3. Упрочнение поверхности деталей наклепом

На практике применяют упрочнение поверхностей деталей обкаткой роликами и дробеструйной обработкой.

Обкатка роликами.

Обкатка повышает прочность деталей в 23 раза и за­меняет в некоторых случаях чистовую обработку, увеличивая точ­ность размеров деталей. Обкатка стальных деталей хорошо отполи­рованным роликом в ряде случаев может заменить шлифовку. Обкатке можно подвергать цилиндрические и плоские поверхности несложной формы. Поверхность детали перед обкаткой необходимо очистить и обезжирить. Обкатку цилиндрических поверхностей малых размеров можно производить на токарном станке, плоских – на строгальном. Качество поверхности при обкатке зависит от давления роликов, числа проходов, физических свойств металла и степени предвари­тельной обработки. Больше четырех проходов делать не следует, так как дальнейшая обкатка эффекта не дает. Скорость обкатки на качество поверхности почти не влияет.

Дробеструйная обработка.

Дробеструйной обработке, в отличие от обкатки роликами, можно подвергать детали и изделия сложной формы. Сущность процесса заключается в том, что готовая деталь после механической и терми­ческой обработки подвергается многократным ударам дробинок из отбеленного чугуна, бросаемых лопатками быстровращающегося ко­леса или струёй сжатого воздуха. Износоустойчивость деталей по­вышается вследствие увеличения прочности и твердости поверхности, а также снятия внутренних и поверхностных напряжений, появляю­щихся в деталях после наварки и грубой механической обработки. В ряде случаев дробеструйная обработка заменяет шлифовку. Степень упрочнения зависит от продолжительности обдувки и силы удара дробинок о поверхность детали.

К недостаткам этого метода можно отнести следующее:

1. При нагреве выше 450 °С все при­обретенные в процессе дробеструйной обработки качества утрачиваются, поэтому детали после обдувки дробью нельзя подвергать термической обработке.

2. Для крупногабаритных деталей необходимость постройки специальных камер.

Дробеметные барабаны (галтовочные барабаны) - идеальное оборудование в смысле эффективности и экономичности обработки партий изделий. Вращение ленточного конвейера под потоком дроби обеспечивает тщательную очистку изделий даже в труднодоступных местах за один цикл работы. Для упрощения разгрузки, направление вращения ленточного конвейера меняется на противоположное и доставляет изделия в погрузочный бункер.

Оборудование корпорации славиться своей надёжностью, долговечностью и прогрессивными инженерными разработками. Применение дробемётных турбин roto-jet® в дробемётных галтовочных барабанах гарантирует непревзойденную производительность и эффективность обработки. Это следующий шаг повышения производительности с применением дробемётных колёс ЕТА. Прогрессивная конструкция колёс ЕТА существенно повышает качество дробемётной обработки и стойкость колёс к износу.

Как вариант можем предложить дробемётные барабаны тяжёлых режимов работы со стальными ленточными конвейерами для литейных и кузнечнопрессовых производств. Такие установки имеют ёмкость загрузки от 300 до 2 500 литров на 6000 кг.

Дробеметные барабаны	Дробеметные турбины	Дробеметные барабаны тяжёлых режимов работы

Дробемётные барабаны могут иметь компоновку с автоматической погрузкой и конвейерной системой разгрузки.

Дробеструйное упрочнение - это установившийся процесс, который может значительно увеличить эксплутационный ресурс комплектующих узлов, которые испытывают интенсивные рабочие нагрузки. Данный процесс эффективно противодействует развитию трещин, вызванных циклическим напряжением, вибрацией, истиранием и коррозией.

Сегодняшняя технология дробеструйного упрочнения может быть применена к комплектующим узлам практически любой формы и размера.

Материал, используемый для дробеструйного упрочнения, может подаваться на поверхность детали дробеструйным соплом с помощью сжатого воздуха или воды и сжатого воздуха или воздействием центробежных сил. Во всех случаях эффект одинаковый - создание остаточного напряжения сжатия на поверхностном слои детали, уравновешивающим напряжение на растяжение, при котором работает деталь.

Материалом для дробеструйного упрочнения могут служить стальная дробь, стеклянная дробь или обработанная режущая проволока. Выбор материала определяется типом комплектующего узла и его областью применения.

Дробеструйное упрочнение сжатым воздухом с использованием одного или нескольких дробеструйных сопел применяется главным образом для обработки небольших деталей или деталей сложной формы в тех случаях, когда требуется выборочное дробеструйное упрочнение или когда необходимо в одной и той же машине обрабатывать детали различной геометрии. Дробеструйные сопла к многоосным манипуляторам, работа которых контролируется компьютером. Это позволяет программировать и чётко контролировать траекторию движения сопла.

Надёжность работы роторных дробеструйных машин обеспечивается контролем и мониторингом за процессом дробеструйного упрочнения. При этом особое внимание уделяется следующим возможностям оборудования и технического процесса:

• Контроль скорости подачи материала;

• Автоматическая регулировка схемы подачи дроби;

• Контроль износа и эрозии лопаток турбины;

• Контроль расхода дробеструйного материала;

• Сведение к минимуму простоев оборудования.

Судостроительная, автомобильная и авиационная промышленность является основным пользователем процесса дробеструйного упрочнения, хотя эта технология может применяться и представителями других областей. На любые металлические компоненты, подвергающиеся усталостным нагрузкам в результате циклических напряжений, может оказать благоприятное воздействие дробеструйное упрочнение.

Дробеструйное упрочнение используется в автомобильной промышленности для обработки цилиндрических пружин, установленных на большинстве машин, включая листовые рессоры и торсионы. Так же часто дробеструйной обработке подвергаются редукторы, коробки передач, оси, валы и шатуны.

В аэрокосмической промышленности дробеструйное упрочнение стало нормативным процессом - как на стадии производства, так и на стадии техобслуживания и эксплуатации - для многих типов ЛА и узлов конструкций ЛА. Обычно обрабатываются следующие узлы двигателя: лопасти вентилятора, диски турбины и валы. Так же используется такая разновидность дробеструйного упрочнения, как дробеструйное профилирование - для формирования профиля обшивки.

Покрытие рабочих поверхностей твердыми сплавами. Наплавка твердыми сплавами применяется для уменьшения износа и при восстановлении изношенных деталей. Для наплавки широкое распространение получили хромомарганцевый и хромоникелевый спла­вы. Первый из них представляет собой порошкообразный твердый сплав, состоящий из механической смеси марганца и хрома с углеро­дом.

Перед наплавкой детали необходимо очистить от ржавчины, окалины, масла. Закаленные детали перед наплавкой отжигают, чтобы предупредить деформацию и появление трещин. Участки детали, не подлежащие наплавке, ограждают угольными или графитовыми пластинами, в отверстия вставляют графитовые пробки.

Для наплавки поверхность располагают горизонтально и насы­пают на нее порошкообразный сплав толщиной 56 мм. Наплавку чаще всего производят электрической дугой на постоянном токе, при­меняя угольные электроды. Усадка при наплавке составляет 4060 %, и толщина наплавленного слоя получается 2,53 мм. Если жела­тельно получить наплавленный слой большей толщины, наплавку производят в несколько приемов. При многослойной наплавке, а также тогда, когда поверхность невозможно хорошо очистить, в сплав до­бавляют в качестве флюса 45 % мелкой буры. Иногда наплавку поверхностей производят стальным электродом с хромомарганцевой обмазкой или стальным трубчатым электродом, наполненным хромо-марганцевой шихтой, на постоянном или переменном токе. При этом получается комбинированный железохромо-марганцевый слой, хуже сопротивляющийся истиранию, но менее хрупкий. Если требуется получить большую толщину наплавки (при восстановлении изношен­ных деталей), первые слои наплавляют обычными электродами. Для предотвращения или уменьшения деформации деталей наплавку их хромомарганцевым сплавом ведут небольшими участками в шахматном порядке.

Второй сплав – хромоникелевый, называемый сормайтом, выпус­кается в виде прутков диаметром от 3 до 8 мм или пластин. Сплав сормайт не поддается отжигу и закалке, что позволяет применять его для наплавки деталей, работающих при высокой (до 900 °С) тем­пературе. Сормайт сочетает высокую износоустойчивость с удовлет­ворительной вязкостью и применяется, поэтому для ремонта и упроч­нения вкладышей подшипников, шеек валов, бандажей, зубьев шестерен в грубых передачах и др. Механическая обработка, деталей наплавленных сормайтом, в случае необходимости производится шлифованием карборундовыми кругами. Работать наплавленные детали должны в паре друг с другом, в противном случае не наплавленная деталь очень быстро изнашивается. Толщина наплавленного слоя, должна быть не меньше 1,52 мм и не больше 57 мм для покрытий, работающих без ударов, и 24 мм для покрытий, которые во время работы испытывают толчки и удары.

Вместо сормайта для наплавки поверхности деталей можно при­менять белый чугун. Прутки белого чугуна диаметром 68 мм изготавливаются либо обычной отливкой в металлические кокили, либо оттяжкой куска белого чугуна в кружок при помощи ацетилено-кислородного пламени. Износоустойчивость деталей, наплавлен­ных белым чугуном не хуже, чем наплавленных сормайтом, свароч­ные свойства белого чугуна выше чем сормайта, поскольку белый чугун легко растекается по наплавляемой поверхности. Наплавка сор­майта и чугуна производится ацетиленокислородным пламенем как без подогрева, так и с предварительным подогревом детали до 650750 °С. Наплавку ведут от более массивных сечений к более тонким, шов накладывают в шахматном порядке участками по 3050 см².

Поверхность вращения наплавляют обычно вдоль образующей, накладывая каждый последующий шов диаметрально противоположно предыдущему или со сдвигом на 90 °С по окружности. Для наплавки на поверхность трущихся деталей применяют также твердый, кобальтоникелевый сплав, называемый стеллитом.