2015-02-18
1033
Способы восстановления работоспособности деталей, используемые в ремонтном производстве, аналогичны технологическим способам машиностроительных производств. Однако, в ремонтном производстве эти способы имеют определенные области предпочтительного применения (табл. 3.5) и выходные показатели качества, ориентированные на показатели качества и технические требования ремонта деталей. Условимся считать, что физическая сущность большинства из представленных в табл. 3.5 способов, известна из таких ранее изученных вузовских учебных курсов, как “Технология констукционных материалов”, “Материаловедение”, “Технология машиностроения” и др. Поэтому в данном учебном пособии рассмотрены лишь технологические особенности и анализ параметров качества этих способов, применительно к ремонтному производству.
Таблица 3.5.
Классификация способов восстановления деталей
| Способ восстановления | Область применения |
| Сварка: ручная дуговая автоматическая и ме-ханизированная ду-говая аргонодуговая газовая контактная трением термитная электрошлаковая электронно-лучевая ультразвуковая высокочастотная магнитно-импульс-ная взрывом | Заварка трещин, обломов, приварка накладок, вставок, заплат, наплавка изностойких материалов Заварка трещин, обломов, приварка накладок, вставок, заплат, сварка тонколистового материала Сварка и наплавка алюминия и коррозионно-стойкой стали Заварка трещин, приварка обломов, сварка тонколистового материала Сварка тонколистового материала. Стыковая сварка деталей и их элементов разной конфигурации при повышенных требованиях к качеству сварного соединения Сварка крупногабаритных и массивных деталей Приварка обломов, сварка крупногабаритных деталей Сварка ответственных деталей с высокой точностью Сварка цветных металлов, стали, негабаритных деталей Сварка коррозионно-стойкой стали Сварка разнородных материалов Сварка разнородных материалов |
Продолжение табл. 3.5.
|
|
|
| давлением диффузионная в вакууме кузнечная | Сварка деталей и их элементов, различных по конфигурации Сварка мелких ответственных деталей с высокой точностью Сварка неответственных деталей с невысокой точностью при повышенных требованиях к прочности сварного соединения |
| Наплавка: дуговая под флюсом дуговая в углекислом газе дуговая с газопла-менной защитой вибродуговая дуговая порошковой проволокой или лен-той дуговая в среде аргона контактная газовая | Наплавка деталей диаметром более 50 мм при повышенных требованиях к качеству наплавленного материала с толщиной наплавленного слоя более 1 мм Наплавка стальных деталей диаметром более 16 мм широкой номенклатуры, работающих в различных условиях Наплавка стальных и чугунных деталей, работающих в различных условиях Наплавка стальных деталей, работающих в различных условиях при невысоких требованиях к сопротивлению усталости Наплавка износостойких слоев на деталях, работающих в условиях интенсивного абразивного изнашивания, ударных нагрузок в узлах трения Наплавка алюминиевых деталей и деталей из коррозионно-стойкой стали Наплавка гладких цилиндрических наружных и внутренних поверхностей с износами не более 1 мм Наплавка цилиндрических и профильных поверхностей с местным износом при повышенных требованиях к износостойкости |
Продолжение табл. 3.5.
|
|
|
| плазменная многоэлектродная под флюсом лежачим электродом электроимпульсная электроискровая электрошлаковая жидким металлом с одновременным де-формированием с одновременным ре-занием лазерная высокочастотная | Наплавка ответственных деталей при повышенных требованиях к износостойкости и сопротивлению усталости Наплавка деталей со значительным износом по величине и площади Наплавка плоских поверхностей и поверхностей сложной конфигурации со значительным износом Наплавка наружных цилиндрических поверхностей с износом до 0,5 мм с ограничением температуры нагрева детали Наращивание и упрочнение поверхностей с износом до 0,2 мм при невысоких требованиях к сплошности покрытия Наплавка деталей со значительными износами, превышающими 6 мм по толщине Наплавка деталей со значительными износами (не менее 3 мм) при повышенных требованиях к износостойкости и пониженных требованиях к ударным нагрузкам Наплавка деталей преимущественно с наружным шлицевым профилем Наплавка и обработка изностойких материалов в нагретом состоянии, обработка которых в холодном состоянии затруднена Наплавка износостойких материалов на ответственные детали и детали со сложным профилем Наплавка износостойких материалов на рабочие органы и лезвия |
Продолжение табл. 3.5.
| Нанесение газотер-мических покрытий: пламенное порошко-выми материалами без оплавления (на ацетилене или пропан-бутане) пламенное порошко-выми материалами с оплавлением (на ацетилене или про- пан-бутане) плазменное порошко-вых материалов плазменное проволо-кой сплошного сече-ния высокочастотное ионно-плазменное детонационное дуговое высокочастотное | Наружные и внутренние цилиндрические поверхности неподвижных сопряжений при невысоких требованиях к прочности сцепления с основным материалом Наружные и внутренние цилиндрические и профильные поверхности при повышенных требованиях к износостойкости и прочности сцепления с основным материалом Наружные и внутренние цилиндрические поверхности То же То же Нанесение изностойких и защитных покрытий с особыми свойствами толщиной до 0,02 мм Нанесение изностойких покрытий с особыми свойствами Наружные и внутренние цилиндрические поверхности с невысокими требованиями к прочности сцепления То же |
Продолжение табл. 3.5.
| Холодное пластичес-кое деформирование: раздача раздача с одновре-менной вытяжкой вытяжка раскатка дорнование и калиб-ровка протягиевание осадка правка накатка обжим чеканка | Восстановление наружных поверхностей полых деталей с нежесткими требованиями к внутреннему размеру Восстановление специальным деформирующим инструментом наружных поверхностей и длины полых деталей с нежесткими требованиями к внутреннему размеру Восстановление длины деталей с нежесткими требованиями к наружным размерам Закрепление дополнительных ремонтных деталей в отверстиях, например, свертных колец. Упрочнение Восстановление поверхностей отверстий после осадки или термического воздействия. Упрочнение и выглаживание То же Восстановление наружных и внутренних поверхностей деталей при нежестких требованиях к длине Восстановление формы Восстановление поверхности неответственных деталей, восстановление рифленой и шлицевой поверхностей Восстановление внутренних поверхностей деталей при нежестких требованиях к наружным Восстановление формы деталей, упрочнение сварных швов |
Продолжение табл. 3.5.
|
|
|
| Горячее пластическое деформирование: плавление в закры-том штампе гидротермическая раздача термоциклирование термопластический обжим накатка ротационное дефор-мирование обжим правка вытяжка осадка раздача выдавливание | Восстановление формы и элементов деталей за счет перераспределения металла из нерабочих поверхностей на рабочие для компенсации износа Восстановление наружных поверхностей полых деталей с нежесткими требованиями к внутреннему размеру Восстановление, преимущественно внутренних полых деталей Восстановление внутренних поверхностей полых деталей Восстановление посадок с натягом зубчатых профилей шестерен и звоздочек Восстановление зубчатых и шлицевых поверхностей Восстановление внутренних размеров деталей при нежестких требованиях к наружным Восстановление формы Восстановление длины деталей с нежесткими требованиями к наружным размерам Восстановление наружных и внутренних поверхностей деталей при нежестких требованиях к длине Восстановление наружных поверхностей полых деталей с нежесткими требованиями к внутреннему размеру Местное деформирование с целью восстановления профиля и размеров рабочих поверхностей |
Продолжение табл. 3.5.
|
|
|
| оттяжка термомеханическая обработка | Восстановление формы рабочих поверхностей и режущих кромок рабочих органов Восстановление физико-механических характеристик. Упрочнение |
| Гальванические процессы: железение: на пос-тоянном и асиммет-ричном токах в спокойном или проточном электро-литах; вневанное хромирование: при постоянном токе, в спокойном или про-точном электролите, размерное химическое и элект-ролитическое никели-рование цинкование электролитическое натирание цинком и железо-цинковыми сплавами нанесение гальвано-полимерных покры-тий кадмирование | Восстановление наружных и внутренних поверхностей деталей преимущественно с износом, не превышающим 0,2-0,5 мм, высокой поверхностной твердостью и при нежестких требованиях к прочности сцепления покрытия с основным металлом Восстановление наружных и внутренних поверхностей деталей с износом, не превышающем 0,2 мм и высокими требованиями по износостойкости восстановленных поверхностей Восстановление наружных и внутренних поверхностей деталей с износом, не превышающим 0,05 мм Защитное покрытие от коррозии Восстановление наружных и внутренних цилиндрических поверхностей деталей при нежестких требованиях к твердости поверхностного слоя Восстановление наружных и внутренних цилиндрических поверхностей деталей Защитные антикоррозионные покрытия |
Продолжение табл. 3.5.
| Нанесение полимер-ных материалов: напылением: газо-пламенным, в элект-ростатическом поле, в псевдо-ожиженном слое, центробежным намазыванием: шпа-телем, кистью, вали-ком литьем: под давлени-ем, опрессовкой намазыванием жид-ких прокладок, гер-метиков | Восстановление формы поверхностей облицовок и оперений, восстановление антифрикционных, электроизоляционных и декоративных покрытий Восстановление посадочных поверхностей неподвижных сопряжений, заделка трещин, пробоин Восстановление антифрикционных, электроизоляционных и декоративных покрытий, изготовление деталей Восстановление герметичности соединений |
| Применение ремонт-ных размеров: индивидуальных категорийных | Восстановление формы и посадок поверхностей обработкой более дорогостоящей детали до исчезновения следов износа и изготовлением, подготовкой менее дефицитной и дорогой детали по размерам основной с обеспечением заданной посадки Обработка детали под заданный ремонтный размер сопрягаемой детали с ремонтными стандартными размерами |
Продолжение табл. 3.5.
| Применение допол-нительных деталей: обрезка и приварка быстроизнашиваю-щихся элементов бандажирование приварка элементов и вкладышей постановка втулок и компенсационных шайб постановка свертных колец с закрепляю-щим раскатыванием постановка резьбо-вых спиральных вста-вок постановка фигур-ных вставок, стяжек и гуженов приварка и приклеи-вание накладок, зап-лат, в том числе и клеесварным спосо-бом | Восстановление рабочих органов машин Восстановление наружных поверхностей деталей с предварительной механической обработкой и без нее Восстановление размеров профильных поверхностей Восстановление отверстий, размерных цепей Восстановление отверстий Восстановление резьбовых соединений Устранение трещин, восстановление герметичности Устранение трещин, пробоин, восстановление герметичности |
Продолжение табл. 3.5.
| Проведение химико-термических процес-сов: цементации и нитро-цементация повторное азотирование диффузионное хро-мирование в вакууме и парогазовое сульфохромирование диффузионное цин-кование диффузионное бори-рование | Поверхностное упрочнение Восстановление поверхностей деталей с износом, не превышающим 0,02 мм, поверхностное упрочнение Восстановление деталей с износом, не превышающим 0,05 мм, поверхностное упрочнение Восстановление поверхностей деталей с износом, не превышающим 0,01 мм, поверхностное упрочнение Восстановление деталей из медных сплавов с износом, не превышающим 0,8 мм Поверхностное упрочнение |
| Электромеханическая обработка: высаживание и выг-лаживание | Восстановление поверхностей неподвижных сопряжений с износом до 0,2 мм |
| Электрофизическая обработка: электроконтактная подводная, электро-абразивная, анодно-механическая электроэрозионная | Обработка наплавленных поверхностей с высокой твердостью, удаление остатков обломанных инструментов То же |
Продолжение табл. 3.5.
| Электрохимическая обработка: абразивным инстру-ментом с принуди-тельной подачей электролита, метал- лическим иструмен-том с принудитель-ной подачей электро-лита | Обработка наплавленных поверхностей с высокой твердостью |
| Пайка: легкоплавкими при-поями, тугоплавкими припоями, пайка-сварка | Восстановление герметичнсоти соединений и трубопроводов, восстановление инструмента |
| Термическая обра-ботка отпуск, норма-лизация, отжиг, за-калка; улучшение | Восстановление физико-механических характеристик и структуры материала, упрочнение |
Количественная характеристика некоторых способов представлена в табл. 3.6 и 3.7.
Таблица 3.6.
Технологические и эксплуатационные показатели способов
| Способ наращивания | Твердость после наращива-ния | Толщина слоя, мм _______________ мини- макси- маль- маль- ная ная | Коэф-фици-ент исполь-зования матери-ала | Коэф-фициент долго-вечнос-ти | Относит. стоимо-сть наращ. слоя толщ. 0,1 мм и площ. в 1 см2 | |
| Наплавка: ручная газовая | НВ 200-400 | 0,5 | более 20 | 0,7-0,8 | 0,6-0,9 | 1,00 |
Продолжение табл. 3.6.
| ручная элект-родуговая механизиро-ванная под флюсом электрошла-ковая вибродуговая | НВ более 200 НВ 250-450 НВ 500-650 НВ 500-650 | 2,0 1,5 2,0 0,3 | более 20 более 40 более 40 | 0,7-0,8 0,8-0,95 0,8-0,95 0,85-0,9 | 0,7-0,95 0,8-1,0 0,8-1,0 0,8-1,0 | 1,00 0,6-0,7 0,75-0,82 0,8-0,82 |
| Металлиза-ция распыле-нием: газовая электричес-кая | НВ 120-420 НВ 120-420 | 0,3 0,3 | 0,15-0,9 0,15-0,9 | 0,5-0,7 0,6-1,0 | 0,85 0,85 | |
| Электролитические пок-рытия: хромирова-ние осталивание покрытие твердым ни-келем | НВ 580-1200 НВ 120-600 НВ 550-650 | 0,01 0,2 0,05 | 0,13-0,15 0,85-0,9 0,7-0,75 | 0,95-2,5 0,57-0,85 0,8-1,2 | 1,43 0,7-0,8 0,72-0,78 |
Таблица 3.7.
Примерные коэффициенты долговечности сопряжений при различных способах восстановления
| Деталь, вид сопряжения и характер работы | Мате-риал сопря-жен-ных дета-лей | Способ восстановления ____________________________________________ хроми- остали- метал- вибро- нап- ручной рова- ванием лиза- дуго- лав- элект- нием цией вой кой ро-ду- напл. под говой флюс. наплав. | |||||
| Вал- подшипник скольжения при стати- ческой наг-рузке | Баббит Бронза | 1,50 0,5 | 0,75 0,83 | 0,90 0,85 | 0,95 0,95 | 0,85-0,90 - | - - |
| Вал-подшипник скольжения при знако-переменной нагрузке | Баббит Бронза | 1,25 1,00 | 0,85 0,80 | 0,60-1,00 - | 0,80 - | 0,85 - | - - |
| Валы и оси | Бронза | - | - | - | 1,0 | 0,80-0,90 | 0,70-0,75 |
| Цилиндри-ческий стер-жень с возв-ратно-посту-пательным перемещени-ем, направ- ляющие | Серый чугун | 2,50 | 0,83 | - | - | - | - |
| Фиксированные стержни -втулки с вращатель-ным или возвратно- вращатель-ным переме-щением | Чугун Бронза | 1,50 0,64 | 0,90 0,57 | - - | - - | - - | - - |
Продолжение табл. 3.7.
| Цилиндри-ческие по-верхности деталей, сопряжен-ные с внут-ренними кольцами подшипни-ков качения по посадкам с гарантиро-ванным на-тягом | Сталь шари-ко-под-шип-ни-ковая | 1,30-1,40 | 0,70-0,74 | - | 0,87-1,00 | - | - |
| То же по переходным посадкам | То же | 1,58 | 0,54 | 0,73 | 0,94 | - | - |
| Цилиндри-ческие по-верхности валов, соп- ряженные с внутренними кольцами подшипни-ков качения по подвиж-ным посад-кам | То же | - | - | 0,74 | 1,00 | 1,00 | 0,90 |
| Шлицевые поверхности | Сталь леги-рован-ная | - | - | - | - | 0,80-1,00 | 0,64-0,75 |
| Наружные резьбы на валах | Сталь угле-родис-тая | - | - | - | 0,85-1,00 | 0,90-1,00 | 0,80-0,90 |
