Способы создания ремонтных заготовок

Заготовки восстанавливаемых деталей. Очистка заготовок. Виды и характеристика способов создания ремонтных заготовок , страница 6

При сортировке деталей по годности назначают сплошной контроль, потому что детали могут иметь критические повреждения.

При ремонте, как правило, принят качественный способ определения повреждений, т.е. устанавливают факт их наличия без определения количественных характеристик. Исключение составляет описание повреждений, способ устранения которых назначают в зависимости от величины повреждений (значений износов, длин трещин, площади пробоин и др.). В первую очередь находят повреждения, при наличии которых деталь выбраковывают.

Повреждение на детали помечают, а в соответствующем поле ведомости ставится знак “+”. Отсутствие пометки означает годность элемента детали.

2.3. Виды и характеристика способов создания ремонтных заготовок

2.3.1. Определение и назначение ремонтных заготовок

Ремонтная заготовка – это восстанавливаемая деталь с припусками на ее поверхностях. Эти припуски необходимы для ее механической обработки с целью обеспечения необходимых значений физико-механических свойств и точностных параметров взаимного расположения, формы, размеров и шероховатости поверхностей.

Виды ремонтных заготовок определяются способом создания припусков для их последующей механической обработки. Эти припуски получают одним из трех способов:

— использованием материала на поверхности восстанавливаемого элемента самой детали для его обработки под один из ремонтных размеров;

— перемещением материала детали из ее неизнашиваемого объема в зону будущей обработки путем пластического деформирования.

Два последних способа позволяют восстанавливать элементы деталей до номинальных размеров. Последний способ получил наибольшее распространение.

Покрытие – это материал, нанесенный на восстанавливаемую поверхность детали и имеющий с ней механическую или химическую связи.

Слой – это часть покрытия или основного металла детали по толщине, характеризующаяся постоянством химического, структурного или фазового состава.

На операциях создания ремонтной заготовки, в основном, формируют состав материала рабочих поверхностей детали путем выбора материала покрытия и условий его нанесения, что в значительной мере определяет послеремонтную надежность детали. В дальнейшем необходимая совокупность структуры и свойств восстановленных поверхностей будет обеспечена термической, химико-термической и механической обработкой. Вид и свойства восстановительного покрытия должны обеспечить возможность его механической обработки.

Численные значения свойств по толщине восстановительного покрытия и материала детали должны изменяться не скачкообразно, а плавно по установленному закону. Смежные слои покрытия и основы обеспечивают прочное соединение покрытия с материалом детали, следующий слой повышает механическую прочность детали, в том числе усталостную, а наружный слой, участвующий в трении, обеспечивает необходимую износостойкость восстановленного элемента.

Нанесение покрытий позволяет исключить применение дорогостоящих и дефицитных материалов (стали ШХ15, 38ХС, 38ХГН и др.) в качестве основы детали и применять для этих целей конструкционные стали (сталь 40 и др.). В условиях абразивного изнашивания срок эксплуатации деталей с покрытиями повышается в 2,0. 2,5 раза по сравнению с термообработанными поверхностями деталей из конструкционных сталей.

Процесс получения ремонтных заготовок. В основу классификации способов создания припусков на восстанавливаемых поверхностях положены признаки превращения основного материала в покрытие а также виды потребляемой энергии. Процесс создания ремонтных заготовок будет определен, если указаны:

— степень дробления исходного материала (ионы, молекулы, частицы, капли, вся масса покрытия);

— место дробления исходного материала в процессе нанесения покрытия (перед нанесением, в процессе нанесения);

— среда переноса материала (жидкий раствор, сжатый воздух, продукты горения газов, плазма, вакуум);

— состояние наносимого материала (твердое, жидкое, парообразное);

— состояние материала поверхности детали (твердое, жидкое);

Источник

Заготовки восстанавливаемых деталей. Очистка заготовок. Виды и характеристика способов создания ремонтных заготовок

Страницы работы

Содержание работы

2. ЗАГОТОВКИ ВОССТАНАВЛИВАЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ

Из очищенных деталей ремонтного фонда отбирают исходные заготовки, которые затем превращают в ремонтные заготовки. Из последних получают восстановленные детали путем механической и термической обработки.

2.1. Очистка заготовок

Допустимая остаточная масса загрязнений на единице поверхности детали зависит от класса ее шероховатости. Так например, на поверхностях с шероховатостью 4-го класса остаточная загрязненность не должна превышать 12,5 г/м 2 , а на поверхностях с шероховатостью 9-го класса — 2,5 г/м 2 .

2.1.1. Виды и свойства загрязнений

Детали загрязняются как в эксплуатации, так и в процессах их восстановления. В соответствие с местом и временем своего образования загрязнения делятся на эксплуатационные и технологические (рис. 2.1). Детали очищают первый раз после разборки агрегатов, а второй раз – в конце процесса их восстановления перед сборкой агрегатов.

Эксплуатационные загрязнения на наружных и внутренних поверхностях различны. На наружных поверхностях находятся остатки материалов, с которыми взаимодействовала машина, масла и смазки, маслогрязевые отложения, остатки герметизирующих мастик, разрушенные лакокрасочные покрытия, продукты коррозии и др. Загрязнения на внутренних поверхностях деталей представляют собой углеводородные отложения, как результат старения и химико-термического превращения смазочных материалов и топлива, продукты изнашивания, остатки герметизирующих паст и материал прокладок, а также накипь, как результат взаимодействия охлаждающих жидкостей с металлическими стенками.

Детали машин в процессе восстановления покрываются технологическими загрязнениями (окалиной, стружкой, притирочными пастами, смазочными маслами, очистными материалами, продуктами приработочного изнашивания и др.). Такие загрязнения уступают эксплуатационным по прочности и массе, но они должны быть также удалены с деталей перед сборочными операциями.

По химическому составу основная масса загрязнений подразделяются на две большие группы — минеральные (кремнеземные) и органические (углеводородные).

Кремнеземные загрязнения образуются на поверхностях деталей в результате их взаимодействия с почвой и почвенной пылью.

Углеводородные загрязнения образуются в результате взаимодействия топлив и масел с газами и влагой, продуктами изнашивания и поверхностями деталей при повышенной температуре. Они включают такие группы веществ: масла и нейтральные смолы, оксикислоты, асфальтены, карбены и карбоиды, несгораемый остаток (зола).

Отдельный вид загрязнений представляет накипь, которая откладывается на внутренних поверхностях стенок радиаторов и рубашек охлаждения двигателей.

Продукты коррозии образуются в результате химического или электрохимического разрушения металлов.

Разрушенные лакокрасочные покрытия необходимо удалять с поверхности деталей, поэтому их относят к загрязнениям.

Разнообразие видов загрязнений и разные значения их одноименных свойств требуют дифференцированного подхода к назначению технологических операций для отделения этих загрязнений.

В зависимости от состава и свойств загрязнений применяют следующие способы их удаления: гидродинамическое разрушение и смывание струей воды с образованием взвеси; растворение в жидкости; эмульгирование в жидкости; разрушение потоком металлической дроби, стеклянных шариков, песка, пластмассовой или косточковой крошки; электрохимическая обработка; ультразвуковая обработка в жидкости; термическое разрушение; срезание скребками, щетками.

Гидродинамическую очистку поверхностей струей холодной или горячей воды под давлением 0,5…20 МПа применяют для наружной очистки ремонтируемых машин или агрегатов от непрочных кремнеземных загрязнений, смачиваемых водой. Остальные способы применяют для очистки деталей.

Растворение — это процесс образования однородной системы из двух веществ с распределением загрязнения в очистной среде. Наибольшей взаимной растворимостью обладают вещества со сходным строением полярных молекул.

Углеводородные загрязнения растворяют в органических растворителях, ржавчину – в кислотном растворе и лакокрасочные материалы в щелочном.

Смачивание заключается в растекании капли жидкости, помещенной на поверхность твердого тела. Это свойство зависит от поверхностного натяжения жидкости, сочетания составов жидкости и твердого тела. Смачивание — результат межмолекулярного взаимодействия сред на границе соприкосновения трех фаз твердое тело — жидкость – газ. Если загрязнение смачивается раствором, то он проникает в поры и трещины твердого тела. Углеводородные загрязнения не смачиваются водой, а минеральные частицы смачиваются при условии отсутствия жировых пленок на поверхности.

На границе очищающей среды имеется слой молекул раствора, не уравновешенных жидкостью, поэтому в единице объема этого слоя сосредоточено энергии больше, чем в равном объеме жидкости в глубине раствора. Этот слой обладает избытком свободной энергии. Имеются вещества, способные понижать поверхностную энергию раствора, которые называются поверхностно-активными веществами (ПАВ).

Источник

Заготовки восстанавливаемых деталей. Очистка заготовок. Виды и характеристика способов создания ремонтных заготовок , страница 7

— способ защиты зоны нанесения покрытия от вредного влияния окружающей среды (без защиты, с местной защитой, в герметичной камере);

— вид связи между покрытием и основой (химическая, механическая, диффузионная и др.);

— виды энергии, соответственно, на дробление, перенос и закрепление материала (механическая, химическая, тепловая, электрическая, магнитная и др.).

Сочетание приведенных признаков без пропусков и повторений описывает как применяемые, так и новые способы создания ремонтных заготовок путем нанесения покрытий.

2.3.2. Классификация и общая характеристика способов создания ремонтных заготовок

Классификация способов. Ремонтные заготовки получают без вложения или с вложением материалов в исходные заготовки (рис. 2.8.). В первом случае элементы детали обрабатывают под ремонтные размеры и в качестве припусков используют изношенные поверхностные слои материала или материал детали перемещают внутри ее объема. Во втором случае на восстанавливаемые элементы наносят покрытия и деталь в процессе восстановления приобретает номинальные размеры.

Способ получения сопряжения деталей с ремонтными размерами бывает основным при освоении ремонта агрегатов, когда ограничены или отсутствуют мощности по нанесению восстановительных покрытий. Восстанавливаемый элемент более дорогой и трудоемкой детали сопряжения обрабатывают под ремонтный размер. Другую сопрягаемую деталь изготовляют или приобретают. Способ обеспечивает наименьшую трудоемкость восстановления, правильную геометрическую форму восстанавливаемых элементов и возвращает сопряжению деталей первоначальный зазор. Однако, реализация способа сопряжена с большими затратами на приобретение заменяемой детали, а в эксплуатации возможен повышенный износ подвижного сопряжения из-за снятия наружного более износостойкого слоя материала, имеет место также снижение усталостной прочности шеек валов.

Восстановительные покрытия наносят наплавкой, приваркой, напылением, химическим осаждением из растворов, электролизом, осаждением из газовой или парогазовой фазы и др.

Ведущее место в процессах создания ремонтных заготовок занимает наплавка, в свою очередь до 80 % ее объема приходится на ее механизированные способы. При наплавке применяют различные источники тепла для нагрева наносимых материалов и детали. При этом материал покрытия плавится (теплом пламени, дуги, тока, излучения и др.), переносится на оплавленную восстанавливаемую поверхность, а ванна металла кристаллизуется.

В зависимости от вида присадочного материала различают дуговую наплавку: компактной или порошковой проволокой или лентой, по оболочке, электромагнитной шихтой и порошками. В зависимости от вида защиты сварочной ванны от влияния атмосферного воздуха наплавка бывает: без защиты, под слоем флюса, в среде защитных газов, самозащитной проволокой. По степени автоматизации наплавку делят на ручную, полуавтоматическую и автоматическую.

В зависимости от вида источника диспергирования частиц напыляемого материала и источника тепловой энергии различают основные виды газопламенного напыления: электродуговое, газопламенное, детонационное и плазменное. Плазменное напыление, в свою очередь, подразделяется на индукционное и плазменно-дуговое. По виду защиты рабочей зоны напыления различают его виды: без защиты, с местной защитой и в герметичной камере.

Процессы создания припусков с применением дополнительных деталей (ДРД) подразделяют в зависимости от способа закрепления ДРД и используемой, при этом, энергии.

Процессы перемещения материала заготовки пластическим деформированием подразделяются в зависимости от вида и источника применяемой энергии и соотношения направлений сил и деформаций.

В ремонтном производстве нашли наибольшее применение: электродуговая наплавка, газотермическое напыление, нанесение электрохимических покрытий, электроконтактная приварка металлического слоя, пластическое деформирование материала, нанесение полимерных покрытий, закрепление дополнительных ремонтных деталей. Для получения ремонтных заготовок ограниченно применяют пайку, заливку металлов и пластмасс.

Источник

Определение и назначение ремонтных заготовок

Ремонтная заготовка — это восстанавливаемая деталь с припусками на ее поверхностях. Эти припуски необходимы для ее механической обра­ботки с целью обеспечения необходимых значений физико-механических свойств и точностных параметров взаимного расположения, формы, раз­меров и шероховатости поверхностей. Виды ремонтных заготовок определяются способом создания при­пусков для их последующей механической обработки. Эти припуски полу­чают одним из трех способов:

1)использованием материала самой детали на поверхности восстанав­ливаемого элемента для его обработки под один из ремонтных размеров; 2) перемещением материала детали из ее неизнашиваемого объема в зону будущей обработки путем пластического деформирования;3) нанесением покрытия.

Два последних способа позволяют восстанавливать элементы дета­лей до номинальных размеров. Последний способ получил наибольшее распространение. Покрытие — это материал, нанесенный на восстанавливаемую по­верхность детали и имеющий с ней механическую или химическую связи.

Слой — это часть покрытия или основного металла детали по толщи­не, характеризующаяся постоянством химического, структурного или фа­зового состава.

На операциях создания ремонтной заготовки, в основном, формиру­ют состав материала рабочих поверхностей детали путем выбора материа­ла покрытия и условий его нанесения, что в значительной мере определяет послеремонтную надежность детали. В дальнейшем необходимая совокупность структуры и свойств восстановленных поверхностей будет обеспе­чена термической, химико-термической и механической обработкой. Вид и свойства восстановительного покрытия должны обеспечить возможность его механической обработки.

Численные значения свойств по толщине восстановительного по­крытия и материала детали должны изменяться не скачкообразно, а плавно по установленному закону. Смежные слои покрытия и основы обеспечи­вают прочное соединение покрытия с материалом детали, следующий слой повышает механическую прочность детали, в том числе усталостную, а на­ружный слой, участвующий в трении, обеспечивает необходимую износо­стойкость восстановленного элемента.

Нанесение покрытий позволяет исключить применение дорогостоя­щих и дефицитных материалов (стали ШХ15, 38ХС, 38ХГН и др.) в каче­стве основы детали и применять для этих целей конструкционные стали (сталь 40 и др.). В условиях абразивного изнашивания срок эксплуатации деталей с покрытиями повышается в 2,0. 2,5 раза по сравнению с термообработанными поверхностями деталей из конструкционных сталей.

Процесс получения ремонтных заготовок. В основу классифика­ции способов создания припусков на восстанавливаемых поверхностях по­ложены признаки превращения основного материала в покрытие, а также виды потребляемой энергии. Процесс создания ремонтных заготовок будет определен, если указаны:

1-степень дробления исходного материала (ионы, молекулы, части­цы, капли, вся масса покрытия); 2-место дробления исходного материала в процессе нанесения по­крытия (перед нанесением, в процессе нанесения); среда переноса материала (жидкий раствор, сжатый воздух, про­дукты горения газов, плазма, вакуум); 3-состояние наносимого материала (твердое, жидкое, парообразное); 4-состояние материала поверхности детали (твердое, жидкое); 5-способ защиты зоны нанесения покрытия от вредного влияния ок­ружающей среды (без защиты, с местной защитой, в герметичной камере); 6-вид связи между покрытием и основой (химическая, механическая, диффузионная и др.); 7-виды энергии, соответственно, на дробление, перенос и закрепле­ние материала (механическая, химическая, тепловая, электрическая, маг­нитная и др.).

Сочетание приведенных признаков без пропусков и повторений опи­сывает как применяемые, так и новые способы создания ремонтных заго­товок путем нанесения покрытий.

Источник