книги из ГПНТБ / Малиновский М.А. Технология и организация судоремонта учебник

Наплавку валов часто осуществляют механизированным спосо­ бом под слоем флюса. Применяют автоматическую наплавку в среде углекислого газа (при этом сварочная дуга и расплавлен­ ный металл защищаются от вредного влияния воздуха струей уг­ лекислого газа). Для сталей, содержащих 0,2—0,8% углерода, деталь предварительно должна быть прогрета соответственно до 200—400° С. При наплавке валов, во избежание деформации, строго придерживаются установленной последовательности нало­ жения валиков в соответствии с технологией, согласованной с Ре­ гистром СССР.

Перед механической обработкой наплавленные валы подверга­ ют термообработке для снятия внутренних напряжений, возникаю­ щих в результате наплавки. Сущность термообработки состоит в том, что деталь медленно нагревают до температуры 500—600°, выдерживая при этой температуре в течение 1—2 мин, затем мед­ ленно охлаждают до нормальной температуры.

При наплавке больших поверхностей, например обшивки кор­

На рис. 6 показаны способы наплавки цилиндрической и пло­ ской поверхностей. Для наплавки под флюсом или в среде угле­ кислого газа рекомендуемые марки флюсов, проволоки и режимы сварки в зависимости от марки стали приводятся в специальной справочной литературе по технологии сварочных работ. При руч­ ной электродуговой наплавке для различных марок стали реко­ мендуются электроды марок УОНИ-13/45 и УОНИ-13/45А.

Некоторыми технологическими особенностями характеризуется сварка чугуна. По физическим свойствам и химическому составу чугун относится к ограниченно сваривающимся сплавам.

Применяют два способа сварки чугуна: горячий и холодный. При холодной сварке электродуговым способом применяют мед­ ные электроды, облицованные жестью, с меловым специальным покрытием, а также чугунные электроды со специальной обмазкой и др. Для сварки и наплавки высокопрочного чугуна при ремонте небольших дефектов (свищей, раковин, трещин, отколов) широ­ ко применяют электроды ЦГ-4. Перед сваркой электроды прока­ ливают в течение 1 ч при температуре 300—330° С.

(ГОСТ 2571—53) с применением флюса. В качестве флюса ис­

В судоремонтной практике широко применяют пайку металлов (цветных и черных) с помощью специальных мягких и твердых припоев. Припои представляют собой сплавы, способные диффун­

медью. На некоторых судоремонтных предприятиях начинают внедрять метод осталивания.

В зависимости от назначения и вида покрытия выбирают ре­ жим и технологию электролитического осаждения. Рассмотрим кратко некоторые виды гальванопокрытий.

Хромирование. Хромовое покрытие обладает большой твер­ достью, хорошим сопротивлением истиранию, устойчивостью про­ тив высоких температур (до 800° С) и большинства кислот. Хро­ мирование бывает гладким и пористым. Износостойкость чугуна, покрытого гладким хромом, повышается в 4—7 раз, а покрытого пористым хромом — в 30—150 раз.

На твердость и плотность хромового покрытия сильно влияют температура электролита и плотность тока. При хромировании применяют нерастворимые аноды. Пополнение металла, осаж­ дающегося на детали, осуществляют путем периодического добав­ ления в ванну хромового ангидрида. Напряжение, необходимое при хромировании, 6—12 в. Толщина слоя хрома колеблется в пределах 0,05—0,5 мм. Наиболее качественное хромирование по­

Можно хромировать цилиндровые втулки ДВС, поршневые кольца, поршневые пальцы и др. При выборе хромового покрытия исходят из условий, в которых работает деталь.

Для восстановления ослабевших неподвижных сочленений на­ ращивают плотный хром, обеспечивающий твердость и упругость. Если восстанавливаемая деталь должна работать в условиях тре­ ния, наращивают пористый хром. Для получения пористого покры­ тия отхромированную деталь подвергают анодной обработке то­ ком обратного направления в течение 10—15 мин. Перед хроми­ рованием поверхность детали обезжиривают и хорошо зачищают.

Цинкование. Одним из средств предохранения черных метал­ лов от коррозии является цинкование. В судоремонте цинкование специальными электролитами применяют для покрытия труб.

келевой стали марок ОХ18Н9, IX18H9T. Если необходимо обеспе­ чить прессовую посадку деталям, применяют проволоку с низким содержанием углерода (0,2-=-0,4%). Механическую обработку с целью предотвращения скалывания металлизационного покрытия нужно осуществлять хорошо заточенными резцами с напаянными пластинками Т15К6, ВК6 и др. После шлифования поверхности шеек валов их пропитывают в масле в течение 2—3 ч при темпе­ ратуре 120° С.

Металлизационные покрытия имеют ряд достоинств: высокая износоустойчивость; ненарушение физико-механических свойств и структуры основного металла; невысокая стоимость работы; про­ стота оборудования и технологического процесса; значительная толщина (до 10 мм); удлинение срока службы деталей в 2 — Зраза .

К недостаткам способа металлизации следует отнести относи­ тельно низкую прочность сцепления покрытия с основным метал­

сения металлизационного покрытия на поверхности вращения слу­ жит специальный токарный станок, оборудованный камерой с вы­ тяжной вентиляцией.

§ 17. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛИ ЭПОКСИДНЫМИ СОСТАВАМИ

Эпоксидный клей на основании эпоксидных смол ЭД-5 и ЭД-5 обладает хорошей сцепляемостью с металлами, высокими техноло­ гическими свойствами, механической прочностью и антикоррози­ онной стойкостью. Благодаря этим свойствам эпоксидные составы широко применяют в судоремонтной практике для ремонта дета­ лей и различных конструкций, устранения водотечности корпусов различных аппаратов, заделки свищей, покрытия деталей с целью предохранения их от коррозии, установки на фундаментах глав­ ных и вспомогательных механизмов.

Эпоксидный состав кроме эпоксидной смолы, состоит из отвердителя, пластификатора и наполнителя. К отвердителям отно­ сятся полиэтиленполиамин и малеиновый ангидрид.

Для улучшения эластичности и ударной прочности отвердевше­ го эпоксидного состава в него вводят пластификаторы — дибутилфтолат и др. Для уменьшения усадки, выравнивания коэффициен­ та термического расширения между металлом и эпоксидным со­ ставом (что уменьшает внутренние напряжения в эпоксидном со­ ставе) в него вводят наполнители в виде тонкоизмельченных по­ рошков. Порошки приготовляют из различных металлов (чугуна, бронзы) с добавлением кварца и цемента.

Эпоксидные составы бывают холодного затвердения (при тем­ пературе 18—25° С) и горячего (при температуре 150—200° С в течение 0,5—1 ч). При меньших температурах этот процесс увели­ чивается во времени.

нанесению эпоксидного состава состоит в тщательной очистке поверхности до металла и обезжиривании ее бензином, ацетоном или другими растворителями жира. Желательно перед нанесением эпоксидного состава поверхность подогреть до температуры 70— 80° С.

Для защиты валов от коррозии, устранения свищей в трубо­ проводах рекомендуется применять покрытие стеклотканью, про­ питанной эпоксидным составом. В этом случае получают герме­ тичное и прочное покрытие.

Практика многих СРЗ показала целесообразность широкого применения эпоксидных составов для ремонта отдельных деталей, что ведет к сокращению времени и затрат средств на ремонт. При работе с эпоксидными составами следует помнить о том, что ком­ поненты, входящие в него, могут вызвать раздражение слизистой оболочки и кожного покрова. Поэтому в каждом отдельном слу­ чае необходимо руководствоваться инструкциями и правилами техники безопасности.

§ 18. УПРОЧНЕНИЕ ДЕТАЛИ

Большое значение для износостойкости детали имеет твер­ дость ее поверхности. Повышение твердости достигается различ­ ными способами:

механическим упрочнением; поверхностной термической обработкой (изотермическая за­

калка, обработка холодом, закалка токами высокой частоты); химико-термической обработкой.

Механическое упрочнение. Поверхность детали (наружную или внутреннюю) обкатывают-роликами или шариками, изготовленны­ ми из закаленной углеродистой или легириованной стали, в ре­ зультате чего на поверхности детали появляется наклеп и возни­ кают благоприятные остаточные сжимающие напряжения. Эти на-

пряжения способствуют повышению усталостной прочности и уве­ личению эксплуатационного периода детали.

При механическом упрочнении достигается высокая степень чистоты обрабатываемой поверхности. Для накатки цилиндриче­ ских деталей используют токарные станки.

К механическому упрочнению относится также дробеструйная обработка, сущность которой состоит в том, что поверхность де­ тали обдувают металлической дробью, движущейся с большой скоростью. Это вызывает пластическую деформацию поверхности, в результате чего образуется наклеп. Обдувка дробью рекоменду­ ется при обработке пружин, зубьев шестерен, лопастей гребных винтов с целью предохранения их от коррозионного и эрозионного разрушений.

Изотермическая закалка. Сущность закалки в том, что нагре­ тая деталь проходит промежуточное охлаждение в жидкой среде, температура которой ниже температуры образования перлита (720°С) и выше температуры мартенситного превращения (200° С)-

Деталь предварительно нагревают в соляной электродной ван­ не с составом (NaCl + Na2 C03 ) до температуры выше критической. После этого охлаждают в расплаве KOH + NaCl с выдержкой вре­ мени. Температура расплава 250—450° С. При изотермической за­ калке в интервале между температурами 250—400° С образуется структура игольчатого троостита, которой свойственны большие

У деталей, прошедших изотермическую закалку, внутренние на­ пряжения и коробления сводятся к минимуму.

Обработка холодом. При охлаждении деталей до —80° С про­ исходит дополнительное превращение остаточного аустенита в мартенсит, в результате чего повышается твердость и износоустой­ чивость деталей. В качестве хладагента в судоремонтной практике наибольшее распространение получил жидкий азот.

Закалка токами высокой частоты (ТВЧ). Сущность этого спо­ соба состоит в том, что при прохождении переменного тока вы­ сокой частоты через специальный индуктор, в котором находится деталь, на поверхности детали индуцируется ток такой же часто­ ты. Индуцированные вихревые токи большой плотности вызывают нагрев поверхности детали в течение 3—5 сек. Деталь после на­ грева можно охлаждать в самом индукторе, куда охлаждающую воду подают под давлением, или обычным способом — замачива­ нием в ванне.

Закалка токами высокой частоты может производиться двумя способами:

одновременным нагревом всей детали (рис. 9, а);

непрерывным последовательным нагревом отдельных участков детали (рис. 9, б).

Второй способ применяется для деталей большой длины, на­ пример внутренних поверхностей цилиндровых втулок. В этом слу­ чае индуктор и охлаждающее

ляется высокая производитель­ ность и экономичность, особенно при серийном производстве, так

как в этом случае требуется один индуктор определенной конфи­ гурации. При индивидуальной закалке для каждой детали, в за­ висимости от ее конфигурации, требуется специальный индуктор.

Химико-термическая обработка. Сущность заключается в из­ менении химического состава и микроструктуры поверхностного слоя металла в результате насыщения его углеродом, азотом, се­ рой и др. В этом случае поверхностный слой может приобретать повышенную твердость, коррозионную стойкость, износоустойчи­ вость и др.

К химико-термической обработке относятся: цементация, азо­ тирование, цианирование, сульфидирование и другие способы, подробно излагаемые в специальной литературе и курсе «Техно­ логии металлов».

Кратко остановимся на сульфидировании деталей, т. е. про­ цессе насыщения серой поверхностного слоя деталей, работающих на трение в условиях граничной смазки. Износ при сульфидиро­ вании уменьшается в 2—5 раза. По своей технологии процесс сульфидирования прост и не требует сложного заводского обору­ дования; в твердой среде он может быть осуществлен даже в су­ довых условиях.

Однако присутствие серы в металле вызывает красколомкость, поэтому насыщают серой только поверхностный слой. ч

Наилучшие результаты получаются при совместном насыщении