Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Рецензент:д.т.н.,проф. Рубанов В.В.



Рецензент: д.т.н., проф. Рубанов В.В.


В работе представлены основные типовые методы восстановления изношенных автомобильных деталей, расчеты режимов технологических процессов, техническое нормирование ремонтных работ и др., индивидуальные задания студентам для аудиторных занятий и выполнения самостоятельных работ.


Содержание

Содержание 3

Практическая работа №1. 5

Восстановление изношенной поверхности детали автоматизированной наплавкой под слоем флюса_ 5

Практическая работа №2. 23

Восстановление изношенной поверхности детали наплавкой в среде защитных газов 23

Практическая работа №3. 36

Восстановление изношенной поверхности детали вибродуговой наплавкой_ 36

Практическая работа №4. 46

Восстановление изношенных поверхностей детали методами напыления 46

Практическая работа №5_ 58

Восстановление изношенных поверхностей деталей гальваническими покрытиями_ 58

Практическая работа №6. 71

Восстановление изношенных участков детали дополнительными ремонтными деталями_ 71

Практическая работа № 7. 72

Обработка восстановленных поверхностей точением на металлорежущих станках_ 72

 


Предисловие

Основной целью практических работ по ремонту автомобилей является расширение, углубление и закрепление специальных теоретических знаний, приобретение практических навыков в выполнении наиболее сложных или более типичных ремонтных операций. Выполнение практических работ по ремонту автомобилей возможно после изучения таких дисциплин: «Технология производства и ремонта автомобилей», «Метрология, стандартизация и квалиметрия», «Технология конструкционных материалов».

В результате выполнения практических работ студенты должны усвоить знания процессов восстановления деталей, расчетов, основных технологических режимов, технического нормирования труда на специализированных участках в составе авторемонтных предприятий.

При выполнении практических работ необходимо уделять внимание вопросам экономики производства, снижению себестоимости ремонта, повышению его качества и производительности труда, оценке экономической эффективности различных способов ремонта деталей автомобиля. Выполнение практических работ должно быть построено в тесной связи с современной практикой авторемонтных предприятий.

Работа состоит из двух частей


Практическая работа №1.

Восстановление изношенной поверхности детали автоматизированной наплавкой под слоем флюса

Цель работы: используя исходные данные и справочные материалы, рассчитать режимы и нормы времени для технологического процесса восстановления детали.

Теоретические сведения

Автоматическая наплавка под слоем флюса применяется при восстановлении шеек коленчатого вала, шлицевых валов и т.д.

Сущность процесса сварки и на­плавки. Схема наплавки приведена на рис. 1.1.

Рисунок 1.1. – Схема автоматической наплавки под слоем флюса:

Режимы наплавки

Оборудование

Для восстановле­ния деталей наплавкой под слоем флюса наиболее широко использует­ся специальная установка УД-209. Наплавка осуществляется методом винтового или прямолинейного нало­жения сварочных швов на восстанав­ливаемую поверхность детали.

Уста­новка обеспечивает практически все виды наплавочных работ:

наплавку цилиндрических поверх­ностей по спирали с шагом наплавки от 2, 8 до 12, 6 мм;

наплавку деталей с колебаниями электрода на ширину наплавляемой поверхности (до 60 мм);

линейную наплавку;

наплавку конусных поверхностей.

На установке возможна наплавка деталей диаметром от 25 до 360 мм и длиной от 100 до 800 мм. В качестве электродного материала используют проволоку сплошную и порошковую диаметром 1, 2 — 3, 2 мм.

Наплавочная установка обеспечи­вает фиксацию восстанавливаемой детали, ее вращательное движение, подачу электродной проволоки в зону горения дуги, поступательное пере­мещение электродной проволоки вдоль оси вращения детали и при не­обходимости приведение электрод­ной проволоки в колебательное дви­жение.

Наплавочная установка УД-209 (рис. 1.2) состоит из сварной станины, на которой размещены каретка, вра­щатель детали, механизм подачи электродной проволоки, мундштука, задней бабки с подвижной пиколью, устройства для отсоса газов, бункера для флюса и пульта управления.

Рисунок 1.2. Схема наплавочной установки УД-209

Каретка 5 установлена на станине 1 наплавочного станка и представля­ет собой плиту, на которой закрепле­ны ролики: верхние — на неподвиж­ных осях и нижние, имеющие устрой­ство, поджимающее их к направляю­щим станины. На корпусе каретки крепятся механизмы подъема сва­рочной головки, а также концевые выключатели механизма подъема и перемещения каретки,

Механизм подачи 6 служит для подачи электродной проволоки через мундштук 4 в зону наплавки. Меха­низм подачи установлен ни каретке и состоит из электродвигателя и чер­вячного редуктора, соединенных между собой изоляционной муфтой и изолирующей прокладкой. Кроме то­го, механизм подачи электродной проволоки содержит колебатель мун­дштука и обеспечивает одновремен­ную подачу и колебания электрода. Регулирование скорости подачи электродной проволоки осуществля­ется ступенчато при помощи сменных шестерен.

Мундштук 4 установлен на меха­низме подачи, содержит спираль, яв­ляющуюся направляющей для элект­родной проволоки. Вращатель 2 предназначен для вращения наплав­ляемой детали, а также для синхрон­ного перемещения каретки при помо­щи ходового винта при определенных видах наплавки. Привод врашателя осуществляется через клиноременную передачу и червячный редуктор от тиристорного электродвигателя. Такой привод обеспечивает плавную регулировку частоты вращения шпинделя установки в пределах 0, 06 —6, 58 мин-1.

Задняя бабка 8 с подвижной пи­колью предназначена для поджима длинномерных наплавляемых дета­лей. Пиноль имеет ручной привод и снабжена тепловым компенсатором. Газоотсос 1 установлен на каретке и предназначен для удаления аэрозо­лей, образующихся в процессе на­плавки. Пульт управления 3 с уста­новкой выполнен в виде панели и со­держит помимо управляющих кнопок амперметр и вольтметр для контроля за силой тока и напряжением дуги, а также указатель чисел оборотов шпинделя.

Наплавочная установка питается от универсального сварочного выпря­мителя ВДУ-506УЗ, имеющего крутопадающие и жесткие (пологопадающие) внешние характеристики, Данный выпрямитель имеет напря­жение холостого хода не более 85 В, номинальное же рабочее напряжение для жестких внешних характеристик 50 В (пределы регулирования— 18— 50 В), а для падающих внешних ха­рактеристик 46 В (пределы регулиро­вания 22 — 46 В). Номинальный сва­рочный ток достигает 500 А. Пределы регулирования сварочного тока для жестких внешних характеристик от 60 до 500 А, для падающих внешних характеристик от 50 до 500 А. Выпря­митель обеспечивает при номиналь­ном напряжении сети легкое зажига­ние и устойчивое горение дуги при лю­бом токе в пределах регулировочного диапазона.

В ремонтном производстве для на­плавки деталей под флюсом доста­точно широко используется автомат А-580М, который представляет собой универсальную сварочную головку облегченного типа. Его используют для наплавки цилиндрических дета­лей диаметром 50 мм электродной проволокой диаметром 1, 6 — 4 мм. Автомат обеспечивает скорость по­дачи проволоки в пределах 78 — 198 м/ч. Автоматическую сварочную головку устанавливают на специаль­ных вращателях или переоборудо­ванных токарно-винторезных стан­ках.

В последние годы институтом элек­тросварки им. Е. О. Патона разра­ботана серия станков У-652, У-653, У-654, предназначенная для наплав­ки под слоем флюса цилиндрических, конических, шлицевых наружных и внутренних поверхностей деталей ди­аметром 50 — 800 мм и длиной до 1300мм.

В авторемонтном производстве на­плавкой подслоем флюса восстанав­ливают десятки наименований дета­лей: коленчатые и распределитель­ные валы, полуоси, валы коробок пе­редач и пр. Анализ данных по распределению работ по способам восстановления деталей позволяет сделать вывод о том, что каждая третья деталь восстанавли­вается наплавкой под слоем флюса.


Порядок выполнения работы

1.5.1. Студент должен законспектировать и оформить теоретическую часть практической работы.

1.5.2. Исходные данные

Исходные данные выбираются согласно индивидуальному шифру студента из таблицы 1.7.: α - первая цифра шифра, β - вторая цифра шифра, γ - третья цифра шифра.

Таблица 1.7 - Исходные данные

Используя исходные данные (d, L) студент разрабатывает ремонтный чертёж детали, согласно требованиям стандартов ЕСКД с учётом правил, предусмотренных ГОСТ 2.604-2000 «Чертежи ремонтные».

Оформление отчета

1.6.1. Студент оформляет таблицу отчёта следующего вида:

Таблица 1.8 – Таблица отчёта

1.6.2. В конце работы приводятся выводы с обязательным указанием значений коэффициентов долговечности и технико-экономической эффективности для данного способа восстановления.

1.7. Контрольные вопросы

1. Для каких деталей применяется автоматическая наплавка под слоем флюса?

2. Назовите преимущества автоматической наплавки под слоем флюса.

3. Какое оборудование применяется для наплавки под слоем флюса?

4. Назовите недостатки автоматической наплавки под слоем флюса.

5. Каким образом обеспечивается требуемая твердость наплавленного слоя?

6. Какие материалы используются для данного вида наплавки?

7. От каких параметров зависит толщина наплавленного слоя?

8. Назовите составляющие нормы времени на наплавку.

9. Как определяется себестоимость восстановления деталей?

10. Назовите недостатки использования переоборудованного токарного станка для наплавки под слоем флюса.


Практическая работа №2.

Восстановление изношенной поверхности детали наплавкой в среде защитных газов

Цель работы: используя данные и справочные материалы, рассчитать режимы технологического процесса восстановления наплавкой в среде углекислого газа.

2.1. Теоретические сведения

Электродуговая наплавка в среде защитных газов получила наибольшее распространение в ремонте машин среди способов нанесения покрытий. Этот способ по сравнению с другими способами создания ремонтных заготовок дает возможность получать слои с высокой производительностью практически любой толщины, различного химического состава и с высокими физико-механическими свойствами. Наплавочные покрытия наносят на цилиндрические поверхности диаметром > 12 мм.

Этот способ восстановления деталей отличается от наплавки под флюсом тем, что в качестве защитной среды используется углекислый газ.

Наплавку в защитных газах применяют в тех случаях, когда невозможны или затруднены подача флюса и удаление шлаковой корки.

Сущность способа наплавки в среде углекислого газа заключается в том, что электродная проволока из кассеты непрерывно подается в зону сварки.

Принципиальная схема наплавки в среде углекислого газа приведена на рисунке 2.1.

Ток к электродной проволоке подводится через мундштук и наконечник, расположенные внутри газоэлектрической горелки. При наплавке металл электрода и детали перемешивается. В зону горения дуги под давлением 0, 05...0, 2 МПа по трубке подается углекислый газ, который, вытесняя воздух, защищает расплавленный металл от вредного действия кислорода и азота воздуха (рисунок 2.1)

Рисунок 2.1 – Схема наплавки в среде углекислого газа:

1 – электродная проволока; 2 – наплавленный слой; 3 – наплавляемая деталь


Преимуществами данного вида наплавки являются доступность визуальное наблюдения за процессом и возможность его широкой механизации и автоматизации с использованием серийного сварочного оборудования. Ее применяют при наплавке деталей в различных пространственных положениях, внутренних поверхностей, глубоких отверстий, мелких деталей и сложных форм и т.п. Технология выполнения наплавки в защитных газах во многом сходна с технологией наплавки под флюсом, отличие лишь в том, что вместо флюсовой применяют газовую защиту зоны сварки. Помимо перечисленных преимуществ это освобождает сварщика от необходимости засыпки флюса и удаления шлака. С целью уменьшения разбрызгивания металла наплавка в защитном газе производится самой короткой дугой. Наплавку плоских поверхностей во избежание коробления деталей производят отдельными участками «вразброс». Цилиндрические детали можно наплавлять по винтовой линии как непрерывным валиком, так и с поперечными колебаниями электрода. Короткие участки могут наплавляться продольными валиками вдоль оси цилиндрической детали, но здесь возможно возникновение деформаций, которые в процессе наплавки следует уравновешивать. Для этого наплавка каждого последующего валика должна производиться с противоположной стороны по отношению к уже наплавленному.

Сварочная дуга. Источником теп­ла при дуговой сварке является сва­рочная дуга — устойчивый электри­ческий разряд в сильно ионизирован­ной смеси газов и паров материалов, используемых при сварке, и характе­ризуемый высокой плотностью токов и высокой температурой.

Тепло, выделяемое в дуге, расходу­ется на нагрев газа, создание свето­вого потока и непосредственно на сварку. Температура дуги—нерав­номерная, наиболее высокая в центре газового столба—около 6000° С.

Основной характеристикой сва­рочной дуги как источника энергии является эффективная тепловая мощность qэ — это количество тепло­ты, введенное в металл в процессе сварки в единицу времени и затра­ченное на его нагрев.

Недостатком способа является то, что в процессе наплавки в углекислом газе наблюдается сильное разбрызгивание жидкого металла, приводящее к налипанию брызг на мундштук и засорению сопла горелки. Кроме того, возможность сдувания газовой струи ветром, что затрудняет наплавку на открытом воздухе.

По роду тока различают электри­ческие дуги, питаемые переменным и постоянным током. При использова­нии постоянного тока различают сварку на прямой и обратной поляр­ности. При горении электрической дуги постоянного тока наибольшее количество тепла выделяется на положительном полюсе. Это объясняет­ся тем, что поток электронов в дуге испускается отрицательным полю­сом — катодом. Электроны как бы бомбардируют положительный по­люс (анод), вследствие чего он разо­гревается сильнее, чем катод. При сварке для плавления свариваемого металла необходимо затратить боль­ше тепла, чем для расплавления са­мого электрода. Поэтому обычно от­рицательный полюс сварочной цепи присоединяют к электроду, а поло­жительный – к свариваемому ме­таллу. Такое присоединение называется прямой полярностью. При питании дуги переменным то­ком полярность тока многократно из­меняется соответственно числу пери­одов, т. е. 50 раз в секунду. Поэтому в сварочной дуге переменного тока по­ток электронов также будет менять свое направление, бомбардируя по­переменно то свариваемый металл, то коней электрода. В результате этого тепло между электродом и свари­ваемым металлом будет распреде­ляться равномерно.

Более экономичны источники пита­ния переменным током. Так, при руч­ной сварке на переменном токе рас­ход электроэнергии составляет 3 — 4 кВт-ч на 1 кг наплавленного метал­ла, а при сварке на постоянном токе 6 — 8 кВт-ч. Однако при постоянном токе электрическая дуга получается более стабильной и устойчивой.

Для создания защитной атмосферы используют: инертные газы (аргон, гелий и их смеси), активные газы (диоксид углерода, азот, водород, водяной пар и их смеси) и смеси инертных и активных газов. Разновидностью процесса является газопламенная защита от сгорания горючих газов или жидкого углеводородного топлива. Наилучшую защиту металла при наплавке обеспечивают инертные газы, однако их применение ограничивается высокой стоимостью

При наплавке углеродистых и легированных сталей используют более дешевый углекислый газ. Наплавка может производиться как плавящимся, так и неплавящимся электродами. Неплавящийся вольфрамовый электрод обычно применяют при наплавке в аргоне и гелии. Наибольшее распространение получила наплавка в углекислом газе плавящимся электродом на постоянном токе обратной полярности. Учитывая, что углекислый газ окисляет расплавленный металл, в наплавочную проволоку обязательно вводят раскислители (марганец, кремний и др.). При наплавке применяют как проволоку сплошного сечения, так и порошковую. Для наплавки деталей из углеродистых и низколегированных сталей с целью восстановления их размеров применяют сварочные проволоки сплошного сечения Св-08ГС, Св-08Г2С, Св-12ГС, а также наплавочные Нп-40, Нп-50, Нп-30ХГСА и др. При наплавке используют материалы: электродную проволоку Св 12ГС, Св-0, 8ГС, Св-0, 8Г2С, Св-12X13, Св-06Х19Н9Т, Св-18ХМА, Нп ЗОХГСА; порошковую проволоку ПП-Р18Т, ПП-Р19Т, ПП-4Х28Г и др.

При необходимости получения наплавленного слоя с особыми свойствами применяют порошковые проволоки. Твердость слоя, наплавленного низкоуглеродистой проволокой марки Св-08Г2С, Св-12ГС составляет НВ 200-250, и проволоками с содержанием углерода более 0, 3% (30ХГСА и др.) после закалки достигает 50 HRC.

Электродуговая наплавка имеет много видов. При их классификации учитывают следующие классификационные признаки:

- уровень механизации (ручная, полуавтоматическая, автоматическая);

- вид применяемого тока (постоянный, переменный, импульсный, специальной характеристики);

- вид электрода (плавящийся, неплавящийся);

- полярность электрода при постоянном токе (прямая, обратная);

- режим (стационарный, нестационарный

- вид дуги (прямая, косвенная);

Режимы наплавки.

Режимы наплавки характеризуются силой тока, напряжением, скоростью наплавки, скоростью подачи проволоки, шагом наплавки, вылетом и смещением электрода. Силу тока при наплавке определяют в зависимости от диаметра детали.

Далее, толщина наплавляемого слоя определяется по формуле:

, (2.1)

где - толщина слоя, мм;

- припуск на обработку перед покрытием, мм (принять =0, 2 мм);

- припуск на обработку после покрытия, мм (для наплавки в среде углекислого газа =0, 7 мм).

Основные параметры режимов наплавки определяют по следующим формулам:

- Скорость наплавки, м/ч

, (2.2)

где: - скорость наплавки, м/ч;

- коэффициент наплавки, г/АЧ;

- сила тока, А;

- шаг наплавки, мм/об ( );

- диаметр проволоки, мм;

- плотность проволоки, г/см3 ( =7, 85 г/см3).

- Сила тока, А

(2.3)


Т а б л и ц а 2.1. Зависимость тока при наплавке от диаметра детали

Диаметр детали, мм Сила тока, А при диаметре электродной проволоки, мм
1, 2 - 1, 6 2 - 2, 5
50-60 120-140 140-160
65-75 150-170 180-220
80-100 180-200 230-280
150-200 230-250 300-350
250-300 270-300 350-380

 

- Частота вращения детали, об/мин

, (2.4)

где - частота вращения детали, мин-1;

- диаметр детали, мм.

- Скорость подачи проволоки, м/ч

, (2.5)

- Шаг наплавки, мм / об

, (2.6)

- Вылет электрода, мм

, (2.7)

- Смещение электрода, мм

, (2.8)

где – коэффициент наплавки, г/Ач (при наплавке постоянным током обратной полярности = 11...14);
– толщина наплавленного слоя, мм;
– плотность электродной проволоки, г/см3 ( = 7, 85 );
– диаметр электродной проволоки, мм;
–сила тока, А;
– диаметр детали, мм.

 

Ориентировочные параметры режимов наплавки под слоем флюса цилиндрических деталей даны в таблице 2.2

Таблица 2.2. Режимы наплавки цилиндрических деталей (толщина слоя 1, 0 – 1, 2 мм)

Параметр Диаметр детали, мм
10...20 20...30 40...50 90...100
Сила тока, А 70...90 85...110 110... 180 100...300
Скорость наплавки, м/ч 40..45 40...45 30...35 70...80
Смещение электрода, мм 2...4 3...5 6...10 8...10
Шаг наплавки, мм/об 2, 5...3, 0 2, 8...3, 2 3, 0...3, 5 5, 0...7, 0
Вылет электрода, мм 7...10 8...11 10...15 20...27

 

В зависимости от диаметра восстанавливаемой детали определяется сила тока и диаметр наплавочной проволоки (таблица 2.3) Приложения).

Таблица 2.3. Режимы наплавки в углекислом газе

Диаметр детали, D, мм Диаметр эл-да, dэл мм, Ток наплавки, I, А Напряжение на дуге, U, В Вылет лектрода, hЭ, мм Шаг наплавки, мм Смещение электрода, мм Расход СО2, л/мин
0.8 70-80 17-18 7-10 2.5 2-4 6-8
20-30 0.8 80-90 18-19 7-10 2.8 3-5 6-8
30-40 0.8-1.0 100-110 19-20 3.0 5-6 8-10
40-50 1.0 110-140 20-21 3.5 6-8 8-10
50-60 1.0-1.2 120-150 20-21 10-12 3.5 6-8 10-12
60-70 1.2-1.4 120-160 21-22 10-15 4.0 6-8 10-12
70-80 1.4 150-170 21-22 4.0 6-8 12-14
80-90 1.6 170-180 14-18 4.0 8-10 14-16
90-100 1.6-2.0 180-190 15-20 4.5 8-10 15-18
100-150 2.0 190-210 22-24 15-20 4.5 8-12 18-20

 

Далее, толщина наплавляемого слоя определяется по формуле:

, (2.9)

где - толщина слоя, мм;

- припуск на обработку перед покрытием, мм (принять =0, 2 мм);

- припуск на обработку после покрытия, мм (для наплавки в среде углекислого газа =0, 7 мм).

Параметры режима наплавки подставлять в формулы без изменения размерностей.

Нормирование операций

Норма времени на выполнение наплавочных работ определяется по формуле:

, (2.10)

где - основное время, определяется по формуле:

, (2.11)

где - длина наплавляемой поверхности, мм;

- программа восстановления, шт.;

- вспомогательное время наплавки (принять =2 мин);

- дополнительное время, определяется по следующей формуле:

, (2.12)

где =10% - коэффициент, учитывающий долю дополнительного времени от основного и вспомогательного;

- подготовительно-заключительное время (принять =20 мин).

Оборудование

Схема установки для автоматической наплавки деталей в среде СО2 приведена на рисунке 2.2

 

Рисунок 2.2— Схема установки для автоматической наплавки деталей в среде диоксида углерода:

I- аппаратный шкаф; 2 — баллон с углекислотой:

Л — подогреватель; 4 осушитель; 5 — редуктор; 6 шланг подводн газа; 7 — токарный станок; 8 — деталь; 9 — наплавочная головка; 10 — кассета с проволокой; 11 — провод; 12 — источник сварочного тока

При наплавке используют токарный станок, в патроне которого устанавливают деталь 8, на суппорте крепят наплавочный аппарат 2. Углекислый газ из баллона 7 подается в зону горения. При выходе из баллона 7 газ резко расширяется и переохлаждается. Для подогрева его пропускают через электрический подогреватель 6. Содержащуюся в углекислом газе воду удаляют с помощью осушителя 5, который представляет собой патрон, наполненный обезвоженным медным купоросом или силикагелем. Давление газа понижают с помощью кислородного редуктора 4, а расход его контролируют расходомером 3.

К достоинствам способа относятся — меньший нагрев деталей; возможность наплавки при любом пространственном положении детали; более высокую по площади покрытия производительность процесса (на 20... 30 %); возможность наплавки деталей диаметром менее 40 мм; отсутствие трудоемкой операции по отделению шлаковой корки, а к недостаткам — повышенное разбрызгивание металла (5... 10%), необходимость применения легированной проволоки для получения наплавленного металла с требуемыми свойствами, открытое световое излучение дуги.

Для наплавки применяют следующее оборудование: наплавочные головки АБС, А-384, А-409, А-580, ОКС-1252М; источники питания ВС-200, ВСУ-300, ВС-400, ПСГ-350, АЗД-7, 5/30; подогреватели газа; осушитель, заполненный силикагелем КСМ крупностью 2, 8—7 мм; редукторы-расходомеры ДРЗ-1-5-7 или ротаметры РС-3, РС-ЗА, РКС-65, или кислородный редуктор РК-53Б.

Порядок выполнения работы

2.5.1. Студент должен законспектировать и оформить теоретическую часть практической работы.

2.5.2. Исходные данные

Исходные данные выбираются согласно индивидуальному шифру студента из таблицы 2.4.: α - первая цифра шифра, β - вторая цифра шифра, γ - третья цифра шифра.

Таблица 2.4 - Исходные данные

Используя исходные данные (d, L) студент разрабатывает ремонтный чертёж детали, согласно требованиям стандартов ЕСКД с учётом правил, предусмотренных ГОСТ 2.604-2000 «Чертежи ремонтные».

Оформление отчета

2.6.1. Студент оформляет таблицу отчёта следующего вида:

Таблица 2.5 – Таблица отчёта

2.6.2. В конце работы приводятся выводы с обязательным указанием значений коэффициентов долговечности и технико-экономической эффективности для данного способа восстановления.

2.7. Контрольные вопросы

1. Для каких деталей применяется наплавка в среде углекислого газа?

2. Назовите преимущества наплавки в среде углекислого газа.

3. Какое оборудование применяется для наплавки в среде углекислого газа?

4. Назовите недостатки наплавки в среде углекислого газа.

5. Каким образом обеспечивается, требуемая твердость наплавленного слоя?

6. Какие материалы используются для данного вида наплавки?

7. От каких параметров зависит толщина наплавленного слоя?

8. Назовите составляющие нормы времени на наплавку.

9. Как определяется себестоимость восстановления деталей?

10. Назовите недостатки использования переоборудованного токарного
станка для наплавки в среде углекислого газа.


Практическая работа №3.

Восстановление изношенной поверхности детали вибродуговой наплавкой

Цель работы: используя данные и справочные материалы, рассчитать режимы технологического процесса восстановления детали вибродуговой наплавкой.

3.1. Теоретические сведения

Технология вибродуговой наплавки предусматривает восстановление деталей с цилиндрическими, коническими наружными и внутренними поверхностями, а также с плоскими поверхностями. Вибродуговой наплавкой с подачей жидкости можно восстанавливать детали небольших диаметров, имеющие термическую или химико-термическую обработку и работающие при статических нагрузках. Сюда можно отнести восстановление шеек под сальники различных фланцев, опорные шейки разжимных кулаков, шейки распределительных валов, цапфы крестовин дифференциала и др.

Этот метод основан на использовании тепла кратковременной дуги, которая возникает в момент разрыва цепи между вибрирующим электродом и наплавляе­мой поверхностью.

Особенность этого способа:

-получение малой толщины наплавляемого слоя,

-прерывистый характер процесса

-непрерывное охлаждение поверхности наплавки.

Вибродуговая наплавка обладает существенными преимуществами по сравнению с другими способами восстановления изношенных деталей. К числу таких преимуществ относятся: незначительные деформации наплавляемых деталей, малая глубина зоны термического влияния, получение наплавленных слоев повышенной твердости без дополнительной термической обработки, возможность наплавки тонких слоев (от 0, 5—0, 7 мм до 2—3 мм). Эти преимущества обусловили широкое применение описываемого способа для восстановления изношенных деталей, в частности для восстановления автомобильных и тракторных деталей, деталей сельхозмашин, электродвигателей, различного промышленного и горнорудного оборудования, деталей судовых механизмов и машин.

Вибродуговая наплавка применяется для восстановления цилиндрических деталей неболь­шого размера, особенно при ремонте деталей автомобилей и тракторов, станоч­ного оборудования (оси, валы, шпиндели, шлицевые валики). За счет вибра­ции электродной проволоки (амплитуда - 0, 5-3, 0 мм) обеспечивается чередова­ние кратковременной дуги, коротких замыканий и холостого хода Деталь, закрепленная в центрах или в патроне станка, равномерно вращается с не­обходимой скоростью. Для получения наплавленного слоя по ее длине сва­рочная ( вибродуговая ) головка перемещается вдоль наплавляемой детали. Электрод и деталь оплавляются за счет дугового разряда. Перенос металла, образующегося в виде капли на конце электрода в период горения дуги, про­исходит преимущественно во время короткого замыкания. Перенос металла не­большими каплями облегчает формирование ровных плотных слоев наплав­ленного металла.

На рисунке.3.1 дана принципиальная электро-кинематическая схема вибродуговой установки с электромеханическим вибратором.

 
 

Рисунок 3.1. Принципиальная схема вибродуговой установки:

1 – кассета с поволокой; 2 – ролики подающего механизма; 3 – якорь вибратора; 4 – насос для охлаждающей жидкости; 5 – вибрирующий мундштук 6 – ренодеталь; 7 – катушка вибратора; 8 –генератора; 9 – электродвигатель; 10 – редуктор.

Токарный станок, на суппорте которого устанавливается наплавочная головка, может быть взят любой марки при условии, что его размеры удовлетворяют габаритам восстанавливаемых деталей. Для уменьшения скорости вращения детали при круговой наплавке применяется редуктор, обеспечивающий минимальную частоту вращения детали — до 8 об/мин.

На суппорте токарного станка закрепляют наплавочную головку (ОКС-6569 или ОКС-1252). Для питания дуги используют источники постоянного тока с жесткой внешней характеристикой (генераторы АНД-500/250, выпрямители ВС-300 и ВС-600, преобразователи ПД-305 и ПСГ-500).
К наплавляемой поверхности ренодетали, которая вращается в центрах токарного станка, роликами подающего механизма из кассеты через вибрирующий мундштук подается электродная проволока. Из-за колебаний мундштука, вызываемых электромеханическим вибратором, проволока периодически прикасается к поверхности восстанавливаемой детали и расплавляется под действием импульсных электрических разрядов, поступающих от генератора. Под действием вибратора мундштук вместе с проволокой вибрирует с частотой 110 Гц и амплитудой колебания до 4 мм (практически 1, 8….2мм). Вибрация электрода во время наплавки обеспечивает стабильность процесса за счет частых возбуждений дуговых разрядов и способствует подаче электродной проволоки небольшими порциями, что обеспечивает лучшее формирование наплавленных валиков. Благодаря вибрациям процесс наплавки может быть осуществлен при низком напряжении (12…18 В).

Суть наплавки в том, что электрод вибрирует вдоль оси, вызывая короткие замыкания в сварочной цепи и короткие периоды действия дуги. Вследствие вибрации электродной проволоки происходит чередование: «дуговой разряд – короткое замыкание – холостой ход». Такой способ дает возможность получить слой толщиной от десятых долей миллиметра до 3 мм за один проход.

Охлаждающая жидкость (4…6 %-ный раствор кальцинированной соды в воде) защищает металл от окисления.

Вибродуговую наплавку можно вести не только в среде охлаждающей жидкости, но и в среде защитных газов, под флюсом и др. В последнем случае наплавленный металл получается более однородной структуры, с меньшими внутренними напряжениями, что дает основание к применению способа (особенно с последующим упрочнением) для восстановления деталей, работающих при знакопеременных нагрузках.

Детали, подлежащие наплавке, подвергаются очистке от грязи и коррозии наждачной шкуркой или металлическими щетками. Детали подвижных сопряжений с небольшим износом (0, 1—0, 20 мм) или погнутостью, а также с большой овальностью целесообразно предварительно прошлифовать, чтобы после механической обработки металл наплавки был наиболее качественным по химическому составу, структуре и механическим свойствам. Обработку следует вести до устранения указанных дефектов. Отверстия на поверхности детали, шпоночные канавки и т. п. заделываются графитовыми или медными пробками.


Поделиться:



Популярное:

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-31; Просмотров: 1423; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.107 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь