9.3 Дефектация и сортировка деталей

После мойки выполняют дефектацию деталей с целью определения их технического состояния и пригодности к дальнейшему использованию. При дефектации руководствуются техническими требованиями, которые составляются для каждой детали в виде карт.

В процессе дефектации все детали сортируют на три группы:

• годные, размеры которых лежат в пределах допускаемых величин;

• подлежащие ремонту, износ и повреждение которых могут быть устранены;

• негодные к восстановлению.

Контроль размеров и геометрической формы выполняют универсальными и специализированными измерительными устройствами.

Контроль скрытых дефектов основан на использовании методов контроля (ультразвуковой, магнитный, люминесцентный, цветной).

10 Обеспечение и восстановление эксплуатационных свойств деталей машин

Повышение качества поверхностей трения достигается уменьшением высоты шероховатостей поверхностей и применением покрытий, предохраняющих поверхности от схватывания и фреттинг-коррозии.

Применение различных методов чистовой и сверхчистовой обработки поверхностей особенно эффективно при усталостном изнашивании беговых дорожек качения и тел качения подшипников, зубьев шестерен и других деталей.

Для предохранения от заедания трущиеся поверхности подвергают фосфатированию и сульфидированию (процесс насыщения поверхностей детали серой для придания поверхности антифрикционных свойств).

Упрочнение поверхностных слоев материала эффективно при всех видах трения. Для повышения твердости трущихся поверхностей применяется термическая, химико-термическая обработка, различные механические способы упрочнения, наплавки, электролитические покрытия.

Термическая и химическая промышленная обработка придает поверхности деталей высокое сопротивление износу, коррозионную стойкость, жаростойкость и другие свойства.

Из ХТО наиболее широкое применение получили цементация и азотирование.

Из механических способов упрочнения деталей наиболее широкое применение получили обработка дробью, чеканка, наклеп центробежными упрочнителями.

Сущность процесса обработки дробью заключается в пластическом деформировании рабочих поверхностей детали потоком дроби. В результате повышается твердость, прочность поверхностного слоя, а также изменяется характер распределения напряжений.

Обработку дробью целесообразно применять для деталей, работающих в условиях переменного изгиба и кручения, а также элементов деталей, уменьшающих усталостную прочность (канавки, галтели, посадочные места и др.)

Срок службы зубчатых колес после обработки дробью увеличивается в 5-6 раз, спиральных пружин - в 13 раз, сварных швов - в 3 раза.

Упрочнение чеканкой заключается в ударном действии инструмента (бойка) по упрочняемой поверхности и ее пластическом деформировании. В результате на поверхности остаются остаточные напряжения сжатия (до 1 МПа), повышается на 50% твердость, уменьшаются шероховатость поверхности.

Чеканкой упрочняются галтели валов, сварные швы, зубчатые колеса. При чеканке (дубина наклепа достигает 3,5 мм.

Наклеп центробежными упрочнителями применяют для повышения предела выносливости деталей, работающих в тяжелых условиях эксплуатации. Глубина наклепа для деталей из мягких материалов достигает 0,8-1,5 мм, для материалов средней твердости - 0,3-0,8 мм. Шероховатость поверхностей повышается на 1 - 2 класса.

Защита деталей от коррозии осуществляется различными методами:

• окраска, полировка поверхностей;

• покрытие деталей защитной оксидной пленкой или слоем металла более стойкого но отношению к коррозии.

Восстановление изношенных деталей

Стоимость восстановления изношенных деталей значительно ниже стоимости их изготовления.

Затраты на восстановление деталей составляют 20-60% стоимости новых деталей.

Восстановление деталей уменьшает потребность ремонтных предприятий в производстве новых запасных деталей.

Изношенные детали машин могут быть восстановлены

• ручной электродуговой наплавкой;

• автоматической или простой наплавкой под флюсом и в среде инертных газов;

• автоматической вибродуговой наплавкой;

• газопламенной наплавкой;

• электрошлаковой, электроконтактной и плазменной наплавкой;

• металлизацией напылением;

• обработкой деталей под ремонтный размер;

• дополнительными деталями;

• электролитическим нанесением металла;

• электромеханическим способом;

• пластическими деформациями;

• с помощью клеев, паст и полимерных материалов.

Различают два вида сварочных работ - сварку и наплавку.

Сваркаприменяется для соединения поломанных частей деталей машин, заделки трещин и пробоин.

Наплавкаприменяема для восстановления размеров изношенных деталей путем нанесения слоя металла в этих местах, где обнаружен недопустимый износ.

Часто наплавка используется для повышения износостойкости деталей нанесением на поверхности трения твердосплавных покрытий.

При ремонте промышленного оборудования ремонтными службами чаще используется электродуговая и газовая сварка и наплавка.

Для электродуговой сварки используют постоянный или переменный токи, причем при сварке постоянным током прямую (деталь подключена к положительного электроду, а сварочный электрод - к отрицательному) и обратную полярность.

Обратная полярность применяется реже - в тех случаях, когда надо уменьшить нагрев деталей.

При выборе вида тока более экономным являются источники переменного тока.

При постоянном токе электрическая дуга получается более стабильной и устойчивой поэтому качество сварного шва лучше, чем при сварке переменным током.

Электроды для ручной сварки подразделяются на неплавящиеся и плавящиеся

Неплавящиеся электроды представляют собой стержни из вольфрама, электротехнического угля или синтетического графита При сварке неплавящимися электродами в зону дуги вводится присадочный материал в виде металлических стержней стальной сварочной проволоки, чугуна, меди, бронзы в зависимости от марки свариваемых материалов.

Плавящиеся электродыпредставляют собой металлические стержни с покрытием, которые изготовляют из низкоуглеродистой пли легированной сварочной проволоки0,3…12 мм.

Покрытия электродов подразделяются на тонкие (стабилизирующие) и толстые (качественные).

Тонкие покрытияпредназначены для зажигания и стабилизации дуги (мел + жидкое стекло) 0,1…0,3 мм.

Толстые покрытия (0,5/2,5 мм на сторону) предназначены тля стабилизации дуги, защиты расплавленного металла от действия окружающей среды и получения необходимого качества (химического состава) и свойств.

Для получения качественного шва место сварки тщательно очищают от грязи и ржавчины. На свариваемых кромках снимают фаски, размеры и форма которых зависит от толщины свариваемого металла.

При сварке вследствие неравномерного нагрева различных участков детали возникают внутренние напряжения, которые могут привести к деформации (короблению) металла, а также образованию трещин.

Газовая сварка и наплавка. Здесь нагрев и расплавление металла детали и присадочной проволоки ведут пламенем, получаемым от сгорания различных газов.

По сравнению с электродуговой газовая сварка является малопроизводительной, более дорогой и требует от сварщика высокой квалификации. В качестве присадочного материала используют сварочную и наплавочную проволоку, стержни из черных и цветных металлов.

При ремонте деталей в стационарных условиях широко используют различные способы механизации наплавки:

1. Автоматическая наплавка под слоем флюса.

2. Автоматическая и полуавтоматическая наплавка в среде защитного газа.

3. Автоматическая вибродуговая наплавка.

4. Восстановление деталей электролитическими покрытиями.

Хромирование. Осталивание.

5. Восстановление деталей металлизацией.

6. Восстановление деталей способом ремонтных размеров и дополнительных деталей.