием наплавленного металла только флюсом. В частности, высокая твердость и износоустойчивость восстановленной поверхности достигаются при использовании малоуглеродистой электродной проволоки в сочетании с кера1-мическими флюсами. Например, при наплавке режущих кромок ножей бульдозеров, грейферов проволокой Св-0,8А под керамическим флюсом АНК-19 твердость наплавленного металла составляет не ниже НВ 500. В керамические флюсы, кроме минеральных шлакообразующих веществ, входят порошкообразные углеродистые вещества, легирующие ферросплавы (феррохром, ферромарганец и др.) и металлы.

наплавочная электродная лента изготовляется методом порошковой металлургии на основе железного порошка с добавками графита и легирующих элементов. Отечественная промышленность выпускает ленты различных свойств, в том числе металлокерамические. В частности, для наплавки деталей, работающих в условиях интенсивного изнашивания (элементы гусеничного хода, шнеки, ножи грейферов и т. п.), рекомендуется лента марки ЛС-70ХЗНМ. Наплавка под флюсом выполняется полуавтоматическими и автоматическими установками общего и специального назначения. В условиях портовых мастерских удобно пользоваться сварочными приставками, приспособленными для закрепления на суппорте токарного станка. Механизмы станка обеспечивают продольное перемещение наплавочной головки и вращение наплавляемой детали.

Подача электродной проволоки выполняется механизмом головки. В практике ремонтных предприятий для наплавки плоских поверхностей под флюсом нередко применяют пластинчатые электроды (рис. 87), которые изготовляют из листовой стали толщиной 0,4—1 мм. Поверхность детали покрывают флюсом толщиной 3—5 мм, на который укладывают пластинчатый электрод размером несколько больше наплавляемой поверхности. Электрод также покрывают слоем флюса толщиной10—15 мм и прижимают к детали медным или графитовым бруском. Напряжение подводится к электроду и детали. Источниками напряжения могут служить сварочные преобразователи ПСО-500, трансформаторы ТСД-1000 и др. Применение описанных выше способов наплавки под флюсом существенно затрудняется при восстановлении деталей сложной формы, когда флюс плохо удерживается на наплавляемой поверхности. Для ремонта таких деталей широко используется наплавка порошковой проволокой. При этом способе расплавленный металл защищают от воздействия окружающей среды и легируют элементами, находящимися в сердечнике проволоки. Промышленность выпускает около 20 марок порошковых проволок разного назначения. Например, для наплавки деталей из низкоуглеродистой стали используется проволока марки ПП-АН1, для шеек коленчатых валов — ПП-АН122. Производительность наплавки порошковой проволокой при силе тока 550 А составляет 9—13 кг/ч. Производительность наплавки порошковой или металлокерамической лентой достигает 25—30 кг/ч. При наплавке под флюсом, в том числе порошковой проволокой или лентой, возникает значительный местный нагрев. Поэтому для восстановления маложестких деталей применяется наплавка в среде защитных газов, активных (двуокись углерода, азот) или инертных (гелий, аргон) с направленным охлаждением жидкостью, например водным раствором кальцинированной соды (3—4%)- Жидкость подводится на определенное расстояние от дуги и одновременно закаляет поверхностный слой. Высокое качество покрытия и снижение нагрева детали достигается при вибродуговой наплавке (рис. 88). Вибрация электродной проволоки производится вибратором через мундштук. В точке контакта проволоки с деталью в результате большой плотности тока (350—400 А/мм2) выделяется значительное количество теплоты. Металл проволоки приваривается к поверхности детали, которая благодаря интенсивному отводу теплоты (большая масса детали, охлаждающая жидкость) нагревается значительно меньше. При отрыве проволоки вибратором от детали часть металла проволоки остается в месте контакта. В образовавшемся промежутке возникает электрическая дуга. Оставшийся металл проволоки расплавляется, образуя прочное сцепление с основным металлом. По мере дальнейшего отрыва проволоки дуга гаснет. Начинается холостой ход возврата проволоки до соприкосновения с деталью, после чего цикл начинается снова. Вибродуговой наплавкой восстанавливают преимущественно цилиндрические детали диаметром 15—80 мм с износом не более 2 мм на сторону, не подвергающиеся ударным нагрузкам.

Электроконтактная наплавка деталей проволокой осуществляется суммарным воздействием мощных коротких (0,02—0,04 с) импульсов тока (10—20 кА) и механическим деформированием наплавляемого металла. Проволока может наплавляться на гладкую поверхность или в предварительно высаженную канавку, как это показано на рис. 89. Восстанавливать детали типа тормозных шкивов, изношенных элементов пересыпных станций конвейеров, бункеров, днищ желобов и т. п. можно путем контактной приварки износостойкой ленты с помощью прижимных роликов. Индукционная наплавка токами высокой частоты применяется для наращивания деталей износостойкими сплавами сормайт-1, смесью релита и сормайта-1, сталинитом, а также ферросплавами различных композиций (ПС-4, ПС-5 и др.), температура плавления которых ниже температуры плавления стали. Сплавы наносятся на поверхность деталей в виде литого кольца или пасты (круглые детали), порошков или прессованных брикетов (плоские детали). Наплавочный материал расплавляется под воздействием поверхностного нагрева детали вихревыми токами, индуцируемыми токами высокой частоты индуктора, в который помещена деталь (рис. 90). Производительность индукционной наплавки около 20 кг/ч В практике ремонта, особенно деталей из цветных сплавов, широкое применение находит газовая наплавка, т. е. наплавка пламенем горючего газа, обычно ацетилена. Наплавочный материал наносится на деталь в виде порошка или вводится в пламя в качестве присадочного прутка. Для наплавки стальных деталей присадочным прутком часто служит трубчатый электрод, для деталей из цветных металлов (меди, бронзы, латуни и др.) — пруток из того же сплава.

Высокое качество восстановления деталей достигается методами плазменной наплавки. В этом случае источником тепла является поток плазмы, в который вводится присадочный материал. Плазма образуется при попадании струи плазмообразующего газа (азота, гелия, аргона) в зону действия электрической дуги. Применяются плазменные горелки различной конструкции в зависимости от вида присадочного материала (проволока, лента, порошок) и способа образования плазмы: в прямой дуге между неплавящимся электродом (обычно из вольфрама) и деталью; в прямой дуге и косвенной дуге. Последняя создается дополнительно между тем же электродом и соплом. Схема наплавки вдуванием порошка в двухдуговом разряде показана на рис. 91. Существенным преимуществом плазменной наплавки перед другими способами является то, что наплавленный слой получают из расплавленного присадочного материала. Глубина проплавления основного материала весьма незначительна. Доля основного металла в наплавленном слое не более 5—10%, что очень важно при наплавке твердыми сплавами. Кроме того, можно наносить покрытия в широком диапазоне толщин от 0,5 до 6 мм. Производительность плазменной наплавки в зависимости от толщины наплавленного слоя 0,5—6 кг/ч.

5.2. 2. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ МЕТАЛЛИЗАЦИЕЙ

Процесс нанесения расплавленного материала на деталь струей воздуха, плазмы или пламенем горючих газов принято называть металлизацией. Плавление наносимого материала осуществляется электрической дугой, пламенем газа, токами высокой частоты или плазмой. Схемы распылительных головок металлизаторов показаны на рис. 92.

В электродуговых металлизаторах (рис. 92, а) струя сжатого воздуха через сопло подается в зону дуги между электродами. Металл, расплавленный дугой, отрывается воздушным потоком, распыляется и в виде частиц 10—50 мкм наносится на поверхность детали. Компенсация выдуваемого металла и стабильность дуги обеспечиваются непрерывной подачей проволоки в зону плавления. Скорость соударения частиц с поверхностью детали на расстоянии 30 мм от сопла составляет 60—250 м/с. При ударе частицы деформируются, заполняя микронеровности и микротрещины, поверхности основного металла. Температура нагрева основного металла в зоне напыления обычно не превышает 200° С, и частицы электродного материала с материалом детали не сплавляются. Сцепление запыленного слоя с поверхностью детали обеспечивается молекулярными связями и механическим внедрением в микронеровности. Поэтому для надежного соединения покрытия с основным металлом требуется тщательная подготовка поверхности детали.

В газовых металлизаторах (рис. 92, б) плавление металлической проволоки, распыление и перенос наплавочного металла осуществляется пламенем горючего газа (ацетилена, метана и др.) в смеси с кислородом. Температура частиц металла в момент соударения с поверхностью детали выше, чем в электродуговых металлизаторах, размягчается поверхностный слой основного металла. Поэтому качество покрытия значительно, хотя в большой мере зависит от квалификации рабочего.

Распылительные головки высокочастотных металлизаторов (рис. 92, в) работают на токах частотой 200—500 кГц. Для получения указанных частот в настоящее время используются ламповые генераторы типов ЛГЗ-ЗО, ЛГЗ-46 и Л Г-60, где последние две цифры соответствуют выходной мощности генератора. В плазменных металлизаторах (рис. 92, г) поток плазмы образуется при прохождении струи плазмообразующего газа через зону электрической дуги между вольфрамовым электродом и присадочной проволокой. Порошковые металлизаторы работают по схеме (см. рис. 91) при разомкнутом выключателе К. Наиболее простыми в использовании и производительными являются электродуговые металлизаторы. Так, металлизатор ЭМ-9 массой 1,9 кг имеет производительность при напылении стали 5 кг/ч, металлизатор МЭС-1 массой 23 кг— 14 кг/ч. Металлизация применяется для восстановления неподвижных посадок деталей, нанесения износостойких, антикоррозионных и декоративных покрытий; для заделки трещин в ненагруженных деталях из чугуна и цветных сплавов. Металлизация является эффективным способом нанесения псевдосплавов при изготовлении или восстановлении подшипников скольжения. Псевдосплавы, получаемые, например, при металлизации подшипников биметаллической проволокой из алюминия и свинца, по антифрикционным свойствам превосходят дорогостоящие оловянистые баббиты и бронзы. Важным достоинством металлизации является возможность получения пористого покрытия высокой твердости. Поры надежно удерживают смазку, что в сочетании с твердостью обеспечивает хорошую износостойкость восстановленной детали. Нагрев основного материала детали в процессе металлизации можно ограничить температурой 50—70°С, что позволяет наносить металлические покрытия на детали из пластмассы, резины, дерева. Недостатками металлизации являются большие потери напыляемого металла, низкая усталостная прочность нанесенного слоя и недостаточное сцепление его с основным материалом. Эго практически исключает применение металлизации для восстановления деталей, работающих в условиях динамических нагрузок или сухого трения.

5.2.3. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИМ НАРАЩИВАНИЕМ

Электролитическое наращивание деталей основано на явлениях электролиза — электрохимических процессах окисления и восстановления ионов, атомов или молекул электролита внешней э. д. с. Под действием электрического тока в электролите параллельно протекают процесс диссоциации молекул, т. е. расщепления на положительно заряженные частицы (катионы) и отрицательно заряженные (анионы), и процесс нейтрализации этих частиц на электродах, как это показано на рис. 93 применительно к процессу хромирования. Катионы перемещаются к катоду, обладающему избытком электронов вследствие внешней э. д. с. Присоединяя электрон, катион, в частности, металла восстанавливается до нейтрального атома и осаждается на электроде. Поэтому катодом при электролитическом наращивании всегда является восстанавливаемая деталь. Анионы перемещаются к аноду, где отдают избыточные электроны, восстанавливают до электрически нейтральных частиц и вступают во вторичные реакции в растворе электролита.

Масса осажденного металла

Для восстановления изношенных деталей чаще других видов электролитических покрытий применяются хромирование и осталивание.

При хромировании деталей электролитом является водный раствор (200—250 г/л) хромового ангидрида СrO3 и серной кислоты Н2S04 (2,0—2,5 г/л). Катодом служит восстанавливаемая деталь, а анод изготовляется из свинцово-сурьмянистого сплава. Скорость протекания процесса, к. п. д. и механические свойства покрытия зависят от плотности тока на восстанавливаемой детали, состава и температуры электролита, качества подготовки детали к восстановлению. Теоретический выход хрома по току с=0,323 г/А·ч, к.п.д. ванны η = 12÷ 18%. Восстановление деталей, работающих с высокими скоростями скольжения и удельными давлениями, осуществляется при плотности тока D= 20÷ 30 А/дм2 и температуре электролита 60—65° С. При этом образуется так называемый молочный осадок, обладающий высокой вязкостью и износостойкостью. При повышении плотности тока до значения D= 30÷ 50 А/дм2 и снижении температуры электролита до 40— 60° С образуется блестящий осадок. В этом случае покрытие имеет высокую твердость (500—1100 НВ), хорошую износостойкость, не отличается значительной хрупкостью. Поэтому блестящим покрытием восстанавливаются детали неподвижных сопряжений или детали, работающие с небольшими удельными нагрузками. При неизменной полярности хромовые покрытия получаются очень плотными и гладкими — гладкое хромирование. Смазка на таких покрытиях удерживается плохо, что существенно ухудшает условия трения детали. На практике чаще применяется пористое хромирование. Поры и каналы, способствующие удерживанию смазки на поверхности детали, образуются и процессе анодной обработки— травления детали током обратного направления после завершения процесса наращивания хрома. Восстановление деталей хромированием — дорогостоящий и малопроизводительный процесс. Средняя скорость осаждения 0,02— 0,025 мм/ч. Поэтому хромирование применяется для восстановления деталей с износом не более 0,3—0,35 мм, поверхности которых должны обладать высокой твердостью и износоустойчивостью: шейки ответственных валов, золотники, плунжерные пары и другие элементы гидросистем. Покрытия хорошо работают в условиях высоких температур и часто применяются для восстановления (и при изготовлении) гильз цилиндров, поршневых колец и пальцев, других деталей ДВС. Осталивание — наращивание поверхности деталей электролитическим осаждением железа. По сравнению с хромированием осталивание является значительно более экономичным и производительным способом восстановления деталей. Выход железа по току с≈ 1,2 г/А ∙ ч, а к. п. д. ванны η =60÷ 80%. В результате скорость осаждения металла в 10—20 раз выше, чем при хромировании, и ориентировочно составляет 0,1 мм/ч на каждые 10 А/дм2 плотности тока. Электролитом при осталивании является водный раствор хлористого железа FeCl2 ∙ 4H20 и соляной кислоты НС1, катодом служит деталь, а анодом — электрод из сталей марок 10 и 20. Анод растворимый, т. е. ионы железа электрода переходят в электролит. Площадь анода должна быть в 2 раза больше площади детали (катода) . В зависимости от требуемой твердости покрытия концентрация хлористого железа в электролите может составлять 200—700 г на 1 л воды, соляной кислоты — 0,6—3 г/л, плотность тока изменяется в пределах 5—140 А/дм2 и температура электролита 40—100°С. Осталиванием можно наращивать покрытия толщиной 3 мм и более. Толщина хромовых покрытий вследствие их хрупкости ограничивается значением 0,3—0,5 мм. Механические свойства покрытия осталиванием близки к свойствам среднеуглеродистых сталей. Твердость покрытия повышается с уменьшением концентрации хлористого железа в электролите, понижением его температуры и увеличением плотности тока (в определенных пределах). Обычно твердость покрытия не превышает 150—200 НВ. Повышение твердости примерно до 400 НВ достигается добавками в электролит солей хлористого натрия и марганца. Износостойкость и прочность покрытия можно также увеличить последующей цементацией или хромированием. Осталиванием восстанавливаются неподвижные посадки деталей, а также номинальные размеры распределительных валов, толкателей и клапанов ДВС. Нередко осталивание применяют как подслой для последующего хромирования. При осталивании постоянным током на детали нейтрализуются также ионы водорода, вызывая наводороживание осадка и появление коллоидной гидроокиси железа, ухудшающей сцепление покрытия с основным металлом. Новый способ холодного осталивания в асимметричном переменном токе промышленной частоты обеспечивает значительно лучшее сцепление осадка с основным металлом благодаря частичному растворению осажденных кристаллов в анодном полупериоде. Отношение плотности тока на детали в катодном полупериоде к плотности в анодном полупериоде ß = 2÷ 20; плотность катодного тока 20—30 А/дм2 и более. Процесс ведется при температуре электролита 18—25°С. Скорость осаждения металла 0,3—0,7 мм/ч. Принципиальная схема питания асимметричным током приведена на рис. 94. В процессе подготовки к электролитическому наращиванию восстанавливаемые участки детали подвергаются механической обработке для восстановления геометрической формы (устраняются овальность, лыски и т. п.). Механическая обработка должна завершаться шлифованием до шероховатости поверхности не более 1,25 мкм. Поверхности очищенной органическими растворителями детали, не подлежащие наращиванию, изолируются полихлорвиниловой пленкой, цапонлаком или другими кислотостойкими материалами. Затем производится химическое или электрохимическое обезжиривание в щелочных растворах.

После промывки от щелочи в горячей и холодной воде для удаления пленки окислов деталь подвергается анодному травлению. Травление можно производить в электролите того же состава, что и наращивание, током обратной полярности (анодом является деталь).

Анодная обработка может производиться в растворе серной кислоты. Протравленную деталь тщательно промывают проточной холодной, затем горячей водой и переносят в электролитическую ванну для наращивания металла. После завершения процесса наращивания деталь промывают водой и подвергают нейтрализации в растворе каустической соды с завершающей промывкой водой и сушкой. Заключительной стадией является шлифование до требуемой точности и чистоты поверхности. Отверстия корпусных деталей с износом не более 0,1 мм по радиусу удобнее восстанавливать методом электролитического натирания. При этом анодом является свинцовый или стальной стержень с войлочным или другим покрытием, хорошо впитывающим электролит. Равномерное наращивание металла обеспечивается относительным перемещением вручную или /механически анодного тампона и детали-катода. Электролитическое наращивание металлов технически и технологически— достаточно сложный процесс, поэтому применяется преимущественно на крупных специализированных ремонтных предприятиях.3

5.2.4. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКОЙ

К группе методов восстановления деталей механической обработкой относятся -методы восстановления обработкой под новый размер, пластическим деформированием детали и соединением отдельных ее частей (см. рис. 84).

Обработкой под новый ремонтный размер (рис. 95) восстанавливается работоспособность преимущественно сопряжений типа вал — втулка шпоночных и резьбовых соединений. При этом одна из деталей сопряжения подвергается механической обработке для устранения следов изнашивания (овальности, лысок, задиров и т. п.), а другая, более простая и дешевая (втулка, шпонка, гайка), заменяется новой с размерами, обеспечивающими требуемые условия сопряжения. Например, при повреждении резьбы 1М14Х X 1,5 в отверстии корпусной детали отверстие рассверливается до Х1,5 в отверстии корпусной детали отверстие рассверливается до d = 14,4 мм и нарезается новая (ремонтная) резьба 1М16X 1,5. Прежняя шпилька (болт) заменяется повой: часть, ввинчиваемая в корпус, имеет больший диаметр с ремонтной резьбой. Ремонтные размеры восстанавливаемой детали могут быть свободными или стандартными. Стандартные ремонтные размеры нумеруют по мере увеличения износа. Каждому номеру государственным или отраслевым стандартом предписаны определенный размер и поле допуска после восстановления. Наиболее широко метод стандартных ремонтных размеров применяется при ремонтах ДВС. В частности, под стандартные ремонтные размеры растачиваются цилиндры, отверстия под поршневые пальцы, обрабатываются шейки коленчатых валов и другие детали. Заменяемые в процессе ремонта детали (кольца, поршни, вкладыши подшипников и т. п.) выпускаются промышленностью серийно, обеспечивая полную взаимозаменяемость в пределах одного ремонтного размера. Система стандартных размеров исключает необходимость в пригонке деталей по месту, что в свою очередь снижает время ремонта и повышает его качество. Число восстановлений обработкой под очередной ремонтный размер ограничивается предельным уменьшением несущего сечения детали по условиям прочности или конструктивными соображениями. Если позволяют условия прочности, сопряжения типа вал — втулка восстанавливают с применением дополнительной детали — гильзы. Вал или втулку обрабатывают до необходимого размера, а номинальный зазор в сопряжении восстанавливают запрессовкой промежуточной гильзы во втулку. В частности, запрессовкой гильз в предварительно расточенные цилиндры восстанавливают блоки цилиндров некоторых ДВС. Недостатками метода ремонтных размеров являются некоторое ослабление детали и дополнительные затраты, связанные с приобретением и хранением запасных деталей необходимых ремонтных размеров. Пластическим деформированием восстанавливают первоначальную форму детали и геометрические размеры рабочего участка. Изменение размеров осуществляется перемещением материала детали в зону износа. Способность металла к пластическому деформированию без нарушения целостности зависит от его структуры, температуры, вида и скорости возникающих напряжений. С повышением температуры усилие, необходимое для пластического деформирования, уменьшается. Нагрев детали до температуры, равной 0,8—0,9 температуры плавления, уменьшает усилие на пластическое деформирование в 12—15 раз. При этом существенных изменений физико-химических свойств металла не происходит. Однако в случае длительного нагревания поверхностный слой, например сталь, окисляется и обезуглероживается. Поэтому следует нагревать не всю деталь, а только участок, подлежащий деформации. Наиболее благоприятной температурой нагрева, при которой не образуются внутренние трещины, для стали является 1150°С (начало обработки)— 850°С (конец обработки), для алюминиевых сплавов АЛ-5 и АЛ-9 диапазон температур составляет 500—440°С. Пластическим деформированием с нагревом обычно восстанавливают детали из средне- и высокоуглеродистых, а также легированных сталей. Детали из термически необработанных малоуглеродистых сталей (с содержанием углерода до 0,3%), из цветных металлов и сплавов чаще восстанавливают в холодном состоянии. После завершения деформирования деталь подвергают термообработке для снятия остаточных напряжений. Затем при необходимости производят механическую и заключительную термическую обработку с целью восстановления первоначальных свойств поверхностного слоя. Сплошность металла лучше сохраняется при деформациях сжатия и плавном приложении нагрузки. Поэтому при восстановлении деталей следует избегать растягивающих деформаций и ударных нагрузок. Схемы основных способов восстановления деталей методом пластических деформаций приведены на рис. 96.Правка применяется для восстановления формы деталей, утраченной вследствие остаточных деформаций. Этим способом восстанавливают скрученные или изогнутые валы, рычаги, шатуны, элементы металлических конструкций машин и другие подобные детали. В зависимости от устраняемых деформаций, материала и размеров (диаметра, толщины) детали правка ведется в холодном или горячем состоянии, вручную или на специальных стендах, оборудованных прессами. Осадка обеспечивает увеличение поперечных размеров детали сокращением длины. Деформирование детали совершается в направлении, перпендикулярном к направлению усилия. Осадкой чаще всего восстанавливаются наружные диаметры сплошных пальцев, толщина стенки, наружный или внутренний диаметр полых деталей, в частности втулок.

Обжатие позволяет уменьшить внутренний размер детали уменьшением наружного размера. Осуществляется проталкиванием детали через матрицу меньшего размера. Этим способом ремонтируют втулки, звенья гусениц, компенсируют износ внутренних зубьев зубчатых муфт. Раздача — операция, противоположная обжатию, т. е. позволяет увеличить наружный размер посредством увеличения внутреннего размера. Для этого через отверстие проталкивают шарик или пуансон несколько большего размера, чем диаметр отверстия. Как и в предыдущем случае, направление деформирования соответствует направлению внешней силы. Раздачей ремонтируются поршневые пальцы, трубы полуосей, втулки и другие детали подобных типов. Вытяжка — увеличение длины детали путем уменьшения площади поперечного сечения. Деформирование поперечного сечения производится молотком или под прессом, по всей длине детали или на отдельном участке. Вытяжка применяется для восстановления длины тяг, штанг и других стержневых деталей, имеющих небольшие износы. Обжатие, раздача и вытяжка чаще выполняются с нагревом детали. Вдавливание применяется для восстановления изношенных участков детали в результате местных пластических деформаций. Общие размеры детали практически не меняются. Таким способом можно компенсировать небольшой износ боковых поверхностей шлицев, зубьев шестерен, фасок клапанов. Накатка заключается в деформировании поверхностного слоя детали зубчатым роликом. При этом металл вытесняется в пространство между зубьями ролика, увеличивая диаметр вала в месте накатки на 0,1—0,2 мм на сторону. Накаткой восстанавливаются, например, шейки валов под запрессовку подшипников качения. Поскольку детали сопряжения соприкасаются только в местах выступов, качество посадки ухудшается. Лучше посадка при глубокой накатке с последующим шлифованием под номинальный размер и накаткой гладким роликом. Однако в любом случае накатку целесообразно применять только для деталей, работающих в легких условиях. Накатку валов выполняют на токарном станке. Необходимое усилие создают суппортом, на котором крепится державка с зубчатым роликом. Электромеханическая высадка (рис. 97) обеспечивает более высокое качество восстанавливаемых неподвижных посадок, чем накатка.

Увеличение наружного диаметра достигается деформированием поверхностного слоя металла при совместном воздействии радиального усилия и микронагрева в зоне контакта с высаживающим инструментом. Высадка производится на токарном станке выдавливанием винтовой канавки роликом или пластиной из твердого сплава, закрепленной на суппорте станка. Локальный нагрев материала в зоне деформации обеспечивается переменным или постоянным током. Этот способ применяется для восстановления деталей с износом не более 0,35 мм. Качество сопряжения лучше, чем после накатки, но хуже первоначального. Полное восстановление первоначального качества сопряжения достигается при комбинированном восстановлении: электромеханическая высадка сэлектроконтактной наплавкой проволокой, как это показано на рис 89.

5.2.5. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ СОЕДИНЕНИЕМ ОТДЕЛЬНЫХ ЧАСТЕЙ

Соединение отдельных частей разрушенной или разрушающейся (трещины) детали выполняется сваркой, пайкой, склеиванием, установкой дополнительных крепежных деталей или комбинированным способом. Сварка — наиболее распространенный способ восстановления разрушенных деталей при ремонтах машин. Выбор вида сварки (электрической или газовой), ее режима и сварочных материалов осуществляется в зависимости от свойств материала детали, ее формы и размеров, условий работы и степени влияния на работоспособность машины. В процессе сварки происходит значительный разогрев соответствующей части детали. В результате после остывания появляются местные термические напряжения, которые могут вызвать коробление детали и появление трещин в сварочном шве и околошовной зоне. Кроме того, в околошоеной зоне может измениться структура металла и нарушиться термообработка. Снижение вредного влияния сварки на качество восстановленных деталей достигается путем предварительного равномерного прогрева детали и последующего отпуска для снятия остаточных напряжений. Деформирование деталей предупреждается использованием кондукторов или другим способом фиксирования свариваемых частей. Электродуговая сварка сопряжена с относительно большой глубиной провара основного металла. Поэтому для тонкостенных деталей с толщиной стенки менее 4 мм применяется газовая и электроконтактная сварка. Подготовка деталей к сварке заключается в очистке зоны сварки до металлического блеска, V- или Х-образной разделке кромок стыкуемых частей под угол 80—100° в стыке. Следы нефтепродуктов удаляют в процессе предварительного прогрева до температуры 250—300°С. Электродуговая сварка стальных деталей выполняется плавящимся электродом с качественным покрытием, предотвращающим быстрое охлаждение шва и защиту расплава от воздействия кислорода и азота окружающей среды. Структура малоуглеродистых сталей почти не изменяется под (воздействием температуры. Эти стали хорошо свариваются любым способом. Чем выше содержание углерода, тем ниже температура плавления, тем труднее сваривается сталь вследствие ее склонности к закалке и образованию околошовных трещин. В зависимости от сварочных свойств и, следовательно, условий сварки основные виды конструкционных сталей можно разделить на следующие группы [51]: сварка без предварительного подогрева и последующей термообработки: конструкции из малоуглеродистых и неответственные конструкции из среднеуглеродистых сталей; сварка с предварительным подогревом до температуры 200°С и отпуском после сварки при температуре 600—650°С: конструкции из закаливающихся низколегированных и среднеуглеродистых сталей; сварка с предварительным и сопутствующим подогревом до 250—400°С с последующим отпуском: сложные узлы и конструкции из низколегированных и среднелегированных сталей; сварка с предварительным и сопутствующим подогревом до 250—260°С с последующей термической обработкой в зависимости от марки стали: узлы и конструкции из высокоуглеродистых сталей и легированных сталей с особыми свойствами. Отечественной промышленностью выпускается большая номенклатура типов и марок электродов применительно к различным свойствам материалов, условиям работы деталей и способам обварки. Достаточно универсальными электродами для ручной сварки являются электроды типа Э46А марки УОНИ 13/45, пригодные для сварки деталей из малоуглеродистых, среднеуглеродистых и низколегированных сталей. Для сварки деталей из высокоуглеродистых сталей можно использовать электроды марки УОНИ 13/НЖ. Полуавтоматическая и автоматическая сварка выполняется углеродистыми или легированными электродными проволоками под флюсом. Сварка деталей из чугуна связана с определенными технологическими трудностями. Структура чугуна существенно изменяется при нагреве, и после быстрого охлаждения в зоне сварного шва образуется белый чугун, отличающийся повышенной твердостью и хрупкостью. В зависимости от состояния свариваемых деталей различают три способа сварки чугуна: холодная, полугорячая и горячая. Холодная сварка, т. е. без предварительного нагрева, применяется при ремонте неответственных деталей простой формы, с малым объемом наплавки и не требующих последующей механической обработки. Детали можно сваривать стальными электродами с защитно-легирующими покрытиями, чугунными, медными или медно-никелевыми (из монель-металла) электродами со специальными покрытиями. Для уменьшения зоны прогрева материала сварка ведется короткими участками длиной 100—120 мм. Заварка каждого следующего участка начинается после остывания предыдущего до температуры 60—80°С. Для холодной сварки чугуна применяют стальные электроды с покрытиями ОММ-5 и К-5. Сварку можно вести переменным или постоянным током. Лучшие результаты обеспечивает сварка постоянным током обратной полярности электродами марки УОНИ 13/45. Сварной шов можно усилить предварительной установкой шпилек из малоуглеродистой стали. При этом кромки деталей обрабатываются под угол 45° каждая. Шпильки устанавливают в шахматном порядке на резьбе перпендикулярно скошенной и околошовной поверхностям. Сварку можно вести электродами типов Э42 и Э50. Металл сварного шва, близкий по химическому составу к основному металлу, можно получить при сварке чугунными электродами. Прутки электродов изготовляют из чугуна /марок А и Б. Марки А применяют для горячей сварки, марки Б — для любого вида сварки. Чугунные прутки чаще используют при газовой сварке. Сварка сплавами цветных металлов (электродуговая или газовая) обеспечивает хорошие пластические свойства соединений и упрощает механическую обработку швов. Для холодной сварки можно применять медные электроды ОЗЧ-1 или сплавы на никелевой основе марок ПНЧ-11 и МНЧ-2.

Полугорячая сварка чугуна ведется с подогревом детали до 300—400°С в печах или ацетиленокислородным пламенем. Электродуговая сварка может выполняться низкоуглеродистыми стальными электродами с обмазкой типа УОНИ-13 или ОММ-5. Газовая сварка ведется чугунными прутками марки Б, стальной сварочной проволокой Св-08 или Св-08А, латунью и другими цветными сплавами. Сварка латунью обеспечивает плотный шов, хорошо поддающийся механической обработке. Флюсом может служить смесь, составленная из буры (56%), поваренной соли (22%) и углекислого калия. (22%). Горячая сварка чугуна выполняется с предварительным нагревом детали до 600—800°С в печах, горнах или индукционными нагревателями. Вначале рекомендуется медленный нагрев со скоростью примерно 60°С в час. При достижении температуры 200— 250°С скорость нагрева детали можно увеличивать. Сварка ведется непрерывно электродами из чугуна А или Б с покрытиями ОМЧ-1„ УЗТМ-74 и некоторыми другими. При снижении температуры детали до 400°С сварка прекращается. Для предупреждения остывания в процессе сварки деталь непрерывно подогревается или надежно укрывается термоизоляционным -материалом (песком, золой, асбестом и т. п.). Если к концу сварки температура детали оказывается меньше 600°С, ее вновь подогревают до 600—650°С и затем медленно охлаждают вместе с печью или под слоем мелкого древесного угля. Сварка алюминия и его сплавов усложняется химической активностью алюминия, который, соединяясь с кислородом, образует окись алюминия — тугоплавкое (2050°С), неэлектропроводное соединение. Частицы окиси алюминия осаждаются в расплавленном металле, существенно ухудшая качество шва. Предупреждение образования окиси достигается защитой расплавленного металла инертными газами, например аргоном или применением растворяющих флюсов АН-А1, АН-А4 и др. Используется электродуговая или: газовая сварка. Независимо от способа сварки деталь предварительно прогревается до температуры 250—300°С. Для устранения внутренних напряжений и получения мелкозернистой структуры шва необходимо обеспечивать медленное охлаждение детали после сварки. Ручная электросварка алюминия марок А6, АД, АД1 производится электродами ОЗА-1 или АФ-1, силуминов Ал-2, Ал-4, Ал-9пг Пл-11—электродами ОЗА-2. При газовой сварке присадочным материалом служат стержни из основного металла или электродная-проволока марок АМГ и АМГЗ. Газовуюоварку можно вести без флюса. При этом кусочки присадочного материала укладывают вдоль шва и по мере проплавления основного металла вводят стальным крючком в сварочную ванну. Тугоплавкие частицы и окисиую пленку удаляют крючком в процессе перемешивания расплава.

Сварка меди и медных сплавов выполняется теми же способами, что и алюминиевых сплавов, но Технологически значительно проще. При газовой или дуговой сварке угольными электродами в качестве присадочных материалов для медных деталей применяют пруток из фосфористой меди или меди М1, для латунных и бронзовых деталей — прутки из этих же или близких по составу материалов. В качестве флюса можно применять смесь буры и борной кислоты в соотношении 1 : 1. Пайка широко применяется при ремонтах машин для восстановления тонкостенных деталей из стали, чугуна и сплавов цветных металлов. Пайкой детали прочно соединяются благодаря диффузии в основной материал расплавленного присадочного материала-припоя при капиллярном проникновении его в зазор стыка. Прочность соединения зависит от пористости паяного шва, степени равномерности и глубины диффузии припоя в основной материал. В свою очередь эти показатели зависят от свойств материала припоя, флюса, размера зазора в стыке, качества очистки стыкуемых поверхностей и температурного режима пайки. Процесс пайки включает следующие основные операции: подгонку стыков для обеспечения минимального зазора (для цветных металлов не более 0,15 мм, для стали — не более 0,015 мм); очистку от грязи, нефтепродуктов и окислов; нагрев поверхностей стыка, покрытие флюсом и лужение тонким слоем припоя; введение расплавленного припоя в зазор между нагретыми поверхностями соединяемых частей; удаление остатков флюса с поверхности. Для ремонта деталей, работающих в условиях низких нагрузок и небольших температур (радиаторных трубок, топливопроводов, баков и т. п.), применяют мягкие припои с температурой плавления до 400°С. Наиболее распространенными из них являются оловянно-свинцовые припои ПОС-40, ПОС-Су-25-2 и др. Детали, работающие с нагрузками, а также в условиях повышенного нагрева, восстанавливаются твердыми припоями с температурой плавления выше 500°С. В частности, для пайки деталей из медных сплавов, чугуна, стали применяются медно-цинковые припои ПМЦ-36, ПМЦ-54 и др. с температурой плавления 800—900°С. В качестве флюса используется смесь буры и борной кислоты (1 : 1). Хорошие результаты достигаются при пайке сталей и чугуна латунью Л-63 в сочетании с флюсом АН-ШТ2. Пайка ведется при температуре 950°С. Прочность получаемого соединения на изгиб для стали составляет около 6• 103 МПа. Пайка деталей из алюминиевых сплавов выполняется алюминиево-кремниевыми или алюминиево-медными припоями, например припоем марки 34А. Восстановление деталей крепежными элементами обычно используется в качестве временного или для ненагруженных деталей, так как этот метод почти неизбежно связан с уменьшением несущей способности, поэтому применяется в тех случаях, когда нельзя использовать сварку или пайку. Соединение частей полностью или частично разрушившейся детали (элемента металлической конструкции, кругового рельса, опорного устройства и т. п.) можно выполнить накладками, установленными на болтах или заклепках. Установкой на заклепках заплат с герметизирующими прокладками (тканевыми, резиновыми, медными) можно устранять нарушение герметичности, вызванное пробоинами или трещинами. Для этих же целей применяется штифтование — последовательное ввинчивание по линии трещины перекрывающих один другого медных штифтов (стягивающие фигурные следующего штифта сверлится: вставки частично в теле предыдущего).

5.2.6. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ СИНТЕТИЧЕСКИМИ МАТЕРИАЛАМИ

Синтетические материалы в последние годы все чаще используются для восстановления деталей перегрузочных .машин. Ремонт при этом обычно характеризуется высокой производительностью* небольшой стоимостью работы и материалов. Важным преимуществом является невысокая температура нагрева деталей в процессе восстановления и, следовательно, отсутствие структурных изменений в основном материале. Постоянное увеличение номенклатуры производства синтетических материалов позволяет получать достаточный диапазон физико-механических свойств восстановленных деталей. С помощью синтетических материалов склеивают разрушившиеся части, заделывают погнутости, пробоины и трещины, восстанавливают форму и размеры изношенных деталей. Технология склеивания в общем случае включает следующие основные операции: механическую обработку склеиваемых поверхностей шабрением, опиливанием, обдиркой абразивами и т. п. для удаления грязи, краски, ржавчины или графитовой пленки чугунных деталей, а также для подгонки поверхностей и создания на них небольшой шероховатости; обезжиривание поверхностей ацетоном,, уайт-спиритом, эфиром или другими растворителями, например моющими средствами «Термос-2», ТМС-31; сушку для удаления остатков растворителя; нанесение кисточкой клея на обе поверхности двумя тонкими слоями (суммарная толщина слоев 0,15—0,2 мм) с промежуточной выдержкой при температуре 18—20°С в течение 20—60 мин в зависимости от марки клея; соединение склеиваемых поверхностей (сразу после нанесения второго слоя или после некоторой выдержки) и установку в специальные приспособления или под пресс для создания давления 0,3—0,6 МПа; сушку мод давлением (температура и время сушки зависят от марки клея). Для склеивания неметаллических и металлических деталей могут применяться клеи БФ-2 и БФ-4. Клеи отличаются вибростойкостью и стойкостью в различных климатических условиях и к кислотам. Предел прочности шва для стали при сдвиге 13—15 МПа, при равномерном отрыве 28—37 МПа (БФ-2) и 43—63 МПа (БФ-4). Интервал рабочих температур от —60 до +60°С. Клеем БФ-6 склеиваются ткани, в том числе с пластмассами и металлами. При склеивании клеями БФ соединение частей под прессом производится через 2—3 мин после нанесения второго слоя. Выдержка между слоями 1 ч. Время сушки при температуре 140—160°С составляет 1,5—2 ч. Хорошие результаты получают при использовании клеев ВС-ЮТ и ВС-350 для наклеивания фрикционных накладок на тормозные колодки и диски муфт сцепления. Клей ВС-ЮТ предназначен для рабочих температур от —60 до +300°С, клей ВС-350 — от —60 до + 350°С. Для температуры 20°С предел прочности шва для стали при сдвиге около 15 МПа, при равномерном отрыве — примерна 1,4 МПа. Для температуры 300°С эти значения уменьшаются примерно в 4 раза. При комнатной температуре между нанесением первого и второго слоев клея, а также до соединения частей детали выдерживаются около 1 ч. Сушка при температуре 180—195°С занимает около 2 ч при давлении 0,08—0,2 МПа. Для склеивания деталей, работающих при высоких температурах, применяются клеи на основе кремнийорганических смол. Например, диапазон рабочих температур клеев ВК-2 и ВК-15 достигает 1000°С.

Наиболее широкое распространение при ремонте машин получили эпоксидные композиции. Склеенные стыки и покрытия поврежденных поверхностей этими композициями отличаются высокой прочностью, эластичностью, стойкостью к воде, нефтепродуктам, неорганическим кислотам и щелочам. На основе эпоксидных смол отечественной промышленностью выпускается большое число клеев различного назначения. Для ремонтных работ в полевых условиях, в частности, рекомендуются клеи УП-5-177 и УП-5-177-1, пригодные для склеивания металлических и стеклопластиковых конструкций в пресной и морской воде. Интервал рабочих температур от —40 до + 50°С.

Составы эпоксидных композиций зависят от вида устраняемых повреждений, материала и условий работы детали. Некоторые из возможных составов в качестве примера приведены в табл. 14. При подготовке композиций эпоксидную смолу нагревают до 60—90°С, затем, непрерывно перемешивая смесь, последовательно вводят пластификатор и наполнитель. Эту смесь в закрытой посуде можно хранить длительное время. Отвердитель добавляют непосредственно перед использованием, так как даже при комнатной температуре состав через 25—30 мин становится чрезмерно вязким и непригодным для работы. Подготовка поверхностей деталей для нанесения эпоксидных составов и процесс склеивания не отличаются от рассмотренного ранее, за исключением того, что эпоксидные составы наносятся только одним слоем. Металлические поверхности перед нанесением состава рекомендуется, нагревать до 60—80°С. Выпускаются составы «холодного» и «горячего» отверждения. Длительность «холодного» отверждения при температуре 18—20°С составляет примерно 24 ч, а при 70—80°С — 4 ч.

Из приведенных в табл. 14 состав № 1 рекомендуется для устранения неровностей кожухов, обшивок кабин, дверей погрузчиков и т. п., а также для склеивания деталей. Кроме молотой слюды, наполнителем может служить графит или стальной порошок. Состав № 2 применяется для заделки трещин, в том числе таких ответственных деталей, как блоки и головки цилиндров ДВС. Посадочные места подшипников качения, ступиц колес и т. п. можно восстанавливать составом № 3. При этом подшипник качения устанавливают в отверстие сразу же после нанесения эпоксидной композиции, т. е. отвердевание состава происходит при установленном подшипнике. Аналогично можно восстанавливать постели коренных подшипников блока цилиндров и другие детали. Полимерные покрытия применяют для восстановления формы и геометрических размеров отверстий, шеек валов, подшипников скольжения, шарниров механических передач, пневмо- и гидроцилиндров и многих других деталей. Восстанавливают детали с износом до 1 —1,2 мм. Для покрытия применяют многие материалы, в частности эпоксидные композиции, композиции из акриловых пластмасс (бутакрила, АСТ-Т), капрона и др. Полимерные покрытия отличаются низким коэффициентом трения, хорошей износоустойчивостью, химической стойкостью, легко поддаются механической обработке. Термическая обработка полимерных покрытий обычно заключается в обеспечении медленного охлаждения или некоторой выдержке при определенной температуре для получения износоустойчивой структуры слоя. Быстрое охлаждение, как правило, вызывает существенное уменьшение износоустойчивости. Технология работ по восстановлению детали включает следующие основные операции: подготовку поверхности, нанесение покрытия, термическую и механическую обработку (по необходимости в зависимости от материала и способа покрытия). Подготовку поверхностей деталей проводят так же, как и при склеивании. Нанесение полимеров часто выполняют в два этапа. Вначале наносят подслой, увеличивающий прочность адгезии полимера верхнего слоя к металлу. В частности, для акриловых смол в качестве подслоя рекомендуется, лак цапан (при нанесении литьем под давлением). Слой полимера на восстанавливаемую поверхность можно наносить литьем под давлением в зазор между пресс-формой и изношенной поверхностью детали, электростатическим или газопламенным напылением, вибрационным и вихревым способами. При вибрационном напылении нагретую деталь помещают в сосуд с порошком: полимера. Сосуд совместно с деталью подвергается вибрации с частотой 50—100 Гц. Температура нагрева детали должна быть на 15—20°С выше температуры плавления полимера. Через некоторое время деталь извлекают для оплавления полимера. Повторением этих операций достигают требуемую толщину покрытия. Вихревое напыление производится в среде аэрированного полимерного порошка в специальных камерах. Порошок аэрируется подачей в камеру воздуха или инертного газа под давлением 0,1—0,2 .МПа. Таким способом, в частности, восстанавливаются детали нанесением поликапроамидного порошка. При этом деталь, нагретая до температуры 280—300°С, помещается в аэрированную смесь: 55% по массе поликапроамидного порошка и 45% порошкового состава на основе эпоксидных смол типа Э-49. Через 1 с деталь извлекается для оплавления. На полученный подслой этим же способом наносится рабочий слой поликапроамида. После нанесения рабочего слоя деталь на 10 мин помещается в нагретое до температуры 120°С минеральное масло типа Дп-11. Затем деталь охлаждают на воздухе и передают для механической обработки.

6.МОНТАЖ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПОРТОВЫХ ПЕРЕГРУЗОЧНЫХ МАШИН