ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ВОССТАНОВЛЕНИЯ

ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ВОССТАНОВЛЕНИЯ

ДЕТАЛЕЙ МАШИН И ПРИБОРОВ

Составил:	преподаватель кафедры логистики и методов управления
	Антонов Александр Сергеевич

2012

СОДЕРЖАНИЕ

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ.. 5

ВВЕДЕНИЕ.. 6

ГЛАВА 1 ПРОИЗВОДСТВО ПО ВОССТАНОВЛЕНИЮ ДЕТАЛЕЙ.. 8

1.1 Общие положения. 8

1.1.1 Определения, связанные с восстанавливаемыми деталями. 8

1.1.2 Основные положения надёжности. 12

1.2 Характерные неисправности деталей. 13

1.3 Структура процесса восстановления деталей. 16

ГЛАВА 2 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ.. 20

2.1 Критерии целесообразности восстановления деталей. 20

2.2 Источники экономической эффективности восстановления
деталей. 23

2.3 Расчёт годового экономического эффекта от восстановления деталей 26

ГЛАВА 3 ИСХОДНЫЕ ЗАГОТОВКИ РЕМОНТА.. 29

3.1 Очистка деталей. 29

3.1.1 Виды и свойства загрязнений. 29

3.1.2 Физические основы очистки поверхностей деталей от загрязнений. 32

3.1.3 Способы очистки поверхностей деталей от загрязнений. 36

3.1.4 Очистные технологические среды.. 37

3.1.5 Очистное оборудование и его характеристика. 41

3.2 Определение технического состояния деталей ремонтного
фонда и их сортировка. 46

ГЛАВА 4 ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ (РЕМОНТНЫЕ ЗАГОТОВКИ) 53

4.1 Способы создания ремонтных заготовок. 53

4.2 Восстановление деталей без вложения материала в исходную заготовку 55

4.2.1 Восстановление деталей способом ремонтных размеров. 55

4.2.2 Восстановление деталей пластическим деформированием металла. 57

4.2.3 Электромеханическая обработка. 59

4.3 Восстановление деталей с вложением материала в исходную заготовку 61

4.3.1 Восстановление деталей способом дополнительных ремонтных деталей 61

4.3.2 Сварка в процессах создания ремонтных заготовок. 62

4.3.3 Восстановление деталей пайкой. 70

4.3.4 Заливка жидким металлом. 75

4.3.5 Восстановление деталей с применением синтетических
материалов. 79

4.3.6 Восстановление деталей наплавкой. 87

4.3.7 Восстановление деталей напылением. 96

4.3.8 Восстановление деталей припеканием. 102

4.3.9 Восстановление деталей электрохимическими и химическими покрытиями 109

4.3.10 Электрофизические способы нанесения покрытий. 121

ГЛАВА 5 УПРОЧНЯЮЩАЯ ОБРАБОТКА.. 124

5.1 Классификация методов упрочняющей обработки деталей
машин. 124

5.2 Упрочнение с изменением структуры всего объёма металла. 126

5.2.1 Термообработка при положительных температурах. 126

5.2.2 Криогенная обработка. 131

5.3 Упрочнение с изменением структуры и микрогеометрии поверхности детали 133

5.3.1 Обработка резанием. 133

5.3.2 Поверхностное пластическое деформирование. 136

5.3.3 Электрофизическая обработка. 140

5.3.4 Упрочнение поверхности концентрированными потоками энергии. 142

5.3.5 Комбинированные методы упрочнения. 146

5.4 Упрочнение с изменением химического состава поверхностного слоя металла 147

5.4.1 Химико-термическая обработка. 147

5.4.2 Физико-химическая обработка. 152

5.5 Упрочнение с изменением энергетического запаса поверхностного слоя 155

5.5.1 Обработка в магнитном поле. 155

5.5.2 Обработка в электрическом поле. 156

5.6 Упрочнение с созданием плёнки или износостойкого покрытия
на поверхности детали. 157

5.6.1 Осаждение химической реакцией. 157

5.6.2 Осаждение физическим воздействием. 161

5.6.3 Электролитическое осаждение. 164

5.6.4 Нанесение износостойких покрытий. 166

5.7 Комбинированные методы упрочнения деталей машин. 169

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ... 171

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

РВС	–	Ремонтно-восстановительные составы
CALS	–	Continuous Acquisition and Life Cycle Support Непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла
CAD	–	Computer-aided design Системы автоматизированного проектирования
CAM	–	Computer-aided manufacturing Системы технологической подготовки производства
CAE	–	Computer-aided engineering Системы инженерного анализа и расчетов
PDM	–	Project Data Management Системы управления данными об изделиях
ILS	–	Integrated Logistic Support Системы интегрированной логистической поддержки изделия
СТО	–	Станция технического обслуживания
ДРД	–	Дополнительная ремонтная деталь
СОЖ	–	Смазочно-охлаждающая жидкость
ПАВ	–	Поверхностно-активные вещества
ККМ	–	Критическая концентрация мицеллообразования
РЭС	–	Растворяюще-эмульгирующие средства
ТМС	–	Технические моющие средства
КПД	–	Коэффициент полезного действия
ХТО	–	Химико-термическая обработка
ТВЧ	–	Токи высокой частоты
CVD	–	Chemical vapor deposition Химическое осаждение из паровой фазы
PVD	–	Physical vapour deposition Физическое осаждение из паровой фазы
КИБ	–	Катодно-ионная бомбардировка
РЭП	–	Реактивное электронно-плазменное осаждение покрытий из пароплазменной фазы в вакууме
МИР	–	Магнетронно-ионное распыление
ППД	–	Поверхностное пластическое деформирование
ТМО	–	Термомеханическая обработка
ВТМО	–	Высокотемпературная термомеханическая обработка
НТМО	–	Низкотемпературная термомеханическая обработка
ХТО	–	Химико-термическая обработка
ДСМ	–	Деформационное старение мартенсита

ВВЕДЕНИЕ

Восстановление деталей является неотъемлемой частью ремонтного производства и представляет собой технологию, науку и учебную дисциплину. Восстановление деталей имеет большое народнохозяйственное значение и является одним из факторов технико-экономической эффективности ремонтного производства.

Образование и развитие неисправностей в машине объясняется действием объективно существующих закономерностей. В большинстве случаев происходят изменения в сопряжениях – нарушения заданных зазоров в подвижных соединениях или натягов в неподвижных. Также, в результате изнашивания, механических и коррозионных повреждений и усталости металла детали утрачивают свою работоспособность. Однако большинство деталей имеет остаточный ресурс и может быть использовано повторно в результате проведения сравнительно небольшого объёма работ по их восстановлению.

Восстановление деталей – это технологический процесс возобновления их работоспособности и технического ресурса путём возвращения геометрических параметров и механических свойств, изменившихся за время эксплуатации, и доведения их до нормативных значений.

Технология восстановления деталей базируется на технологии машиностроения, материаловедении, диагностике, теории сварочных процессов, электрохимии, механической и термической обработке заготовок, технических измерениях, организации и экономике производства.

Для восстановления конкретной детали, выбирается тот тип восстановления и та технология, которая бы оптимально отвечала всем требованиям надёжности и качеству восстановленной поверхности детали и являлась экономически целесообразной. Существует множество способов восстановления деталей машин. Существующие современные технологии холодного пластического деформирования, плазменного напыления, лазерной и детонационной наплавки, электродугового напыления, микродугового оксидирования, ультразвукового восстановления и упрочнения, трибохимические методы безразборного сервиса и ремонта (РВС-технологии), а также совмещенные или комбинированные методы упрочнения и восстановления изношенных поверхностей деталей (так называемые, дуплекс- и триплекс-технологии) существенно повышают качество поверхностей, износостойкость и ресурс деталей машин и механизмов.

Курс «Технология и оборудование восстановления деталей машин и приборов» включает характеристику производства по восстановлению деталей; основные процессы получения и создания исходных и ремонтных заготовок; традиционные и перспективные способы восстановления деталей; особенности механической, термической и химико-термической обработки в процессах восстановления деталей; основные направления развития и совершенствования технологии упрочнения материалов деталей; оборудование для восстановительного ремонта; технико-экономические аспекты ремонтно-восстановительного производства.

Цель преподавания учебной дисциплины «Технология и оборудование восстановления деталей машин и приборов» заключается в обеспечении студентов современными сведениями о структуре, задачах, роли и организации ремонтно-восстановительного производства, материалах для нанесения покрытий, внедрённых и перспективных способах создания ремонтных заготовок, их термической и механической обработке, выборе способа восстановления детали, основах маркетинговой и технологической подготовки производства к освоению восстановления деталей и методах создания оборудования и оснастки в собственном вспомогательном производстве. Преподавание данной дисциплины направлено на формирование у студентов инженерного мышления в области технологии упрочнения поверхностей, нанесения покрытий и восстановления деталей машин.

Задачами изучения дисциплины являются:

а) получить теоретические знания и практический опыт в области технологии упрочнения, создания покрытий и восстановления деталей машин;

б) по каждому технологическому методу усвоить следующие сведения:

– вопросы теории,

– особенности технологии,

– принципы выбора рациональной технологии,

– приёмы оптимизации технологических режимов.

В силу того, что восстановление деталей носит комплексный характер, необходим системный подход. Изучение данной дисциплины необходимо для выработки у студентов комплексного инженерного подхода при определении оптимальных условий и режимов эксплуатации машин и механизмов.

ГЛАВА 1 ПРОИЗВОДСТВО ПО ВОССТАНОВЛЕНИЮ ДЕТАЛЕЙ

Общие положения

Определения, связанные с восстанавливаемыми деталями

Очистка деталей

Виды и свойства загрязнений

Заливка жидким металлом

Криогенная обработка

Обработка резанием

Электрофизическая обработка

Физико-химическая обработка

Обработка в магнитном поле

Электролитическое осаждение

Основная

1. Иванов, В.П. Технология и оборудование восстановления деталей машин: учебник / В.П. Иванов. – Минск: Техноперспектива, 2007. – 458 с.

2. Савич, А.С. Технология и оборудование ремонта автомобилей / А.С. Савич, В.П. Иванов, В.К. Ярошевич. – Минск: Адукацыя i выхаванне, 2009. – 464 с.

3. Молодык, Н.В., Зенкин, А.С. Восстановление деталей машин. Справочник. – М.: Машиностроение, 1989. – 480 с.: ил.

4. Полевой, С.Н., Евдокимов, В.Д. Упрочнение машиностроительных материалов. - М.: Машиностроение. 1994. - с. 496.

5. Батищев, А.Н. Восстановление деталей сельскохозяйственной техники / А.Н. Батищев, И.Г. Голубев, В.П. Лялякин. – М.: Информтехиздат,
1995. – 296 с.

6. Восстановление деталей машин: справочник / Ф.И. Пантелеенко [и др.]; под ред. В.П. Иванова. – М.: Машиностроение, 2003. -672 с.

7. Воловик, Е.Л. Справочник по восстановлению деталей / Е.Л. Воловик. – М.: Колос, 1981. – 351 с.

8. Харламов, Ю.А. Основы технологии восстановления и упрочнения деталей машин: учеб. пособие в 2 т. / Ю.А. Харламов, Н.А. Будагьянц. – Луганск: Изд-во Восточно-укр. национ. ун-та им. В. Даля, 2003. – 480 с. – 1 т.

9. Харламов, Ю.А. Основы технологии восстановления и упрочнения деталей машин: учеб. пособие в 2 т. / Ю.А. Харламов, Н.А. Будагьянц. – Луганск: Изд-во Восточно-укр. национ. ун-та им. В. Даля, 2003. – 480 с. – 2 т.

10. Черноиванов, В.И. Организация и технология восстановления деталей машин / В.И. Черноиванов, В.П. Лялякин. – 2-е изд., доп. и перераб. –
М.: ГОСНИТИ, 2003. – 448 с.

11. Струк, В.А. Материаловедение: учебник / В.А. Струк [и др.]. – Минск: ИВЦ Минфина, 2008. – 519 с.

Дополнительная

1. Сидоров, А.И. Восстановление деталей машин напылением и
наплавкой. - М. Машиностроение. 1987. - с. 192.

2. Федин, А.П. Сварочное производство. - Минск: Вышэйшая школа.
1992. - с. 303.

3. Шадуя, В.Л. Современные методы обработки материалов в машиностроении: учеб. пособие / В.Л. Шадуя. – Минск: Техноперспектива, 2008. – 314 с.

4. Филонов, И.П. Инновации в технологии машиносроения: учеб. пособие / И.П. Филонов, И.Л. Баршай. – Минск: Выш. шк., 2009. – 110 с.

5. Андрианов, А.И. Прогрессивные методы технологии машиностроения. – М.: Машиностроение, 1975. – 240 с.

6. Теория и практика нанесения защитных покрытий / П.А. Витязь, В.С. Ивашко, А.Ф. Ильющенко и др. – Минск: Бел. навука, 1998. – 583 с.

7. Одинцов, Л.Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием: справочник. – М.: машиностроение, 1987. – 328 с.

8. Ворошнин, Л.Г. Теория и практика получения защитных покрытий с помощью ХТО / Л.Г. Ворошнин, Ф.И. Пантелеенко, В.М.
Константинов. – Минск: ФТИ: Новополоцк: ПГУ, 1999. – 328 с.

9. Есенберлин, Р.Е. Восстановление автомобильных деталей сваркой, наплавкой и пайкой / Р.Е. Есенберлин. – М.: Транспорт, 1994. – 320 с.

10. Газотермические покрытия из порошковых сплавов: справочник / Ю.Н. Борисов [и др.]. – Киев: Наукова думка, 1987. – 544 с.

11. Какуевицкий, В.А. Ресурсосберегающие технологии восстановления деталей автомобилей / В.А. Какуевицкий. – М.: Транспорт, 1993. – 176 с.

12. Лахтин, Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов. - 6-е изд. – М.: Металлургия, 1993. – 447 с.

13. Лахтин, Ю.М., Леонтьева, В.П. Материаловедение: учебник для вузов / Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1990. – 528 с.

14. Материаловедение: учебник для вузов / Б.Н. Арзамазов [и др.]; под общ. ред. Б.Н. Арзамазова и Г.Г. Мухина. – 3-е изд., стереотип. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. – 646 с.

15. Мрочек, Ж.А. Прогрессивные технологии восстановления и упрочнения деталей / Ж.А. Мрочек, Л.М. Кожуро, И.П. Филонов. – Минск: Технопринт, 2000. – 268 с.

16. Надёжность и ремонт машин / В.В. Курчаткин [и др.]; под ред. В.В. Курчаткина. – М.: Колос, 2000. – 776 с.

17. Схиртладзе, А.Г. Технология восстановления корпусных деталей /
А.Г. Схиртладзе // Технология металлов. – 2001. – №12. – с. 30-33.

18. Схиртладзе, А.Г. Технология восстановления гладких и шлицевых валов / А.Г. Схиртладзе // Ремонт, восстановление, модернизация. – 2001. –
№12. – с. 30-33.

19. Хромов, В.Н. Упрочнение и восстановление деталей машин термоупруго-пластическим деформированием / В.Н. Хромов, И.К. Сенченов. – Орёл: Изд-во ОГСХА, 1999. – 221 с.