1. Приведите классификацию методов и способов восстановления деталей. Выполните анализ и оценку их преимуществ и недостатков.
Наплавка деталей. Из всех способов восстановления деталей наибольшее распространение получил способ наплавки. За последние годы наплавка превратилась в отдельную отрасль сварочной техники. Этот способ дает возможность сравнительно быстро получить слой наплавленного металла значительной толщины, что особенно важно при восстановлении сильно изношенных деталей. Способ экономичен, относительно прост организационно, дает возможность изменить химический состав наплавленного металла за счет легирования его с помощью электродной проволоки, флюса, электродного покрытия, увеличить твердость металла и его износостойкость без дополнительной закалки. Для выполнения работ требуется дешевое и несложное оборудование. Наплавку применяют сейчас для восстановления самых ответственных деталей машин и механизмов.
В процессе наплавки появляются внутренние напряжения, что может привести к короблениям восстанавливаемых деталей. Улучшить качество наплавки можно применением специальных режимов и технологии. Качество ручной наплавки в значительной степени зависит от квалификации сварщика.
Газотермическое напыление. При газотермическом напылении напыляемый металл расплавляется пламенем горючего газа (ацетилена, пропан-бутана и др.) и кислорода, а распыляется сжатым воздухом или инертным газом. Газотермическое напыление позволяет получать сравнительно высокое качество покрытий при незначительном выгорании легирующих элементов. Окисление частиц не превышает 3% общего объема нанесенного покрытия. Основные недостатки газотермического напыления - сравнительно высокая стоимость покрытия и сложность установки, которая включает в себя источники питания горючими газами, кислородом, сжатым воздухом (с устройством для его очистки) и газовый металлизационный аппарат. Газопламенные аппараты (металлизаторы) по виду используемого присадочного материала можно разделить на проволочные и порошковые. Восстановление деталей способом деформирования. При таком способе восстановления деталей, используя пластические свойства металла, перераспределяют его внутри самой детали. Способ восстановления деталей деформированием применим только к деталям машин, изготовленным из металла, обладающего в горячем или холодном состоянии необходимой пластичностью. К преимуществам этого способа относится то, что для восстановления деталей до номинальных или ремонтных размеров не требуется дополнительный металл. Восстановленные детали получаются высококачественными и сам процесс восстановления прост при наличии соответствующего оборудования. Однако способ восстановления деталей деформированием пока еще мало применяется в ремонтном деле из-за ряда существенных недостатков. Восстанавливается таким способом весьма ограниченное количество деталей, и для значительного большинства восстановление возможно только один раз. Для некоторых деталей после такого восстановления необходимы последующая закалка и отпуск. Сам процесс восстановления требует наличия дорогостоящих нагревательных устройств, прессов, молотов, штампов для обжатия и осадки.
Слесарно-механическая обработка. Механическую обработку широко применяют почти при всех способах восстановления деталей.
Виды слесарно-механической обработки деталей: припиловка, шабровка, притирка и обработка режущими инструментами (точение, фрезерование, сверление, шлифование, строгание, протягивание, хонингование, суперфиниширование и др.). Эти виды обработки являются не только самостоятельными способами восстановления деталей (обработка под ремонтные размеры, применение дополнительных деталей), но и, в ряде случаев необходимы при восстановлении деталей другими способами (сваркой и наплавкой, гальваническими покрытиями, напылением и др.).
Сущность восстановления постановкой дополнительных деталей и заменой части деталей основан на использовании заранее изготовленных дополнительных ремонтных деталей (ДРД), которые устанавливают непосредственно на изношенной поверхности или которыми полностью заменяют изношенную часть детали.
Восстановление деталей постановкой ДРД объясняется простотой, но имеет и недостатки. Это большие расходы на иготовление ДРД и снижение механической прочности детали и др.
Применение синтетических материалов. При восстановлении деталей машин в ремонтной практике все шире применяют пластмассы. Полимерные материалы обладают рядом достоинств: достаточная прочность, хорошая химическая стойкость, высокие антифрикционные свойства, износостойкость. Ремонт деталей с применением пластмасс не требует сложного оборудования и отличается незначительной трудоемкостью. К недостаткам относятся низкая тепловая стойкость и усталостная прочность. Различают термореактивные (реактопласты) и термопластические (термопласты) материалы. Реактопласты характеризуются тем, что при переходе под действием тепла в пластическое состояние подвергаются необратимым процессам, т.е. их нельзя после отверждения снова расплавить для вторичного использования Термопласты характеризуются тем, что при повторном нагревании могут вновь подвергаться формованию. На ремонтных предприятиях полимерные материалы применяют для заделки трещин, вмятин, пробоин, раковин, отколов, для восстановления изношенных деталей или отдельных ее частей, для изготовления быстроизнашивающихся деталей, склеивания различных деталей.
Нанесение гальванических и химических покрытий. Нанесение гальванических покрытий - перспективный способ восстановления изношенных деталей. Основа этого способа - электролиз металлов. При прохождении постоянного электрического тока через электролит (раствор солей, кислот или щелочей) в последнем образуются положительно заряженные ионы электролита (катионы) и отрицательно заряженные (анионы). Катионы водорода и металла движутся к катоду и образуют на нем металлический осадок (отложение) или выделяются в виде газа (водорода). Металлический осадок, выделяющийся на катоде, и называют электрическим (гальваническим) покрытием. Анионы движутся к аноду и растворяют его с выделением кислорода. Восстановление изношенных деталей электролитическими покрытиями имеет ряд преимуществ перед наплавкой металлов: простота и доступность оборудования; так как деталь практически не нагревается, в металле не происходит структурных изменений. Процесс позволяет восстанавливать детали с малыми износами и получать износостойкие покрытия, легко поддается механизации и автоматизации. Недостаток процесса - большая трудоемкость, что ограничивает его использование для восстановления деталей с большими износами.