Файл: Архангородский, Л. А. Ремонт и монтаж оборудования учеб. пособие.pdf

повышенное содержание углерода и кремнезема. Обязательно используют флюс для расщепления тугоплавких окислов, напри­ мер состоящий из 50% плавленой буры, 47% двууглекислого нат­ рия и 3%> кремнезема.

Флюс тонким слоем засыпают на завариваемое место, рас­ плавляют горелкой и в пламя вводят пруток присадочного мате­ риала с флюсом.

После газовой сварки во избежание трещин шов, а при горя­ чей сварке всю деталь необходимо медленно охлаждать (вместе с печью или под слоем золы).

Ковкий чугун плохо поддается сварке. Его сваривают электро­ дами 0 3—4 мм из цветного металла марки 034-1 или МНУ-1 с покрытием УОНИ 13/55, постоянным током обратной полярности. Сила тока 700—1000А при толщине металла 5—8 мм и 120—130А при толщине 8—12 мм.

Восстановление деталей наплавкой. Наплавкой наращивают металл на деталь, расплавляя присадочный материал газовой сваркой или электросваркой. Наплавленный металл образует одно целое с металлом детали и связан с ним прочно и надежно. При помощи наплавки можно увеличить размеры детали, а также полу­ чить поверхностный слой, обладающий большой износостойко­ стью. Наплавка является наиболее эффективным способом восста­ новления изношенных деталей до первоначальных размеров. Для наплавки используют электроды, применяемые при сварке, или специальные наплавочные электроды (ОЗН-250, ОЗН-ЗОО и др.), повышающие износостойкость деталей.

Крупные детали перед наплавкой нагревают. Процесс наплав­ ки ведут в один слой или несколько слоев. В последнем случае наплавляемые слои металла (валики) должны перекрывать друг друга. Значительно повышает износостойкость деталей наплавка электродами ЦС-1, ЦС-2 из твердого сплава типа сормайт. Выпус­ каемые в виде прутков 0 5—7 мм электроды ЦС-1, ЦС-2 наплав­ ляют ацетилено-кислородным пламенем или электрической дугой на изношенную закаленную поверхность небольших деталей, не подвергающихся изгибающим усилиям. Слой, нанесенный электро­ дом ЦС-1, не воспринимает последующую термическую обработку. Поверхности, наплавленные сормайтом, обрабатывают твердо­ сплавными резцами ВКЗ, ВК6 или шлифуют.

Ручная наплавка отличается трудоемкостью и малой произво­ дительностью. Поэтому на ремонтных заводах и в крупных мас­ терских используют полуавтоматическую и автоматическую на­ плавку под слоем флюса и в среде защитных газов, которая не отличается от полуавтоматической и автоматической сварки. Про­ изводительность наплавки изношенных деталей под слоем флюса в 5—7. раз выше производительности дуговой наплавки ручным способом.

Для полуавтоматической и автоматической наплавки под слоем флюса применяют разнообразную аппаратуру, для наплавки де­

52

способа наплавки является вибрация электрода, совершающего продолы-ю-осевые колебательные движения. Из-за вибрации меж­ ду вращающейся деталью и электродами проволоки периодиче­ ски зажигается дуга, которая угасает в момент касания проволо­ ки и детали и вновь возбуждается при удалении от детали. В мо­ мент короткого замыкания конец электрода плавится и расплав­ ленный металл переходит иа деталь.

Вибродуговая наплавка проводится при помощи виброконтакгной автоматической головки (КМ-54, ГМВК-1 и др.), устанавли­ ваемой на поперечный суппорт токарного станка, в патрон которо­ го закреплена деталь.

Для вибродуговой наплавки используют постоянный ток напря­ жением 10—11 В. В качестве источника питания применяют селе­ новые и германиевые выпрямители ВСГ-ЗА, ВАГГ-15-600 и др. Наплавку проводят сварочной проволокой 0 1,5—2,5 мм: малоуг­ леродистой (СВ-08), среднеуглеродистой (ОВС, ЦС и др.) и леги­ рованной (СВ-18ХГС, СВ-ЗОХГС и др.). Для уменьшения теплово­ го влияния дуги в зону наплавки подают 3%-ный раствор кальци­ нированной соды.

Основные преимущества вибродуговой наплавки — это незначи­ тельный нагрев детали (80—90° С), возможность получения на­ плавленного слоя длиной от 0,3 до 3 мм за один проход и высокой твердости без последующей термической обработки, высокая проч­ ность сцепления наплавленного металла с основным, а также сравнительно низкая стоимость восстановления детали (ниже стои­ мости новой детали в 3,5 раза и более).

§ 5. Восстановление деталей металлизацией

Металлизацией называют процесс нанесения на изношенную поверхность детали расплавленного металла в мелкораспыленном состоянии. Наращиваемый металл в виде проволоки 0 1—2- мм поступает в металлизационный аппарат (рис. 18), где расплавля­ ется электрической дугой электрометаллизатора (ЛК-6А, ЭМ-ЗА, ЭМ-6А) или ацетилено-кислородным пламенем газового металлизатора (ГИМ-1, ГИМ.-2). Мельчайшие металлические частицы раз­ мером 15—20 мкм, выброшенные металлизатором со скоростью 100—240 м/с, вкрапливаются в поверхность детали и прочно с ней сцепляются, а также между собой, образуя сплошное покры­ тие.

Металлизацию используют для восстановления изношенных де­ талей цилиндрической формы (вкладышей, втулок, шеек валов, подшипников и т. п.), исправления литейных дефектов (например,

53

7

S — приемные трубки*

заделки раковин, трещин)', восполнения недостающей массы при балансировке деталей, защиты от коррозии и нанесения антифрик­ ционных износостойких покрытий.

Для восстановления металлизацией поверхностей стальных де­ талей под неподвижные посадки используют малоуглеродистую проволоку ( 0 12—18 мм) из сталей 8, 10, 20, а для восстановле­ ния деталей, работающих в подвижных соединениях, высокоугле­ родистую проволоку из сталей У7, У7А, У8, У8А, отожженную при температуре 760° С в электрической печи. Для заделки трещин в чугунных деталях применяют цинковую проволоку Ц2, а для на­ несения антифрикционных покрытий — латунную проволоку ЛС-69-1.

Перед проведением процесса металлизации поверхности дета­ лей очищают от масла и грязи, промывают бензином, керосином или в моечных машинах. Затем детали придают правильную гео­ метрическую форму, поверхность делают шероховатой для лучше­ го сцепления с расплавленными частицами металла. Шерохова­ тость поверхности детали создается одним из следующих способов: на цилиндрических деталях — нарезанием на токарном станке рва­ ной резьбы (глубиной 0,5—0,75 мм и с шагом 0,75—1,25 мм), на плоских поверхностях — насечкой зубилом с последующей обра­ боткой драчевыми напильниками. Закаленные детали подготавли­ ваются электроискровым способом.

Поверхности деталей, не подлежащие металлизации, защищают листовой сталью, картоном или изоляционной лентой, а пазы и отверстия — деревянными пробками. Металл наносят в специаль­ ных камерах с аспирацией или на месте ремонта.

Питание электрометаллизаторов может быть осуществлено от сварочных трансформаторов.

При газовой металлизации источником энергии является пламя, получаемое от сжигания горючего газа (ацетилена) в кислороде. Широко применяют металлизатор ГИМ-1 (давление кислорода 0,25—0,3 МН/м2, давление ацетилена 0,1—0,18 МН/м2, производи­ тельность при наплавке стальной проволокой составляет 1 кг/ч).

54

Предпочтительнее газовых применять электрометаллизаторы, так как они не требуют кислорода и ацетилена.

Требуемые размеры, качество отделки и правильная форма по­ верхностей, покрытых распыленным металлом, достигаются меха­ нической обработкой (обтачиванием и шлифованием). Обточку ведут твердосплавными резцами с охлаждением (скорость реза­ ния * 10—25 м/м’ин,. подача 0,2—0,4 мм/об, глубина резания 0,2— 0,5 мм), шлифуют кругами средней мягкости.

Преимущества металлизации перед другими способами восста­ новления изношенных деталей заключаются в простоте оборудова­ ния, возможности наносить покрытие любой толщины (от 0,05 до 10 мм) и обрабатывать детали без нагревания. В процессе метал­ лизации детали не деформируются, их структура и механические свойства не изменяются, покрытие имеет износостойкость выше ос­ новного металла на 50—100%. Кроме того, металлизацией можно наращивать любые материалы.

Недостатки металлизации — это большие потери металла, ма­ лая прочность, повышенная хрупкость и непластичность нанесен­ ного слоя, что не позволяет подвергать его ударным воздействиям и делает непригодным для восстановления зубьев шестерен, резь­ бы и т. п.

§Восстановление деталей гальваническим покрытием

При гальваническом покрытии слой металла на поверхность детали наносят электролитическим способом, основанным на про­ цессе электролиза. При пропускании через электролит (водный раствор солей и кислот) постоянного тока на поверхности детали (катод) осаждается металл. Анодом служит пластинка цинка, ме­ ди, свинца или другого металла. В зависимости от наносимого ме­ талла различают хромирование, осталивание, меднение и т. п. Электролитическое наращивание металла можно использовать для специальных целей, т. е. для упрочнения поверхности деталей и защиты их от коррозии (цинкование, кадмирование и др.).

Хромирование. Это наиболее эффективное покрытие, так как обладает высокой твердостью, большой износостойкостью, низким коэффициентом трения и высокой коррозийной стойкостью. Срок службы деталей после хромирования увеличивается в 4—10 раз. Из-за отслаивания хрома нельзя хромировать детали, работающие с ударной нагрузкой (например, зубья колес).

Хромирование применяют для восстановления рабочих поверх­ ностей валов, шпинделей и других подобных деталей с неболь­ шим износом (до 0,2 мм), а также в качестве защитного покрытия от коррозии и для декоративного покрытия.

тие. Его используют для восстановления размеров деталей, обра­ зующих неподвижные посадки, и для антикоррозийных покрытий.

55

вым винипластом. На бортах ванны крепят катодные и анодные стержни, к которым подвешивают свинцовые аноды и хромируе­ мые детали. В качестве электролита используют состав, состоящий из 200—250 г хромового ангидрида, 1,8—2,5 г серной кислоты и 2,5—5 г трехвалентного хрома на 1 л дистиллированной воды. Требуемая температура электролита поддерживается горячей во­ дой, циркулирующей между двумя стенками ванны. Установка по­ лучает питание от низковольтной динамомашины постоянного тока напряжением 6—12 В.

В зависимости от температуры и плотности тока при одном со­ ставе электролита можно получить осадки хрома трех видов: бле­ стящие, матовые и молочные. Для износостойких покрытий при­ меняют блестящие осадки, а для защитно декоративных покры­ тий — молочные и матовые.

Режимы хромирования характеризуются следующими показа­ телями: при молочных осадках плотность тока 20—30 А/дм2, темпе­ ратура электролита 60—65° С; при блестящих осадках плотность тока 30—50 А/дм2, температура 45—60° С. Продолжительность процесса для получения слоя толщиной 0,1 мм от 6 до 16 ч.

После хромирования детали промывают в дистиллированной воде, сушат в сушильном шкафу, термически и механически обра­ батывают (шлифуют и полируют).

56