<< Пред.           стр. 3 (из 4)           След. >>

Список литературы по разделу

 
  Процесс заключается в следующем. На жесткое основание устанавливают изделие. Над ним располагают пластину присадочного металла, поверх которой укладывают заряд гранулированного взрывчатого вещества. После взрыва детонатора взрывается основной заряд и возникает плоская детонационная волна. Взрыв вызывает соударение пластины присадочного металла с поверхностью изделия и на поверхности контакта возникает давление в десятки тысяч Паскалей. Металл течет, деформируясь пластически. Оксидные пленки дробятся. Перемешивание основного и присадочного металлов отсутствует; тем не менее, образуется металлическая связь дислокационного характера, так как при взрыве протекает совместное пластическое деформирование основного и присадочного металлов.
  Наплавку осуществляют на открытых полигонах, в специальных производственных помещениях, вакуумных камерах и др.
 Детонационное нанесение порошковых покрытий
 
  Способ основан на использовании энергии детонации в газах. При этом способе металлический или металлизированный порошок наносится взрывом кислородо-ацетиленовой смеси, обеспечивающим скорость движения частиц 800 - 900 м/с. Прочное соединение частиц с восстанавливаемой поверхностью обеспечивается микросваркой.
  Образование газовопорошковой смеси, ее взрыв осуществляется в специальной камере, куда порошок доставляется струей азота.
  В качестве материалов порошков применяют: а) карбиды - вольфрама и титана; б) оксиды - алюминия и хрома; в) металлы: хром, кобальт, титан, вольфрам.
  При каждом взрыве, длящемся примерно 0,23 секунды, образуется слой толщиной примерно 0,007 мм. Многослойные покрытия, толщиной 0,02 - 0,4 мм получают, многократно повторяя взрывы.
  Покрытие обладает высокой твердостью и износостойкостью, малой пористостью (менее 1 %), высокой прочностью сцепления с основным металлом.
  Преимуществом способа детонационного нанесения порошков является невысокая температура нагрева металла-основы (менее 250 ?С), что позволяет наносить слой порошка на закаленную поверхность без риска ее отпуска.
  Технологические возможности способа позволяют наносить покрытия на цилиндрические внешние поверхности диаметром до 1000 мм и внутренние диаметром более 15 мм, а также на плоские поверхности сложной конфигурации.
  Примером использования данного способа может служить восстановление детонационным покрытием порошком ВК - 15 закаленной поверхности гибочного штампа из стали Х12М, имеющей твердость НRC -57 - 61.
 
 ЛЕКЦИЯ 7
 
 Гальванические покрытия
 
  Для восстановления деталей наиболее часто применяют хромирование и железнение.
  Хромирование применяют для: 1) восстановления размеров изношенных деталей; 2) повышения износостойкости и прирабатываемости; 3) обеспечения хороших условий трения со смазкой; 4) декоративных целей.
  Железнение (осталивание) применяют, главным образом, для восстановления размеров деталей машин. Твердость электролитического железа очень высока. Детали после железнения можно подвергать термической обработке.
 Электролитическое хромирование
 
  Различают: коррозионностойкое, износоустойчивое, пористое, декоративное электролитическое хромирование. Различают три группы деталей, наращиваемых хромом:
  1) детали, наращиваемые с целью восстановить размеры и создать посадки с натягом;
  2) детали, работающие на трение при малых и средних давлениях и окружных скоростях (валы, плунжеры, цилиндры, поршни, мерительный инструмент);
  3) детали, работающие при повышенных давлениях и знакопеременных нагрузках (для которых необходима максимальная прочность связи слоя хрома с деталью).
  При нанесении хромового покрытия необходимо осуществлять следующие операции.
 1- удаление с поверхности деталей смазки и загрязнений (промывка в бензине или керосине);
 2- сушка (протирка сухой ветошью, обдув сжатым воздухом),
 3- наружный осмотр в целях выявления дефектов;
  4- удаление слоя хрома: а) с латунных и бронзовых деталей - в 20-25% растворе НСl при 18-25 ?С; б) с остальных деталей - в 10 -15 % растворе NaОН при 18-25 ?С;
  5- промывка в холодной проточной воде, а затем - в горячей при температуре 70 - 80 ?С;
  6- сушка (то же, что и 2);
  7- магнитный контроль для выявления трещин в деталях;
  8- шлифование или полирование поверхности,
  9- контроль качества поверхности;
  10- изоляция нехромируемых участков (полихлорвиниловой пленкой, цапон-лаком, клеем АК-20, БФ);
  11- зачистка мест подключения контактов;
  12- закрепление деталей в подвесочных приспособлениях;
  13-монтаж и установка анодов;
  14- обезжиривание деталей (раствор: 40 - 50 г/л тринатрийфосфата +10-12 г/л NаОН + 25 - 30 г/л жидкого стекла, температура раствора 60 - 70 ?С, выдержка на катоде 3 -5 мин., на аноде - 1 - 2 мин.);
  15- промывка теплой проточной водой;
  16- химическое декапирование в течение 0,25 - 1,0 мин в растворе Н2SO4 при 18-25 ?С,
  17- промывка проточной водой;
  18- электрохимическое декапирование в электролите хромирования при плотности тока, I =36 - 35 А/дм2, при температуре 50±2 ?С;
  19- хромирование в электролите (табл.2)
 Таблица 2. - Растворы электролитов хромирования по вариантам, г/л
 Компоненты электролита и режимы 1 2 3 4 хромовый ангидрид 120-150 200-250 300-350 225-300 Н2SО4 1,2-1,5 2,0-2,5 3,0-3,5 сернокислый стронции - - - 5,5-6,5 КSiF6 - - - 18-20 температура, ?С 50-65 45-60 40-50 50-65 плотность тока, А/дм2 30-100 20-60 15-30 40-100 выход по току, % 15-16 12-14 10-12 18-20 20- промывка дистиллированной водой над ванной хромирования;
  21- промывка в холодной проточной воде;
  22- промывка- нейтрализация в течение 0,5 - 1,0 мин в 3 - 5 % растворе Nа2СОз при температуре 18-25 °С;
  23- промывка в холодной проточной воде;
  24- промывка в горячей проточной воде;
  25- сушка в печи при температуре 120 - 130 ?С,
  26- контрольный обмер деталей, снятие с подвесок, удаление изоляционного слоя;
  27- термическая обработка при температуре 200 - 250 °С в течение 2-3 часов для удаления водорода из хромового слоя;
  28- шлифование до номинальных размеров;
  29- окончательный контроль качества и размеров.
  Большие детали хромируют не в стационарных ваннах, а при помощи переносных, устанавливаемых на требуемые участки (например, внутренние полости деталей выступают в роли ванны хромирования). Для лучшего удержания смазки на деталях выполняют пористое хромирование. При этом используют электролит с соотношением:
 Cr2O3/Н2SО4 = 95 - 120.
  Для увеличения пористости после хромирования применяют анодное травление при плотности тока, i, равной 40 - 60 А/дм2 в течение 5-12 минут в том же растворе.
 
 Электролитическое железнение
 
  Электролитическое железо, полученное из хлористых электролитов содержит до 99,99 % железа, 0,0001 % углерода, 0,0001 % серы и менее 0,0002 % фосфора. Добавление в электролит сахара или глицерина приводит к повышению содержания углерода и твердости слоя.
  Процесс ведут с использованием растворимых (стальных) и нерастворимых (угольных) электродов. Применяют хлористые и сернокислые электролиты (табл.3).
 Таблица 3 - Составы электролитов железнения по вариантам, г/л.
 
 Компоненты электролита и режимы процесса 1 2 3 4 хлористое железо 200-250 300-350 600-680 - сернокислое железо - - - 300 NaС1 100 - - 150 НС1 - - - 0,4-0,7 рН 0,8-1,2 0,8-1,2 0,8-1,5 - температура раствора, ?С 70-80 70-80 70-80 95-98 плотность тока, А/дм2 20-40 20-50 20-60 10-15 выход по току, % 85-92 85-95 85-95 90
  Осадок электролитического железа, полученный в концентрированной хлористой ванне при температуре равной температуре кипения и плотности тока 10-12 А/дм2 получается пластичным и мелкозернистым. При осаждении при тех же режимах из сернокислых электролитов получаются хрупкие и крупнозернистые осадки. Пластичные осадки железа в сернокислых ваннах можно получить при нормальной температуре при плотности тока 0,1 - 0,2 А/дм2. Хрупкость электролитического железа связана с поглощением им водорода. Так, например, электролитическое железо полученное из хлористой ванны при 100 ?С содержит 0,002- 0,003 % Н2 и имеет твердость НВ 100-400, а из сернокислой ванны при тех же условиях - 0,085 % Н2 и твердость НВ 200-300.
  Термическая обработка - отжиг при температуре 500-600 ?С уменьшает содержание водорода в слое и твердость на 40-45 %, внутренние напряжения - на 15-20 %.
  С целью восстановления кроме электролитического хромирования и железнения применяют электролитическое никелирование и цинкование.
 
 ЛЕКЦИЯ 8
 
 Электромеханическая обработка. Применение пластмасс и клеев. Восстановительная
 термообработка.
 
 Электромеханическая обработка
 
  Электромеханическая обработка (ЭМО) основана на сочетании термического и силового воздействия на поверхностный слой обрабатываемой детали. Сущность этого способа заключается в том, что в процессе обработки через место контакта инструмента с изделием проходит ток большой силы и низкого напряжения, вследствие чего выступающие гребешки подвергаются сильному нагреву, под давлением инструмента деформируются и сглаживаются, а поверхностный слой металла упрочняется.
  Принципиальная схема ЭМО на токарном станке показана на рис. 20. От сети напряжением 220 - 380 В ток проходит через понижающий трансформатор, а затем - через место контакта детали с инструментом. Сила тока и вторичное напряжение регулируется в зависимости от площади контакта, исходной шероховатости поверхности и требований к качеству поверхностного слоя
 
 Рис.20
 
  На рис.20: 1 - рубильник; 2 - реостат; 3 - вторичная обмотка; 4 - патрон; 5 - деталь; 6 -задняя бабка, 7 - инструмент.
  Процесс ЭМО имеет разновидности: электромеханическое сглаживание (ЭМС), электромеханическую высадку металла (ЭМВ). Высадка является основной операцией электромеханического восстановления деталей, а поэтому часто под ЭМВ подразумевается сам способ восстановления.
  С точки зрения металловедения, процессы ЭМО можно отнести к особому типу поверхностной термомеханической обработки (ТМО). При этом наблюдается получение особой мелкодисперсной и твердой структуры лишь в поверхностном слое, обладающем высокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами
  Процесс восстановления деталей методом ЭМО основан на перераспределении материала восстанавливаемой детали. При этом различают два способа восстановления: без добавочного материала и путем закатывания добавочного металла.
  При осуществлении восстановления посадочных поверхностей нормально изношенных деталей без добавочного металла (рис. 21) технологический процесс состоит из двух операций: высадки металла и сглаживания посадочной поверхности до определенного размера. В первом случае обработка проводится пластиной 2 из твердого сплава, ширина поверхности контакта которой численно меньше подачи примерно в три раза, а во втором случае - твердосплавной пластиной 3, ширина контакта которой значительно превышает подачу.
 
 Рис. 21
  При восстановлении деталей с введением дополнительного металла (рис.22) производится глубокая высадка изношенной поверхности детали 1 пластиной 2, затем для лучшего направления проволоки (добавочного металла) производится некоторое сминание вершин выступов, после чего в канавку вставляется конец проволоки 3 и производится электромеханическое сглаживание пластиной 4 при малой окружной скорости. При этом вводимая проволока имеет принудительное направление.
 
 Рис. 22
 
 Применение пластмасс
 
  Пластмассы в ремонтной практике наносят на поверхность деталей для восстановления их размеров, повышения износостойкости и улучшения герметизации. Покрытия из пластмасс снижают шум от трения и повышают коррозионную стойкость изделий. Пластмассы наносят следующими способами: а) литьем под давлением: б) горячим прессованием; в) вихревым способом, г) газопламенным способом; д) центробежным способом. Наибольшее распространение в отечественной ремонтной практике нашли акриловые пластмассы.
  Акриловые, пластмассы содержат в качестве связующих материалов акриловые смолы - продукты полимеризации метил-метакрилата и сополимеризации метил-метакрилата со спиртом. К ним относят: а) акрилат АТС -1; б) бутакрил; в) эпоксидно-акриловые пластмассы СХЭ - 2 и СХЭ - 3. Это - термопластические быстротвердеющие пластмассы холодного отверждения. Их получают путем смешивания порошка и жидкости. Масса имеет консистенцию сметаны и затвердевает без подогрева и давления. С помощью пластмасс восстанавливают: направляющие станин станков; регулировочные клинья и прижимные планки механизмов всех видов; резьбы гаек ходовых винтов.
  Для устранения дефектов в сварных швах, микротрещин, восстановления нарушенных неподвижных посадок, уплотнения резьбовых соединений и т.п. применяют анаэробные составы, отверждающиеся в зазоре между металлическими поверхностями при прекращении контакта с атмосферным кислородом: АНАТЕРМ 1У, УНИГЕРМ 6 -11.
  Затвердевшая пластмасса износостойка, хорошо работает в паре с чугуном, сталью, бронзой, имеет малый коэффициент трения. Она стойка к щелочам, бензину, скипидару, пресной и морской воде, маслам.
  Раствор пластмассы готовят непосредственно перед применением. Рекомендуются следующие пропорции порошка и жидкости ( П : Ж ): 1 : 0,75; 1 : 1; 1 : 1,5; 1 : 2. С повышением доли жидкого компонента увеличивается время отверждения и усадка. Пластмассы наносят кистью или лопаткой.
  При восстановлении подшипников скольжения, имеющих незначительный равномерный износ, изношенную поверхность просто смазывают пластмассой. Для восстановления используют эпоксидную композицию следующего состава:
 - эпоксидная смола ЭД-б - 100 мас. частей;
 - порошок графита - 30;
 - полиэтиленполиамин - 10
 Применение клеев
  Приклеивание тонких втулок на цапфы валов - один из способов восстановления изношенных цапф валов и подшипников. Подшипник растачивают до удаления следов износа, а на цапфу вала наклеивают тонкостенную втулку, наружный диаметр которой равен внутреннему диаметру подшипника. Цапфу вала протачивают так, чтобы толщина стенки втулки была не менее 2 мм. Затем внутреннюю поверхность втулки и наружную поверхность вала смазывают клеем. Втулку насаживают, не поворачивая, во избежание образования воздушных пузырьков
  Приклеивание накладок на плоские направляющие. При эксплуатации деревообрабатывающих, металлорежущих станков наиболее сильно изнашиваются направляющие поверхности станин и других деталей, перемещающихся друг относительно друга. Трудоемкость ремонта направляющих может достигать 30-40 % трудоемкости ремонта станка. В настоящее время при ремонте плоских направляющих применяют эпоксидный клей.
  Изношенные направляющие: 1) строгают или грубо пришабривают для обеспечения плотного прилегания накладок; 2) промывают и высушивают; 3) покрывают тонким слоем клея; 4) выдерживают; 5) устанавливают накладки и закрепляют их по краям штифтами. Штифты смазывают клеем и ставят в заранее подготовленные отверстия. 6) на накладки устанавливают груз. После приклеивания накладки обрабатывают. При повторном ремонте изношенные накладки отрывают, а поверхность направляющих очищают от остатков клея. Затем повторяют операции 1-6. Максимальная толщина накладок - 6 мм. Материалом накладок может служить любой антифрикционный материал (чугун, бронза, текстолит).
  Для склеивания деталей, наклеивания дополнительных элементов из различных материалов, восстановления и монтажа фланцевых и шпоночных соединении, восстановления посадочных мест под втулки и кольца, устранения течей и неплотностей трубопроводов, емкостей, теплообменных аппаратов, корпусов насосов и т.д. применяют следующие клеи отечественного производства:
 - К-153 (эпоксидно-тиоколовый), двухкомпонентный холодного отверждения;
 - ЭД-20 и ЭД-16 (клеи на основе эпоксидно-диановой смолы), трехкомпонентные, холодного отверждения;
 - ЭПК (эпоксидно-полиамидный), двухкомпонентный, холодного отверждения;
 - УП-5-230, УП-5-231 (эпоксидные), двухкомпонентные, холодного отверждения;
 - "СПРУТ-9М" (полиуретановый), трехкомпонентный, холодного отверждения;
 - "СПРУТ -МП" (полиэфирный), трехкомпонентный, холодного отверждения;
 - "СТЫК-3-8" (полиуретановый), однокомпонентный, холодного отверждения;
 - К-17 (карбомидо-формальдегидный), двухкомпонентный,
 - 88НП (полихлоропреновый), однокомпонентный, холодного отверждения;
 - "ЛЕЙКОНАТ" (изоциановый), однокомпонентный, горячего отверждения.
  Из клеев иностранных производителей наибольшее распространение нашли клеи фирм DEVCON (США) и LOCTITE (США):
 - Plastic steel (содержит 80 % стального порошка, 20 % эпоксидной смолы и модификаторов);
 - Plastic steel SF (эпоксидный состав со сверхбыстрым отверждением -3-5 минут);
 - DEVCON BR (содержит 80 % бронзовой пудры и 20 %"эпоксидной смолы и модификаторов;
 - LOCTITE -S 415,LOCTITE - S 495, LOCTITE - 638.
 
 Восстановительная термообработка
 
  В результате эксплуатации либо предварительной обработки в металле возникают микропоры, микротрещины, являющиеся первопричиной разрушения металла. При этом снижается плотность металла. Степень пораженности порами определяется как отношение уменьшения плотности к ее первоначальному значению:
 ??/??100%.
  Восстановительная термообработка (ВТО) частично или полностью устраняет указанные дефекты металла. Различают: 1) НВТО - низкотемпературную восстановительную термообработку; 2) ВВТО - высокотемпературную восстановительную термообработку; 3) ВТСО - нагрев в сочетании с нагрузкой; 4) ВХТО - нагрев в сочетании с насыщением химическими элементами.
  При ВТО происходят изменения трех видов: а) залечивается поврежденность, б) восстанавливается структура; в) изменяется напряженно - деформированное состояние. Предложено несколько объяснений залечивания микронесплошностей: 1) вакансионный механизм рассасывания микронесплошностей; 2) выделение вторичных фаз.
  Циклический характер термической обработки (ВЦТО) интенсифицирует как один, так и второй механизм.
  Режимы ВТО сталей различных классов
 1. Сталь мартенситного класса ЭИ-756 (12 % С, 11 % Сг, 0,78% Мо, 0,17% V, 0,5-0,8 % Мп, 2 % W). ВВТО и ВЦТО по режиму: температура - 1050 °С, общее время - 150 мин, время цикла - 15 мин, охлаждение на воздухе. При ??/? начальном - 2,13 % после ВВТО ??/? конечное - 1,26 %; после ВЦТО ??/? конечное - 0,72 %.
  2. Сталь перлитного класса 12Х1МФ (0,13 % С, 1 % Сг, 0,35 % Мо, 0,2 % V, 0,5 % Мп). ВВТО и ВЦТО по режиму: температура - 1000 °С, общее время 150 минут, время цикла -15 минут, охлаждение на воздухе. При ??/? начальном - 1 % после ВВТО ??/? конечное - 0,8 %; после ВЦТО ??/?конечное - 0,4 %.
  3. Сталь аустенитного класса 12Х18Н12Т (0,12 % С, 17-19 % Сг, 1-2 % Мп, 11-13 % Ni). ВВТО и ВЦТО по режиму: температура - 1050 °С, общее время 150 минут, время цикла -15 минут, охлаждение на воздухе. При ??/? начальном - 2,1 % после ВВТО ??/? конечное - 1,6 %; после ВЦТО ??/? конечное - 0,8 %.
 
 
 ЛЕКЦИЯ 9
 
 Технология восстановления деталей: очистка деталей; дефектация и сортировка; восстановление; контроль качества
 
 Очистка деталей
 
  Детали, сдаваемые на восстановление, очищают до такого состояния от загрязнений, чтобы их можно было осмотреть и выявить дефекты. От качества и полноты проведенных очистных работ зависит культура производства при восстановлении, производительность труда, долговечность отремонтированных деталей.
 Классификация загрязнений и способы их очистки
 1. Остатки смазочных материалов. Удаляют в растворах синтетических моющих средств.
 2. Нагары. Это - твердые углеродистые частицы, образовавшиеся в результате сгорания топлива и масел. Удаляют в расплавах солей, в растворяюще-эмульгирующих средствах с доочисткой инструментом.
 3. Лаковые отложения. Это - результат термического окисления тонких масляных пленок. Удаляют в растворяюще-эмульгирующих растворах с доочисткой инструментом и галтовкой.
 4. Осадки. Это - липкая мазеобразная масса, откладывающаяся, как правило, в маслока-налах и грязеуловителях. Включает в себя продукты окисления масла и топлива, сажу, пыль, воду, частицы износа. Удаляют в кислотных растворах и расплавах солей, песком, ручным и механизированным инструментом.
 5. Накипь. Образуется на деталях системы охлаждения. Удаляется в кислотных растворах, косточковой крошкой, очисткой ручным или механизированным инструментом.
 6. Продукты коррозии и механического изнашивания деталей. Удаляют в растворах кислот, ручным и механизированным инструментом.
 7. Старые лакокрасочные покрытия. Удаляют в растворах щелочных средств и с помощью смывок.
  Для удаления различных загрязнений применяется целая гамма очищающих средств. Некоторые из них приведены в таблице 3.
  Таблица 3.-Классификация очищающих средств
 
 Очищающие средства Состав Представители Температурный интервал применения, ?С СМС Синтетические ПАВ и натриевые соли органических кислот МЛ-51, МЛ-52, Лабомид-101, МС-8, Темп- 100 70-100 Щелочные моющие Щелочи, щелочные соли Каустик 80-100 Растворители Углеводороды и их галлоидные производные Керосин, дизтопливо, трихлорэтилен 20-60 Растворяюще-эмульгирующие (РЭС), в т.ч. РЭС-1 Углеводороды, ПАВ, стабилизаторы АМ-15, ДВП-1 20-50 РЭС-2 Хлорированные углеводороды, ароматические углеводороды Ритм 20
 
 
 
 Дефектация и сортировка
 
  Дефектацию деталей проводят с целью определения их технического состояния:
 а) деформацию и износ поверхностей;
 б) целость материала;
 в) изменение свойств и характеристик рабочих поверхностей;
 г) сохранность формы.
 Операции дефектации:
 
 1. Внешним осмотром. Невооруженным глазом или с помощью лупы, проверкой на ощупь, простукиванием выявляют: трещины, забоины, риски, обломы, пробоины, вмятины, задиры, коррозию, ослабление плотности посадки.
 2. Используя универсальный или специальный измерительный инструмент, определяют геометрические параметры деталей.
 3 С помощью специальных приборов определяют скрытые дефекты К специальным приборам и методам относят ультразвуковую, гамма -, рентгеновскую, магнитную, цветную и т.д. дефектоскопию.
 
 Восстановление
 
  В зависимости от масштабов производства применяют технологии:
 а) подефектную;
 б) групповую;
 в) маршрутно-групповую;
 г) маршрутную.
 Подефектная технология предполагает устранение каждого дефекта в отдельности. Комплектование деталей в партии производится только по наименованиям. Групповая технология предполагает комплектование деталей по конструктивным и технологическим особенностям. Групповая технология базируется на следующих принципах:
 - общность геометрических форм деталей;
 - общность материала, точности обработки, термической обработки;
 - наличию однотипных дефектов;
 - возможность применения однотипных способов восстановления.
 Маршрутная технология предусматривает восстановление одноименных деталей партиями, скомплектованными по наличию общих сочетаний дефектов. Применяется на крупных предприятиях с узкой номенклатурой и большой программой. Маршрутно - групповая технология предусматривает восстановление деталей широкой номенклатуры. При этом детали запускаются партиями.
  При восстановлении сопряжений применяют следующие технологии. Восстановление под индивидуальный размер. Более ценную деталь обрабатывают до выведения следов износа. Более простую и дешевую, работающую с ней в паре, изготавливают заново либо наращивают и подгоняют под первую.
 Восстановление под ремонтный размер. Эта технология наиболее прогрессивная и распространенная. Более дорогую деталь обрабатывают до определенного (ремонтного) размера. Сопрягаемую деталь изготавливают под этот же (ремонтный) размер. Детали можно изготавливать на разных предприятиях, указывая на чертеже ремонтные размеры. Постановка дополнительных элементов. Изношенные или поврежденные части деталей удаляют, а на их место устанавливают новые; деталь обрабатывают под номинальный размер.
 
 Контроль качества
 
  Качество восстановленных деталей оценивают степенью соответствия полученных физико-механических свойств и геометрических параметров заданным техническими условиями на восстановление или ремонтным чертежом.
 Выполняют следующие виды контроля:
 - летучий;
 - промежуточный;
 - окончательный.
  Летучий контроль производится выборочно на отдельных деталях, как на отдельных операциях, так и на готовых изделиях.
  Промежуточный контроль производится пооперационно и по группам операций. Выполняется самими рабочими, бригадиром или мастером.
 Окончательный контроль проходят все детали. Выполняется работниками ОТК предприятия.
  При обработке резанием проверяют: 1) соответствие размеров, формы, шероховатости заданным чертежом или техническими условиями; выполняют универсальным измерительным инструментом, калибрами и т.п. 2) периодически проверяют состояние технологического оборудования, режимы обработки.
  При сварке и наплавке проверяют качество швов, толщину наплавленного металла, его твердость. Ответственные детали после осмотра подвергают магнитной, цветной или другой дефектоскопии.
  Герметичность контролируют керосином или воздухом при определенном давлении на специальных стендах.
  Гальванические покрытия контролируют по внешнему виду осажденного металла. Прочность сцепления оценивается путем нанесения острым инструментом двух рисок в виде креста и рассматривания под лупой на предмет наличия отслоения покрытия. Твердость покрытия измеряется микротвердомером, например, ПМТ - 3.
  На термоучастках контролю подлежит соблюдение режимов термообработки и твердость деталей.
 
 
 ЛЕКЦИЯ 1О
 
 Материалы для наплавки. Себестоимость восстановления. Годовой экономический эффект от восстановления деталей
 
  До последнего времени при выборе материала для наплавки доминировал эмпирический подход. При этом условия эксплуатации деталей оценивались исключительно качественно. Например, условия ударно-абразивного воздействия на деталь описываются следующими определениями: "незначительные", "умеренные", "значительные" ударные нагрузки, т.е. они весьма условны, так как не основаны на объективных методах испытания.
  И.В.Петровым был предложен количественный критерий ударно-абразивного воздействия - коэффициент динамичности, Кд. Он определяется, как отношение твердости образца из стали 110Г13Л после износа к его исходной твердости при данных условиях эксплуатации (известно, что данная сталь способна наклепываться под воздействием ударных нагрузок). Зная величину Кд для конкретных условий работы детали можно более точно выбрать материал для ее восстановительной или упрочняющей наплавки.
  Кроме условий эксплуатации деталей, при выборе наплавочных материалов следует учитывать их стоимость и дефицитность.
 
 Классификация наплавочных материалов
 
  Наплавочные материалы классифицируют по различным признакам. Принятое Международным институтом сварки (МИС) подразделение наплавочных материалов предусматривает классификацию их по химическому составу наплавленного металла.
  Нелегированные или низколегированные стали в зависимости от содержания углерода относят к группам: А (содержание углерода менее 0,4%) и В (содержание углерода более 0,4%). Твердость наплавленного металла группы А - НRС40, группы В -НRС60.
  Аустенитные высокомарганцовистые стали относят к группе С; в рабочем состоянии они имеют твердость НRС50.
  К группе В принадлежат аустенитные хромоникелевые стали с твердостью в рабочем состоянии НRС40.
  Хромистые стали с твердостью НRС45 относятся к группе Е.
  Быстрорежущие стали, группа К, обладают высокой твердостью в рабочем виде - НRС62.
  Примерно такую же твердость (НRС60) имеют высокохромистые специальные чугуны - группа С.
  Соответственно, к группам Н, N, Qa, Qb и Р принадлежат хромовольфрамовые теплостойкие стали, кобальтовые сплавы с хромом и вольфрамом, никелевые сплавы с хромом и бором, никелевые сплавы с молибденом и карбидные зернистые и спеченные сплавы.
  В отечественной практике принята классификация, учитывающая химический состав наплавленного металла, его микроструктуру, условия эксплуатации и назначение наплавляемых деталей.
  Большое значение для качества наплавленного металла играет его микроструктура. В ряде случаев используется классификация применяемых в промышленности наплавочных материалов по этому принципу.
 1. Наплавочные материалы, обеспечивающие структуру мартенсита или продуктов его распада.
 2. Наплавочные материалы, обеспечивающие получение аустенитной структуры.
 3. Доэвтектические и эвтектические сплавы со структурой, состоящей из дендритов, аустенита и эвтектики.
 4. Наплавочные материалы, которые при наплавке обеспечивают получение структуры заэвтектических чугунов, представляющей собой ледебурит и первичные карбиды.
 6. Наплавочные материалы, дающие наплавленный металл с преимущественно мартенситной основой и мелкими специальными карбидами.
 
 Электроды, порошковая проволока и лента
 
  При ручной и механизированной электродуговой наплавке применяют: электроды, проволоку сплошного сечения, порошковую проволоку и электродную ленту. Рассмотрим примеры применения того или иного материала в виде электродов для наплавки различных деталей.
  Для наплавки ковшей пескометов и землечерпалок, матриц и штемпелей пресс-форм, матриц и пуансонов, подвергающихся в процессе эксплуатации интенсивному абразивному изнашиванию без ударных нагрузок, применяют электроды марок Т-590, X-5, БХ-2, принадлежащие к гр.G (ЗООХ25С2ГР, 350Х26Г2Р2СТ и т.п.), обеспечивающие в структуре наплавленного металла карбиды, карбобориды и ледебурит (НRС57 - 65).
  Детали, в процессе эксплуатации, подвергающиеся интенсивному износу с ударами незначительной интенсивности (ножи и отвалы бульдозеров, ковшовые цепи экскаваторов), наплавляют электродами марки Т-268 (гр. G - ЗООХ25Т). В структуре наплавленного металла присутствуют карбиды и ледебурит, его твердость НRС58 - 60.
  Интенсивный износ с ударами средней интенсивности (детали центробежных насосов, загрузочных устройств доменных печей) требует применения для наплавки электродов марки ЦС-1 и ЦС-2 (ЗООХ28С4Н4, гр. G и 170Х15Н2Г, гр. Е), обеспечивающих в структуре наплавленного металла аустенита с карбидной эвтектикой (после термообработки - мартенсита и карбидов, остаточного аустенита) НRС45 - 54. Электроды ЦН-11 (225Х10ПОС) применяют для наплавки деталей из стали 110Г13Л (черпаки драг и т.д.).
  Ножи автогрейдеров, штампы калибровочные, режущий инструмент и др., подверженные абразивному изнашиванию и высоким ударным нагрузкам, наплавляют электродами ВСН-6, ВСН-8 (гр. Р - 110Х14В13Ф2), обеспечивающими в структуре наплавленного металла аустенит, мартенсит и карбидную эвтектику (НRС55 - 60).
  Детали опорных частей наземных трубопроводов, колеса ходовой части машин, била молотковых дробилок, буровые долота и др. в северном исполнении, подвергающиеся абразивному изнашиванию, смятию, ударным нагрузкам при комнатной и отрицательных, до -60? С, температурах наплавляют электродами марок ВСН-9 и ВСН-10, принадлежащими гр. Е (100Х12Н2АТ, 60Х14Н3М3). Структура наплавленного металла - аустенит и карбиды (НRС35 - 45).
  Штампы, работающие при температурах до 400? С, наплавляют электродами Ш -7 (гр. В - 50Х2М). Структура наплавленного металла - сорбит (НRС38 - 44), а после термообработки - мартенсит и остаточный аустенит.
  При выборе порошковой проволоки и ленты для наплавки руководствуются теми же принципами, что и при выборе марки электродов.
  Детали, эксплуатирующиеся в условиях абразивного изнашивания при нормальных и повышенных температурах: детали загрузочных устройств доменных печей, била и футеровки конусных дробилок, ножи бульдозеров, гильзы шнековых насосов наплавляют порошковой проволокой марки ПП-АН101 (гр. G - УЗОХ25НЗСЗ), обеспечивающей в структуре наплавленного металла ледебурит и карбиды. Буквы "ПП" обозначают "порошковая проволока".
  Ролики рольгангов, детали смесителей, ножи для холодной резки металла и др. детали, работающие в условиях абразивного изнашивания и ударных нагрузок, наплавляют порошковыми проволоками марок ПП-АН103 и ПП-АН104 (гр. Е - У20Х12М и У20Х12ВФ). Структура наплавленного слоя - аустенит и карбиды.
  Детали из стали Гатфильда, например, крестовины стрелочных переводов наплавляют порошковой проволокой ПП-АН105 (гр. С - Г13Н4); в структуре наплавленного металла - аустенит.
  Прессовый инструмент, ножи для горячей резки, штампы для горячей штамповки наплавляют порошковой проволокой ПП-АН 130 (гр. Н - 25Х5ФМС); структура наплавленного металла - мартенсит.
  Детали ходовой части гусеничных тракторов, звенья агломерационных машин, крановые колеса наплавляют порошковой лентой марки ПЛ-АН126 (" ПЛ" - порошковая лента), соответствующей стали 20Х2ГМ (гр. А), обеспечивающей в структуре наплавленного металла перлит и феррит
  Наплавка слоя нержавеющей стали выполняется порошковой лентой ПЛ-АН134 (гр. D - 10Х20Н10Б): структура наплавленного металла - аустенит.
 
 Флюсы
 
  От состава и свойств флюса зависят: а) устойчивость дуги; 6) плотность и механические свойства наплавленного металла; в) отделимость шлаковой корки; г) предотвращение разбрызгивания металла при наплавке; д) дегазация сварочной ванны.
  Капли расплавленного металла перемешиваются с расплавленным флюсом, а затем отделяются от него. При этом происходит химическое взаимодействие: часть углерода, хрома, ванадия и других элементов, содержащихся в металле, окисляется и переходит в шлак. Если флюс содержит большое количество марганца и кремния, то эти элементы могут восстанавливаться и переходить из шлака в металл. Таким образом, состав флюса оказывает большое влияние на химический состав наплавленного металла.
  Флюсы можно классифицировать по ряду признаков:
 1. По способу изготовления.
 2. По назначению.
 3. По химическому составу.
 4. По размеру и составу частиц.
  Наиболее часто их подразделяют по способу изготовления. По этому признаку различают флюсы: а) плавленные; б) керамические.
  Плавленные флюсы изготавливают путем плавления шихты в электрических или пламенных печах с последующим гранулированием расплава мокрым или сухим способом. Их подразделяют на четыре группы.
 К первой группе относят высококремнистые марганцевые флюсы (АН-348А, АН-348АМ, ОЦС-45, АН-60). Их применяют при наплавке низкоуглеродистых, среднеуглеродистых и низколегированных сталей.
 Ко второй группе относятся низкокремнистые безмарганцевые флюсы (АН-20С, АН-20СМ, АН-22, АН-26, АН-30, 48-ОФ-6). Эти флюсы применяются при наплавке легированной и высоколегированной стали с небольшим содержанием марганца.
 К третьей группе относят низкокремнистые марганцевые флюсы (АН-10, АН-26С и др.). Их применяют преимущественно при наплавке сталей и сплавов с высоким содержанием марганца.
 К четвертой группе относят специальные флюсы (АН-25, АН-8 и др.). Применяют при электрошлаковой наплавке, при наплавке цветных сплавов. При наплавке жидким металлом применяют плавленые флюсы АНШ-100 и АНШ-200.
  По строению зерен (частиц) различают стекловидные, пемзовидные и кристаллические плавленные флюсы. Стекловидный флюс состоит из прозрачных зерен различной окраски. Зерна пемзовидного флюса пористы и непрозрачны. Кристаллический флюс имеет зерна кристаллического строения. Флюс может быть тонкозернистым, мелкозернистым, среднезернистым и крупнозернистым. В первом случае величина зерен не превышает 0,8 мм; в последнем - достигает 5 мм.
  Керамические флюсы изготавливают путем замешивания на жидком стекле смеси тонкоразмолотых ферросплавов, химикатов и минералов, измельчения тестообразной массы, сушки и прокалки крупки. Исходными материалами для керамических флюсов являются марганцевая руда, титановый концентрат, кварцевый песок, мрамор, плавиковый шпат, ферросплавы и др.
 
 Защитные газы
 
  Для защиты расплавленного металла и дуги при наплавке получили определенное распространение инертные (аргон и гелий) и активные (углекислый газ, кислород, водород) газы. Из них наиболее широко применяют аргон и углекислый газ.
  Аргон надежно защищает сварочную зону от соприкосновения с воздухом и не вступает во взаимодействие с расплавленным металлом. Его применяют при наплавке неплавящимся (вольфрамовым) и плавящимся электродами, при плазменной наплавке и напылении. Наплавка в чистом аргоне по существу представляет собой простую переплавку основного и электродного металлов.
  Углекислый газ является активным газом. В дуге он частично распадается на оксид углерода и кислород. Поэтому в процессе наплавки происходит интенсивное окисление некоторых примесей, однако обеспечивается надежная защита металла от азота воздуха. Используют углекислый газ при наплавке плавящимся электродом.
  В последние годы все более широкое распространение получают смеси инертных и активных газов. Их применение позволяет повысить устойчивость дуги, улучшить формирование шва, уменьшить разбрызгивание и химическое воздействие на металл сварочной ванны (по сравнению с активными газами), повысить плотность наплавленного металла и увеличить производительность процесса.
 
 Себестоимость восстановления
 
  В общем виде себестоимость восстановления деталей (СВ) на конкретном предприятии может быть рассчитана по формуле:
 Св = СИЗ + ЗПЛ + СОБ + НЦ+ Н3 + СБР + См .
 где Сиз и См - стоимость, соответственно, изношенной детали и материалов для ее восстановления; Зпл - заработная плата за осуществление восстановительных работ; СОБ - расходы на содержание и эксплуатацию оборудования: Нц и Н3 - расходы, соответственно, цеховые и заводские; Свр - потери от брака.
  Стоимость изношенных деталей, как правило, равна стоимости металлолома того же веса. Однако если детали доставляются с другого предприятия, то их стоимость примерно на 20% выше за счет сбора, сортировки, хранения и транспортировки к месту проведения восстановительных работ.
  Стоимость материалов складывается из стоимости отдельных компонентов:
 См =?(Qi? Ці) ,
 где Q1 и Ц1 - соответственно, количество и цена 1-го компонента.
  Заработную плату определяют с учетом всего комплекса операций и системы оплаты труда. В общем виде:
 Зпл = (Т1С1/б0 + Т2С2/60 +......+Т6С6/60)КПКдКС ,
 где Т1 .....Т6 - нормы времени на выполнение операций с 1 по VI разряды;
 С1.....С6 - почасовые тарифные ставки с I по VI разряды;
 Кп , Кд, КС - коэффициенты учитывающие, соответственно, премиальные доплаты на отпуска, выполнение гос. обязанностей и т.п. отчисления.
  В качестве примера можно привести следующие данные из практики судоремонта. Стоимость восстановления головки поршня двигателя К6Z57/80F составляет 11,6% стоимости новой; стоимость восстановления гребного вала ледокола типа "Красин" составляет 16,8% стоимости нового.
 
 Годовой экономический эффект от восстановления деталей
 
  Если на предприятии внедряется технологический процесс восстановления взамен приобретения новых деталей, то при одинаковом сроке службы деталей годовой экономический эффект ( Эг ) будет равен:
 ЭГ = [ hЦн - (СВ + ЕНК) ]NВ ,
 где h - коэффициент, учитывающий затраты на доставку новых деталей на ремонтные предприятия,
 Цн - оптовая стоимость новых деталей;
 ЕН - нормативный коэффициент окупаемости капиталовложений;

<< Пред.           стр. 3 (из 4)           След. >>

Список литературы по разделу