Способы восстановления картера редуктора заднего моста автомобилей

Распространенными дефектами корпусов редуктора заднего моста автомобилей являются трещины и пробоины.

Корпус редуктора состоит из чугуна, а сварка чугунных деталей вызывает значительные трудности:

из-за отсутствия площадки текучести у чугуна, хрупкости и небольшого предела на растяжение, что часто служит причиной образования трещин;

отсутствия переходного пластического состояния при нагреве до плавления: из твердого состояния чугун сразу переходит в жидкое. Жидкотекучесть затрудняет ремонт деталей даже с небольшим уклоном от горизонтального положения;

получения отбеленных участков карбида железа (Fe₃C - цементит), трудно поддающихся механической обработке.

Чугун можно сваривать дуговой сваркой металлическим или угольным электродом, газовой сваркой, заливкой жидким чугуном, порошковой проволокой, аргонодуговой сваркой и т.д.

Выбор способа и метода сварки зависит от требований к соединению. При определении метода учитывают: необходимость механической обработки металла шва и околошовной зоны после сварки, получения однородности металла шва с металлом свариваемых деталей; требования к плотности шва; нагрузки, при которых должны работать детали.

Холодную сварку выполняют без предварительного подогрева деталей. Не допускаются отбел чугуна и закалка сварного шва. Наплавленный металл должен быть достаточно пластичным.

На получение качественного соединения влияют технологические и металлургические факторы. К первым относят силу тока, напряжение дуги и скорость наплавки, ко вторым - графитизацию, удаление углерода и карбидообразование.

Сваривать рекомендуется на низких режимах при силе тока 90…10 А электродами с малым диаметром (3 мм), короткими валиками (длиной 40…50 мм), охлаждением детали после наложения каждого валика до температуры 330…340 ˚ С. Это позволяет в некоторой степени снизить долю основного металла в металле шва и значение сварочных напряжение посредством проковки валиков шва сразу же после окончания сварки.

Чтобы получить более мягкую перлитно-ферритную структуру, необходимо, чтобы процесс графитизации прошел более полно, т. е. до такой стадии, при которой осталось бы мало углерода в связанном состоянии. Ускорению графитизации способствуют такие элементы, как C, Si, Al, Ti, Ni и Cu.

Введение в состав наплавочных материалов кислородсодержащих компонентов способствует максимальному удалению избыточного углерода.

Карбидообразующие элементы W, Cr, V и Mo связывают углерод в труднорастворимые карбиды.

Ручную дуговую холодную свару чугуна стальными электродами подразделяют на сварку стальными электродами без специальных покрытий; с карбидообразующими элементами в покрытии; с окислительными покрытиями.

Стальными электродами без специальных покрытий сваривают тогда, когда не требуется механическая обработка и не оговариваются плотность и прочность соединения. В качестве электродного материала для сварки малоуглеродистых сталей применяют электроды Э-34 и Э-42. Основной ее недостаток - появление трещин и отбеленных структур в самом шве и околошовной зоне.

В конце 50-х годов изобретателем Л.И. Витиловым была предложена сварка методом отжигающих валиков, позволившая расширить возможности использования стальных электродов. Ее сущность состоит в следующем. Трещину предварительно разделывают (РМДП.00118.Д2). Наносят короткими участками (15…25 мм) вразброс вначале на одну кромку разделанной трещины подготовительные отжигающие валики,, а затем на другую, не соединяя их.

Валики наплавляют высотой 4…5 мм снизу, покрывая предыдущий на 60…70 %. После того как они будут наложены по всей длине трещины, деталь охлаждают до температуры 70…80 ˚ С, а затем заваривают также вразброс промежутки между ними соединительными валиками.

Исследования распределения твердости шва показали, что с использованием отжигающих валиков она снижается на 20…25 HRC. Это происходит за счет уменьшения содержания карбидных структур в переходной зоне. Шов свободно поддается механической обработке резанием. Его прочность и плотность удовлетворительные. Недостаток способа - весьма высоки трудоемкость процесса и квалификация сварщика.

При холодной сварке чугуна широко используют проволоки ПАНЧ-11 и ПАНЧ-12.

Установлено, что наличии большого количества никеля при сочетании с редкоземельными элементами (литий, церий и др.) позволяет получить пластичный, без трещин и пор метал шва. В зоне сплавления отсутствует ледебурит.

Разработана высокоэффективная технология заварки трещин в стенках корпусных деталей. Она заключается в следующем. Трещины заваривают проволокой ПАНЧ-11 на обратной полярности. Режим сварки: I = 100…140 А, U = 14…18 В, v = 0, 15…0, 25 см/с, диаметр проволоки 1, 4 мм. Место расположения трещины зачищают до металлического блеска. Рядом с трещиной по обе стороны от нее на расстоянии 7…10 мм шлифовальным кругом разделывают канавку по всей длине трещины (РМДП.00118.Д2). Глубина разделки 1, 5…3 мм и ширина 3…5 мм. Заваривают короткими участками (20…50 мм) поперек трещины с заполнением металлом подготовленных канавок.

Валики накладывают поочередно от краев трещины к середине. Каждый из них охлаждают до температуры 40…60 ˚ С, прежде чем будет нанесен последующий. Обязательное условие - перекрытие предыдущего валика последующим на 1/3 его ширины. Разделанные канавки вдоль трещины служат упорами в усадке шва и стягивают ее. Данный способ удовлетворяет требованиям на сварной шов по герметичности и прочности.

Сварка с помощью шпилек требует специальной подготовки изделий под сварку. Этим способом восстанавливают ответственные изделия как малых, так и больших габаритов, работающие при значительных нагрузках и не требующие обработки после сварки.

При этом способе кромки свариваемых деталей скашивают под углом 45˚ (при толщине детали свыше 5…6 мм). Общий угол разделки должен составлять 90˚. В подготовленных кромках просверливают отверстия и нарезают резьбу. В отверстия ввертывают шпильки из низкоуглеродистой стали. Шпильки располагают в шахматном порядке. Они могут быть разных диаметров в зависимости от толщины свариваемых деталей; при толщине свариваемых деталей до 10 мм диаметр шпилек не должен превышать 6мм. При большей толщине свариваемых деталей диаметр шпилек ориентировочно выбирают по табл. 4.1. При этом в разделку устанавливают шпильки большего диаметра, а около разделки ставят шпильки меньшего диаметра. Высота возвышения шпилек над поверхностью свариваемого металла должна быть 0, 5…1, 0 диаметра шпильки. Перед сваркой шпильки плотно ввертывают в тело свариваемого металла. Глубина посадки шпилек должна составлять 1…2 диаметра шпильки. Разделка кромок может быть V- и X-образная. Наиболее часто применяют V-образную разделку на половину толщины свариваемого металла. Подготовленный под сварку с ввернутыми шпильками металл должен быть очищен от грязи, масла, влаги и литейной корки.

Таблица 4.1

Диаметр шпилек в зависимости от толщины свариваемых чугунных деталей, мм

Толщина свариваемого металла	Диаметр шпильки	Расстояние между шпильками
		l	l1
10…20 20…25 25…30 ≥ 30	10 12 14 16	40…60 48…50 50…56 50…80	5…10 10…12 12…15 15…20

 

Сварку выполняют на постоянном или переменном токе с использованием электродов с защитно-легирующими покрытиями типов Э42, Э42А, Э50 и Э50А. При толщине металла до 5 мм диаметр электрода берут 3…4 мм, при толщине 5…10 мм диаметр электрода 4…5 мм. Ориентировочный режим сварки следующий:

 

Диаметр электрода, мм	3	4	5
Сила тока, А	90…100	130…160	180…200

 

В процессе сварки вначале обваривают шпильки кольцевыми швами затем заполняют участки между обваренными шпильками. После этого заплавляют уже всю разделку. При выполнении всех перечисленных операций сварку нужно вести коротки участками по 10…150 мм, чтобы не разогревать сильно изделие. Во избежание коробления количество наплавленного металла должно быть минимальным, тонкостенные изделия рекомендуется перед сваркой закреплять.

Картеры редукторов так же ремонтируют с использованием эпоксидных смол.

Широко используют эпоксидную смолу ЭД-16 - прозрачную вязкую массу светло-коричневого цвета. В герметически закрытом сосуде при комнатной температуре она может храниться продолжительное время.

Смола отвердевает под действием отвердителя. В качестве последнего служат алифатические амины (полиэтиленполиамин), ароматические амины (АФ-2), низкомолекулярные полиамиды (Л-18, Л-19 и Л-20). Самым распространенным считается полиэтиленполиамин - вязкая жидкость от светло-желтого до темно-бурого цвета. Чтобы повысить эластичность и ударную прочность отвержденной эпоксидной смолы, следует вводить в ее состав пластификатор, например дибутилфталат - желтоватую маслянистую жидкость.

С помощью наполнителей улучшаются физико-механические, фрикционные или антифрикционные свойства, повышаются теплостойкость и теплопроводность и снижается стоимость. К ним относят чугунный, железный и алюминиевый порошки, асбест, цемент, кварцевый песок, графит, стекловолокно и др.

Эпоксидную композицию готовят следующим образом. Разогревают тару с эпоксидной смолой ЭД-16 в термошкафу или емкости с горячей водой до температуры 60…80˚ С и наполняют ванночку необходимым количеством смолы. В последнюю добавляют небольшими порциями пластификатор (дибутилфталат), тщательно перемешивая смесь в течение 5…8 мин. Далее так же вводят наполнитель и перемешивают 8…10 мин.

Приготовленный состав можно хранить длительное время. Непосредственно перед его использованием вливают отвердитель и перемешивают в течение 5 мин, после чего эпоксидная композиция должна быть использована в течение 20…25 мин.

Трещины длиной до 20 мм заделывают следующим образом. С помощью лупы 8…10-кратного увеличения определяют границы трещины и на ее концах сверлят отверстия диаметром 2, 5…3 мм. Затем по всей длине снимают фаску под углом 60…70˚ на глубину 1, 0…3, 0 мм. Если толщина детали менее 1, 5 мм, то снимать фаску не рекомендуется.

Зачищают поверхность на расстоянии 40…50 мм от трещины до металлического блеска. Обезжиривают поверхности трещины и зачищенного участка, протирая их смоченным в ацетоне тампоном. После просушивания в течение 8…10 мин поверхность детали вновь обезжиривают и вторично просушивают.

Деталь устанавливают так, чтобы поверхность с трещиной длиной до 20 мм находилась в горизонтальном положении, и наносят шпателем эпоксидный состав на поверхности трещины и зачищенного участка (РМДП.00118.Д2).

Трещину длиной 20…150 мм заделывают так же, но после нанесения эпоксидного состава на нее дополнительно укладывают накладку из стеклоткани. Последняя перекрывает трещину со всех сторон на 20…25 мм. Затем накладку прикатывают роликом. На ее поверхность наносят слой состава и накладывают вторую накладку с перекрытием первой на 10…15 мм. Далее прикатывают роликом и наносят окончательный слой эпоксидного состава.

На трещины длиной более 150 мм наносят эпоксидный состав с наложением металлической накладки и закреплением ее болтами. Подготовка поверхности и разделка трещины такие же, что и для трещины длиной менее 150 мм. Накладку изготавливают из листовой стали толщиной 1, 5…2 мм. Она должна перекрывать трещину на 40…50 мм. В накладке сверлят отверстия диаметром 10 мм. Расстояния между их центрами вдоль трещины 60…80 мм. Центры должны отстоять от краев накладки на расстоянии не менее 10 мм.

Накладку устанавливают на трещину. Кернят центры отверстий на детали, снимают накладку, сверлят отверстия диаметром 6, 8 мм и нарезают в них резьбу 1М8× 1. Поверхности детали и накладки зачищают до металлического блеска и обезжиривают. Далее наносят на них слой эпоксидного состава.

⇐ Предыдущая1234

Поделиться: