книги из ГПНТБ / Ремонт машин инженерного вооружения учебник
..pdfки развертывают или растачивают под требуемый размер. Обжа тием восстанавливаются сепараторы конических роликовых под шипников, зубчатые муфты и другие детали.
Правка применяется для восстановления нарушенной в резуль тате остаточных деформаций геометрической формы деталей. Она широко используется для устранения изгиба или скручивания де талей. При правке направление приложенной силы РПр совпадает с направлением требуемой деформации.
Правку применяют при ремонте валов, шатунов, гильз, дисков трения, клапанов, осей и других деталей.
Р и с. 72. |
Схема ремонта |
Рис . 73. Приспособ |
||
детали |
раздачей |
ление |
для |
обжатия |
|
|
бронзовой |
втулки; |
|
|
|
1 — матрица; |
2 — |
|
|
|
втулка; |
3 — пуансон; |
|
|
|
4 |
— опора |
|
Различают правку внешними усилиями (холодная и горячая — |
||||
с местным или общим подогревом) |
и местным поверхностным на |
|||
клепом. |
|
|
|
|
Большая часть термически обработанных деталей машин инже нерного вооружения, имеющих изгибы, в ремонтных мастерских правятся в холодном состоянии. Однако холодная правка внешни ми усилиями не обеспечивает стабильных результатов. Для повы шения устойчивости детали после правки стабилизируют нагревом до 400—450°, уменьшающим внутренние напряжения. Холодную правку деталей необходимо вести с перегибом в противоположную сторону примерно на величину имеющегося прогиба, для того чтобы после удаления нагрузки деталь приняла правильное поло жение. Правят детали под прессом, в тисках или в специальных приспособлениях.
Горячая правка деталей при ремонте применяется с обязатель ной последующей термической обработкой.
Правку местным поверхностным наклепом применяют для устранения небольших деформаций деталей.
Этот способ дает хорошие результаты при окончательной прав ке коленчатых валов (рис. 74). Наклеп создают ударами спе-
153
цлального молотка по щекам вала е обратной стороны, при этом достигается большая точность правки (0,02—0,03 мм).
Накатка применяется для увеличения наружных или уменьше ния внутренних размеров деталей за счет вытеснения металла с
Рис. |
74. Схема |
правки коленчатого вала |
способом наклепа: |
а’Ь' и |
c'd' — ocn |
коренных шеек до правки; |
ab и cd — после |
|
|
правки |
|
отдельных участков рабочих поверхностей. Она характеризуется противоположным приложенной силе Рпр направлением требуе
|
|
мой |
деформации |
поверхности |
|||||
|
|
(рис. 75). |
|
|
|
|
|||
|
|
При накатке образуется риф |
|||||||
|
|
леная |
|
поверхность |
вследствие |
||||
|
|
вытеснения металла |
детали зуб |
||||||
|
|
цами ролика в гребешки. |
Несу |
||||||
|
|
щая опорная |
поверхность |
детали |
|||||
|
|
при |
этом уменьшается, |
однако |
|||||
|
|
это уменьшение не должно пре |
|||||||
|
|
вышать |
50%. |
|
|
накатки как |
|||
|
|
Исследование |
|
||||||
|
|
способа |
восстановления деталей |
||||||
|
|
выполнено |
под |
|
руководством |
||||
Рис. 75. Схема |
процесса |
профессора |
В. |
В. Ефремова |
|||||
кандидатом |
технических |
наук |
|||||||
накатки |
|
||||||||
|
|
О. Ф. Штремом. |
высоту гребеш |
||||||
|
|
Наибольшую |
|||||||
|
|
ков (мм), достигаемую при умень |
шении опорной поверхности детали на 50%, определяют по фор
муле |
а |
|
|
(2. 11) |
|
|
Р* Ctg- |
|
где р |
— коэффициент, зависящий от шага накатки, |
при шаге |
t |
0,8—1,2 мм р=0,1; |
|
— шаг накатки, мм; |
|
|
а |
— угол заострения зуба ролика, град. |
|
154
Восстановление изношенной детали накаткой целесообразно при следующих условиях:
— соответствие возможной величины подъема гребешков тех
нологическим параметрам |
накатки |
|
||||
|
|
|
h = |
6' + |
5" < р/ ctg ^ , |
(2. 12) |
где |
8' |
— износ на |
сторону, мм; |
|
||
|
8" |
— припуск на обработку, мм; |
диаметру |
|||
|
— соответствие |
кратности |
шага обкатываемому |
|||
(число гребешков должно быть целым) |
|
|||||
|
|
|
|
n t = n D 0, |
(2.13) |
|
где |
п |
•— количество гребешков; |
|
|||
|
D0 |
— диаметр обкатки, мм; |
|
— обеспечение достаточной опорной поверхности детали
T i < 0 ,5 < 2 ( - |/ - |- t g - “ - - A t g “ |
(2.14) |
где ц — коэффициент, характеризующий уменьшение |
опорной |
поверхности.
Наивыгоднейшие углы заострения зуба ролика накатки лежат в пределах 60—70°, а шаг зубцов — в пределах 1,5—1.8 мм. Ролик накатки изготавливают из стали У-12 с термообработкой на твер дость 50—55 HRC_
Накаткой восстанавливают малоизношенные шейки валов под подшипники качения, материал которых обладает достаточной пластичностью.
Детали, имеющие поверхностную твердость 50—65 HRC (це ментированные, закаленные токами высокой частоты), без предва рительного отпуска не накатываются.
Преимущество ремонта деталей способом пластических дефор маций заключается в простоте и доступности для любых производ ственных условий, небольшой трудоемкости и малой стоимости восстановления деталей.
Недостатки: изменение структуры и механических качеств де тали, нарушение термической обработки (при нагреве) и наличие остаточных напряжений.
§4. РЕМОНТ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ СВАРКОЙ
ИНАПЛАВКОЙ
Сварка и наплавка являются наиболее распространенными спо собами ремонта и восстановления деталей. При ремонте машин инженерного вооружения примерно 70% деталей восстанавлива ются и ремонтируются с применением сварки или наплавки.
155
Широко |
применяются |
ручная газовая, электродуговая |
сварка |
и наплавка, |
вибродуговая |
наплавка, наплавка под слоем |
флюса |
и в среде защитных газов. |
|
|
Газовая сварка и наплавка
Газовая сварка применяется в основном для сварки чугуна, цветных металлов и стали толщиной менее 3 мм. Качество шва, полученного при газовой сварке, зависит от характеристики пла мени, техники сварки и электродного материала. Характеристика пламени зависит от соотношения горючего газа и кислорода, по ступающих в горелку. Оно может быть науглероживающим, нейт ральным или окислительным. Область применения различных ха рактеристик пламени приведена в табл. 23.
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
23 |
||
Область применения |
ацетилено-кислородного пламени |
|
|
|||||
|
Температу |
Соотношение |
Возможная |
область |
|
|||
|
кислорода и |
|
||||||
Вид пламени |
ра пламени, |
|
||||||
ацетилена в |
|
применения |
|
|||||
|
град |
|
|
|||||
|
смеси |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Науглероживаю |
2700—3100 |
0 ,8 - 0 ,9 |
Сварка |
чугунных |
деталей и |
|||
щее (восстано |
|
|
деталей |
из стали |
с |
содер |
||
вительное) |
|
|
жанием |
углерода более 0,5%. |
||||
|
|
|
Наплавка |
износостойких |
||||
|
|
|
сплавов |
|
|
|
|
|
Нейтральное |
3100 |
1 ,0 -1 ,1 5 |
Сварка |
деталей |
из |
алюминие |
||
|
|
|
вых |
сплавов, |
меди, бронзы |
|||
|
|
|
и из |
стали с |
содержанием |
|||
|
|
|
углерода |
менее 0,5%. |
Пайка |
|||
|
|
|
металлов |
|
|
|
||
Окислительное |
3100-3300 |
1 ,2 - 1 ,5 |
Резка металлов и нагрев дета |
|||||
|
|
|
лей для закалки и правки |
Для сварки и наплавки применяется технический кислород по ГОСТ 5583—58, поставляемый в баллонах емкостью 40 л при дав лении 150 атм.
В качестве горючих газов при сварке могут использоваться аце тилен, водород, природный газ (метан), пропан-бутановая смесь, области применения которых приведены в табл. 24.
При ремонте машин инженерного вооружения наиболее часто применяют ацетилен.
В ремонтной практике ацетилен получают в ацетиленовых гене раторах (рис. 76), которые различают по производительности, давлению и по принципу взаимодействия карбида с водой.
156
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
24 |
|||
Горючие газы, применяемые при газовой |
сварке и наплавке |
|
|
|
|||||||
Наименование |
Температу |
|
|
|
|
|
Способ |
подачи |
|
||
ра пламени |
Область применения |
|
|||||||||
газа |
в кислороде, |
потребителю |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
град |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ацетилен |
3150 |
Сварка, |
|
наплавка, |
рез В |
баллонах |
под |
давле |
|||
|
|
ка, пайка и |
нагрев |
нием 16 атм |
или |
от |
|||||
|
|
всех |
металлов |
|
|
ацетиленовых |
генера |
||||
|
|
|
|
|
|
|
торов |
|
|
|
|
Водород |
2 1 0 0 |
Резка, |
пайка, |
сварка В баллонах |
при |
150 |
атм |
||||
|
|
свинца, |
алюминия |
|
или от переносных ге |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
нераторов |
|
|
|
|
Природный газ |
2 0 0 0 |
Резка, |
|
пайка, |
сварка В баллонах при 150 атм |
||||||
(метан) |
|
свинца, |
алюминия |
|
или по трубопроводу |
||||||
Пропан-бута- |
2 1 0 0 |
Резка, |
|
пайка, |
сварка В баллонах при 150 атм |
||||||
новая смесь |
|
свинца, алюминия, ста |
|
|
|
|
|
||||
|
|
ли до 2 мм, чугуна |
|
|
|
|
|
||||
Генераторы изготовляют |
малой |
производительности |
— до |
3 м3/час, средней — 20 м3/час и высокой — более 20 м3/час; |
по дав |
||
лению газа — низкого давления — до 0,1 кг/см2, |
среднего |
давле |
|
ния— до 1,5 кг/см2 и высокого давления — свыше |
1,5 кг/см2. |
||
Взаимодействие карбида с водой в генераторе |
может быть, |
||
вода на карбид; карбид на воду или периодического |
(контактного) |
соприкосновения воды с карбидом. Кроме того ацетиленовые ге нераторы бывают передвижные и стационарные.
Генераторы малой производительности применяют в подвиж ных, а средней производительности в стационарных ремонтных мастерских.
Технические характеристики основных ацетиленовых генерато ров, применяемых в ремонтных мастерских, приведены в табл. 25.
Для понижения давления кислорода и поддержания рабочего давления постоянным применяют редуктор типа РК-55, наиболь шая пропускная способность редуктора 60 м3/час, пределы регули рования рабочего давления от 1 до 15 кг/см2.
При ручной газовой сварке и наплавке используются инжектор ные однопламенные ацетилено-кислородные горелки типа ГС-53 и ГСМ-53, снабжаемые сменными наконечниками и обеспечивающие сварку стали толщиной от 0,5 до 30 мм. Технические характери стики наконечников сварочных горелок приведены в табл. 26.
157
Ацетилен и кислород к горелке подводятся по шлангам, внут ренний диаметр которых 9,5 мм, а наружный— 17.5—22 мм. Для кислорода используют резино-тканевые шланги, рассчитанные на рабочее давление до 10 кг/см2, а для ацетилена — до 3 кг/см2.
При газовой сварке используются сварочные проволоки: угле родистые (Св-08; Св-08А; Св-08ГА и др.), легированные (Св-08ГС; Св-18ХГСА; Св-18ХМА и др.) и высоколегированные (Св-10Х13,
Рис. 76. |
Ацетиленовый генератор МГВ-0,8; 1 — |
|
корпус; 2 — водяной |
затвор; 3 и 6 — трубки; 4 — |
|
вентиль; |
5 — корзина; |
7 — газообразователь (шах |
|
та); 8 — промыватель |
|
Св-10Х17Т, Св-13Х25Т и др.), |
изготовляемые по ГОСТ 2246—60. |
Кроме того, широко применяют специальные наплавочные прутки, характеристики которых приведены в табл. 27.
Для улучшения сплавления присадочного металла с основным, связывания окислов и облегчения их удаления из расплавленной ванны, особенно при газовой сварке и наплавке цветных металлов, применяют химически активные вещества — флюсы.
Флюсы раскисляют расплавленный металл, а образующийся при их плавлении шлак закрывает сварочную ванну, предохраняя металл от окисления. Наиболее часто в качестве флюсов приме няют соединения бора, борную кислоту, буру, плавиковый шпат и др.
158
|
|
|
|
|
|
Т а б л н ц а 25 |
Техническая |
характеристика |
ацетиленовых генераторов |
|
|
||
|
|
Марка генераторов |
|
|
|
|
Параметры |
ГНВ-1,25 |
АНВ-1-56 |
ГВР-1,25 |
М |
М Г-55 |
ГВР-3 |
МГВ-0,8 |
ГВР-1,25 |
МЧ |
||||
|
|
|
|
|
Производительность, |
|
м ^ / ч а с |
0 , 8 |
1,25- |
|||||
Давление ацетилена, кг/см1: |
Г о со |
250 - 300 мм |
|||||||
рабочее |
................................. |
|
|
О |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
вод. ст. |
|
максимальное |
. |
|
|
Ь 5 |
10 0 0 мм |
||||
Грануляция |
карбида |
кальция, |
|
ВОД. ст. |
|||||
25/8Q |
25/80 |
||||||||
М |
М |
.............................................................. |
|
|
|
|
|||
Единовременная |
загрузка кар- |
|
4 |
||||||
бида кальция, |
к г |
|
|
2 |
|||||
Вес |
генератора |
в |
незаряжен- |
19 |
42 |
||||
ном состоянии, к г |
|
|
|||||||
Диаметр |
корпуса, |
мм |
295 |
446 |
|||||
Высота |
генератора, |
мм |
795 |
1 1 2 0 |
|||||
|
П р и м е ч а н и е . |
Генераторы |
МГВ-0,8, |
АНВ-1-56 и |
|||||
температуре |
до —25° С. |
|
|
1,25 |
1,25 |
1 |
3 |
2 |
|||
250 -300 мм |
0,08 -0,15 |
350 мм |
0,15-О Д |
В,ОДст. |
|
вод. ст. |
|
1040 мм |
0,7 |
900- мм |
0,7 |
ВОД. СТ. |
|
ВОД. СТ. |
|
25/80 |
25/80 |
15/25 |
25/50 |
|
|
25/50 |
50, 80 |
4 |
4 |
2X2,5 |
2X4 |
42 |
54 |
05 |
п о |
446 |
480 |
590 |
630 |
1 1 2 0 |
1042 |
1135 |
1260 |
ГВР-1,25 МЧ могут |
применяться |
на открытом |
воздухе, при, |
|
’ |
|
|
сл
ю
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
26 |
|
|
|
|
|
Техническая |
характеристика наконечников горелки |
ГС-53 |
|
|
|
|||
Характеристики |
|
|
|
Номера наконечников |
|
|
|
|||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
||||
|
|
|
|
|
||||||||
Толщина |
свариваемой |
|
■ |
|
|
|
|
|
|
|
||
малоуглеродистой ста- |
0,2- 0,5 |
0,5 1 |
1-2 |
2 - 4 |
4 - 7 |
7-11 |
11-18 |
16-30 |
||||
ли, |
мм . . . . |
|||||||||||
Расход кислорода, л/час. |
22—70 |
55-135 |
130-260 |
250-440 |
430-750 |
740—1200 |
1150-1950 1900-3100 |
|||||
Расход ацетилена, л/час |
20-65 |
50-125 |
120 - 240 |
230400 |
400-700 |
670-1100 |
1050-1750 |
1700-2800 |
||||
Рабочее давление |
кисло- |
1—4 |
1 -4 |
1 -4 |
1 - 4 |
1 - 4 |
1 -4 |
1 - 4 |
1—4 |
|||
рода, кг/сж2 |
|
|||||||||||
Рабочее |
давление |
ацети- |
0,01-0,5^0,01 - 0,5 |
0 ,0 1 -0 ,5 |
0 ,0 1 -0 ,5 |
0 ,0 1 -0 ,5 |
0 ,0 1 -0 ,5 |
0,01 0,5 |
0,01 - |
0,5 |
||
лена, |
кг/см2 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
1. |
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 27
Сортамент и область применения присадочных прутков для газовой наплавки твердых сплавов (ВНИИАвтоген)
|
|
Раз\!еры |
Твер |
|
|
|
|
прутк ов, мм |
дость |
|
|
Марка |
ГОСТ |
о . |
<0 |
наплав |
Область применения |
о |
ленного |
||||
|
|
н |
|
|
|
|
|
2 |
к |
металла |
|
|
|
со |
|
||
|
|
S |
ч |
HRC |
|
|
|
S3 |
е=( |
|
|
ЗХ2В8 |
5950—51 |
Р9 и Р18 |
5952-51 |
Сормайт |
— |
|
|
№ 2 |
|
(литой) |
|
Сормайт |
МПТУ |
№ 1 |
2275 -49 |
ВК (лигой) |
4834 49 |
Х4 (литой) |
ТУ ВНИИ- |
|
Автоген |
Стеллит |
АМТУ |
ВК 2 |
291-57 |
Стеллит |
___ |
ВК 3 |
|
ТЗ карбид |
— |
вольфрама |
|
3 |
600 |
5 |
600 |
8 |
100 0 |
1 |
600 |
3 |
600 |
5 |
6С0 |
7 |
1000 |
3200
4300
5300
|
о |
300 |
|
|
7 |
500 |
|
|
5 |
500 |
|
) |
4 |
350 |
|
I |
о |
350 |
|
} |
В |
* 500 |
|
) |
« |
500 |
|
200 |
|||
|
3 |
||
|
4 |
200 |
|
|
5 |
300 |
|
|
6 |
300 |
|
|
7 |
300 |
|
|
8 |
300 |
|
|
6 |
— |
22 Наплавка матриц и пуансонов для горячих работ (штамповка, прессование)
22 Изготовление нового и восстановление изношенного имструмента из быстрорежущей стали
35 Наплавка деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания и ударных нагрузок при нормальной температуре
45 То же при высоких температурах без ударов
Наплавка деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания: ножи бульдозеров, скреперов, зубья экс-
40 каваторов и др.
40 То же при особо интенсивном изнашивании
46 Восстановление деталей, работающих в агрессивной среде и при высокой температуре (лопатки турбин, клапаны двигателей и др.)
41 |
То же |
85 Наплавка бурового инструмента
Флюсы должны удовлетворять следующим требованиям:
—иметь температуру плавления ниже, чем у основного и при садочного металла;
—хорошо смачивать металл, растворять окислы и защищать расплавленную ванну от воздуха;
И Зак.229 |
I6 i |
—легко отделяться от металла при остывании;
—не выделять при наплавке вредных для здоровья газов и соединений.
Технология газовой сварки и наплавки
Технологический процесс ремонта деталей газовой сваркой и наплавкой включает: подготовку поверхности детали (очистка и разделка кромок), наложение сварного шва или нанесение наплав ляемого металла, охлаждение, механическую обработку после
|
|
Направление |
|
Д ополнит ель |
сВарни / / рреЗВарит ельного |
||
подогрева н ет |
|||
ны й нагреб |
, |
||
|
|||
ш в а |
■ |
|
Защ ит а от окисляю щ его
дейст вия Воздуха
по ’ л пн Д в п п н т ельный
п о д о гр ев
Направление, |
|
||
сварки |
' |
|
|
|
|
Дополнит ель |
|
V |
1 |
негоногонанагревагреб , |
|
- У ; '■ |
----------- |
шва. |
н г получает ся
Защ ит ы от окисляющего дейст вия возд уха нет
Рис. 77. Правый (а) и левый (б) способы сварки
сварки или наплавки и при необхо димости термическую обработку.
Подготовка детали заключает ся в удалении краски, масла и дру гих веществ посредством нагрева пламенем аварочной горелки, в очистке от продуктов коррозии и окалины проволочной щеткой и в разделке свариваемых кромок.
Сварку и наплавку можно осу ществлять левым или правым спо собами.
При правом способе сварки пламя горелки направляют на шов, а горелку перемещают слева на право впереди присадочной прово
локи (рис. 77, 78). Такое расположение пламени и стержня исклю чает соприкосновение расплавленного металла и воздуха и соз дает благоприятные условия для охлаждения нагретого металла.
При левом способе сварки пламя направляют от шва, переме щая горелку в обратном направлении вслед за присадочной про волокой. В этом случае создаются лучшие условия для формиро вания шва.
162