Восстановление металлических деталей

Способы и методы восстановления изношенных деталей

Даже если какая-то часть функционального узла или заготовка получила повреждения, это еще не значит, что ее нужно непременно утилизировать. Рассмотрим основные способы восстановления деталей – алгоритм действий и оборудование, которым необходимо при этом пользоваться. Зачем? Чтобы вы знали, как правильно провести починку, и могли продлить срок эксплуатации поломанного элемента, а не тратиться на дорогостоящую замену.

Сразу отметим, что во всех случаях это комплексный процесс, предполагающий предварительную, сопутствующую и/или последующую обработку. Последняя нужна, чтобы обеспечить соответствие стандартным посадкам сопряжения, а также убрать конусность и овальность деформированных поверхностей и обеспечить финальную чистоту покрытий. Выполняемые технологические операции – строгание, шлифование, шабрение, в зависимости от глубины, размеров, степени серьезности полученных повреждений.

Особенности слесарно-механических способов восстановления деталей

Начнем с них, потому что именно они используются в подавляющем большинстве ситуаций, даже после других методов – для доводки. Хотя наиболее распространенные объекты их применения – плоскости: направляющих, клиньев, планок.

С их помощью также ремонтируют винты, валы, оси и тому подобные элементы, причем начиная с центровых отверстий. Если царапины, потертости, овальность и другие риски незначительны (до 0,02 мм), поверхности подвергаются шлифовке, если же деформации более глубокие и серьезные, требуется провести наращивание с последующим обтачиванием и выравниванием до ближайших по значению стандартных параметров.

Ключевая особенность – правильный выбор базы: в этом случае основная установочная уже не подойдет, поэтому следует ориентироваться именно на вспомогательную.

Если износ значительный, в ходе механического способа восстановления деталей зачастую используют промежуточные компенсаторы, которые могут быть:

  • подвижные – устраняющие образованный зазор посредством своего перемещения и, таким образом, делающие ремонт необязательной мерой;
  • сменные – актуальные тогда, когда люфт уже слишком велик, чтобы его могло нивелировать простое перекрытие комплектующими.

Несколько типовых случаев использования данных элементов:

  • посадка на клей (или напрессовка) втулки на цилиндрическую наружную поверхность направляющей оси;
  • установка полувтулки на изношенную шейку коленчатого вала;
  • использование ввертыша для отверстия с расточенной резьбой;
  • компенсация истирания плоскостей при помощи привинченной планки.

Скрепление обычно происходит с одним из элементов сопряжения.

Отдельную группу представляют собой дефекты, появляющиеся и развивающиеся вследствие накопления внутренних напряжений, действия чрезмерных усилий или возникновения трещин и пробоин, больших царапин и задиров, участков выкрашивания. В этих случаях можно выполнить заливку или запайку, поставить штифт или заплатку – в зависимости от материала и характера повреждения.

Восстановление металлических деталей сваркой и наплавкой

Эти несколько способов актуальны тогда, когда нужно получить неразъемные соединения, вернуть исходные размеры сильно деформированным или даже разрушенным элементам, а также повысить стойкость поверхностей к физическим воздействиям.

На заре становления данные операции проводились вручную, сегодня же технологические процессы ремонта автоматизированы, что улучшает точность результата и повышает экономическую эффективность проводимых работ.

Примером современных решений в данной области могут быть мобильные станки от ряда известных производителей, в частности – модели НК450, НК750 и НС Пионер-4000 от ижевского завода «Сармат». Такие машины предназначены для возвращения исходной геометрии отверстиям (устранения элипсности, стандартизации диаметра) и отличаются высокой производительностью, а также опцией удобной регулировки скорости вращения и подачи.

Исправлять полученные повреждения вручную, естественно, не столь просто: нет такого количества дополнительных возможностей, итог сильно зависит от опыта и мастерства человека, легче допустить ошибку и так далее. Но если случай нестандартный, или когда ремонтные работы нужно проводить в труднодоступном месте, где не установить даже самое мобильное оборудование, это до сих пор единственный из реальных вариантов.

При этом актуальны 3 метода – рассмотрим каждый по очереди.

Газовая сварка

Применяется для самых разных элементов, выполненных как из серого чугуна, так и из стали толщиной до 3 мм (тонколистовая). Для нее характерны следующие особенности:

  • Горючая среда – ацетилен (чаще всего) или метан, пропан-бутан, водород.
  • Чем ближе основной слой по химическому составу к присадке, тем лучше.
  • Для улучшения прочности шва берут высокоуглеродистые и/или высоколегированные проволоки – марок НП-40 и НП-50, Св-08А и Св-08ГС, НП-651 и НП-10ГЗ и так далее.
  • Мощность пламени и скорость нагрева регулируются в течение технологического процесса – наконечниками и мундштуком соответственно, так, чтобы конец присадочного прутка и расправленный материал как можно дольше находились в рабочей зоне.

Это эффективный способ восстановления изношенных деталей после образования усадочных раковин, изломов, пробоин. Она остается актуальной даже несмотря на то, что чугун сваривается сравнительно плохо (из-за большого содержания углеродистых, фосфорных, серных добавок). Затрудняет ситуацию и склонность материала к растрескиванию под воздействием внутренних напряжений и резких перепадов температур, а именно эти явления и наблюдаются в ходе работ. Чтобы шов был ровным и непористым, задачу решают или при местном (до 300-400 0С), или при полном подогреве (до 600-800 0С).

Электродуговая сварка

Если сравнивать ее с газовой, то она экономичнее и обеспечивает лучшую надежность стыка. Это более рациональный способ восстановления детали, особенно при правильной подготовке, в рамках которой нужно сделать следующее:

  • очистить и разделать кромки;
  • пройтись по поверхности стальной щеткой для очистки налипших частиц, напильником и наждачкой для абразивного эффекта, пескоструйной машиной для шлифовки – чтобы удалить неровности;
  • промыть с помощью керосина или бензина, протравить щелочным составом;
  • скосить кромки (если свариваются листы) под углом 60-70 градусов, выровнять края пробоин или изломов.

Естественно, все эти вспомогательные операции отнимают какое-то количество времени, но это кажущийся минус, так как они способствуют итоговому качеству результата – это целесообразные траты.

Способ восстановления деталей наплавкой

Актуален тогда, когда в процессе эксплуатации определенные элементы постоянно контактируют друг с другом и поверхность хотя бы одного из них необходимо защитить от истирания. Для этого наваривается два-три слоя более твердых материалов, значительно продлевающих общий срок эксплуатации.

Читайте также:
Блок для подъема груза своими руками

Внимание, итоговый уровень стыка самым серьезным образом зависит от того, насколько поврежден элемент, в каком состоянии он находится. Если он выполнен из стали или чугуна с малым содержанием углерода и обладает значительным количеством трещин и пор, их следует обезжиривать, потому что они практически наверняка насобирали достаточное количество масла. Для этого необходимо провести обжиг – используя простую паяльную лампу, газовую горелку или даже нагревательную печь. Образовавшийся при этом налет нужно удалить с помощью наждачки или ветоши, вымоченной в бензине или керосине, а затем пройтись по участку будущего стыка стальной щеткой или абразивом.

Ремонт и восстановление деталей металлизацией

Это способ, с применением которого можно вернуть исходную геометрию посадочных мест коленчатых валов, зубчатых колес, подшипников качения, муфт. Он заключается в покрытии основного материала новым – защитным, расплавленным. При его реализации характерны следующие особенности:

  • присадка распыляется струей воздуха (или другого газа под давлением);
  • наносимая добавка оседает на поверхности (предварительно обезжиренной) в виде малых окисленных частиц;
  • полученная таким образом прослойка является пористой, а не монолитной структурой.

Для улучшения качества сцепления поврежденная заготовка должна быть заранее очищена не только от масла, но и от грязи, а также отшлифована с помощью пескоструйной машины. Чем тверже используемый присадочный материал, тем надежнее будет конечный результат.

Одним из классических способов восстановления и упрочнения деталей стало хромирование, то есть нанесение слоя хрома толщиной до 0,3 мм. Благодаря этому можно не только вернуть исходную геометрию истертого элемента, но и повысить его твердость.

Образованная поверхность может быть:

  • Гладкая – актуальна для тех заготовок, которые эксплуатируются при неподвижных посадках, так как не удерживает смазку.
  • Пористая – выполняемая электрохимическим путем (конкретно – анодным травлением) и создаваемая для тех частей функционального узла, которые работают в жестких условиях постоянно повышенные температуры или их перепады, значительная скорость скольжения, чрезмерное удельное давление и тому подобное).

Есть и другие варианты обеспечения гальванических покрытий – несколько отличных от уже описанных и поэтому заслуживающих отдельного рассмотрения.

Технология восстановления деталей наращиванием слоя стали гальваникой

Еще одно ее распространенное название – железнение. Согласно ей, основная поверхность усиливается материалом, толщина которого достигает 2-3 мм или даже превышает данный показатель. Естественно, это несколько утяжеляет конечный вес, но зато позволяет возвращать исходную геометрию следующих элементов:

  • со сравнительно низкой твердостью;
  • подверженным истиранию и серьезным ударам одновременно;
  • с неподвижными посадками;
  • работающим на износ свыше 0,5 мм.

То есть применяется также и в тех случаях, когда предыдущие рассмотренные варианты не могут быть использованы, а значит сохраняет свою актуальность.

Твердое никелирование

При нем заводские размеры возвращаются благодаря осаждению на изношенном слое специального никельфосфорного состава. Он укладывается на определенные участки заготовки, по специальной маске, электрическим или химическим путем. Последний легче в реализации, так как при его осуществлении можно с помощью специализированных реагентов выделить нужную присадку из раствора солей.

Способы и методы восстановления деталей давлением

Все они сходны и базируются на эффекте пластичности, то есть на способности металла менять свои габариты и пространственную геометрию под воздействием значительных нагрузок (но не разрушаться при этом). В каждом из подобных случаев используется приспособление, переносящее частицы основного материала с неиспользуемых зон в поврежденные.

В результате такой обработки другим становится не только внешний вид заготовки, но также ее свойства. Поэтому особенно важно, чтобы перераспределение стали или чугуна не ухудшало эксплуатационных характеристик элемента, выполненного из сплава, а также не снижало его прочность.

Под давлением на практике возможны следующие виды восстановления деталей оборудования:

  • правка рычагов, а также валов, как коленчатых так и гладких;
  • осадка зубчатых колес, используемых пальцев, истертых втулок;
  • накатка для практического повышения диаметров цапф, шеек направляющих осей за счет образования канавок и поднятия гребешков;
  • обжатие вкладышей подшипников;
  • вдавливание шлицевых валиков;
  • раздача роликов машин, поршней, подобных им комплектующих.

Еще перечисленные варианты обработки позволяют увеличивать долговечность и твердость используемых заготовок. В результате их поверхность становится лучше защищенной от ударных воздействий и трения. Также в числе проводимых операций чеканка, бомбардировка дробью, обкатка, причем не только шариками, но и роликами.

Восстановление и склеивание деталей при помощи пластмасс

Эти материалы часто используются для получения качественного и прочного соединения неметаллических поверхностей. В числе наиболее часто применяемых текстолит, стиракрил (очень быстро твердеет, поэтому так удобен), а также различные древесно-слоистые составы. Последние особенно эффективны при возвращении исходных размеров направляющих промышленных станков, подшипников скольжения, зубчатых колес, втулок и подобных им элементов, испытывающих значительное трение в течение эксплуатационного цикла.

Склеивание – это вполне актуальная операция, которая в целом ряде случаев является отличной альтернативой свалке, клепке, соединению болтами. В качестве составляющей части технологического процесса восстановления деталей обладает следующими преимуществами:

  • скрепляет разные по структуре материалы;
  • не повышает конечный вес заготовки, а зачастую даже снижает его;
  • обеспечивает герметичность шва и дает ему антикоррозионные свойства;
  • минимизирует стоимость проведения обслуживания.

В качестве веществ-соединителей можно использовать клеевые составы карбинольного и БФ-типа. Они сделают стык-шов достаточно надежным, непористым, защищенным от влаги, воздействия щелочей, спиртов, кислот, ацетона и других растворителей. При этом довольно известные их марки отличаются экологичностью и сравнительно сбалансированным содержанием компонентов.

Все актуальные на сегодня способы восстановления и ремонта деталей склеиванием осуществляются в 3 этапа:

  • Подготовка скрепляемых поверхностей, то есть их очистка от масла и грязи, с последующей пригонкой.
  • Нанесение связующего состава – при помощи стеклянного стека или кисточки, на оба соединяемых элемента.
  • Выдерживание под прессом, в течение 15-240 минут, при температуре от 60 до 200 0С (в зависимости от марки клея).

Резину и стали скрепляют между собой при помощи БФ-6 (отличается самым быстрым высыханием – за 0,25-1 часа), для предметов, эксплуатируемых в щелочной среде, актуален БФ-4, для работающих при температурах до 90 градусов по Цельсию – БФ-2. Но любой из них следует наносить в 2 слоя, с интервалом в 70-75 минут. Прижимное усилие пресса должно быть 1-15 кг/см2.

Читайте также:
Велостанок своими руками

Мы постарались сделать классификацию способов восстановления деталей как можно более подробной – чтобы вы могли сразу понять, каким методом лучше всего воспользоваться в вашем случае. И если этот вариант потребует использования наплавочного станка, вы уже знаете, у кого стоит заказать высокопроизводительную и точную модель – у ижевского производителя «Сармат».

Восстановление деталей сваркой и наплавкой

По статистике при восстановлении деталей в 60% случаев используется сварка и наплавка. Сваркой устраняют механические повреждения. Наплавкой восстанавливают изношенные поверхности деталей.

Сущность восстановления сваркой и наплавкой

Оба метода основаны на тепловом воздействии, отличаются только настройки используемого оборудования. Наплавка ― это нанесение на поверхность деталей слоя из сплава основного и присадочного металла. Наплавкой восстанавливают не только геометрические размеры, но также наносят покрытия для повышения жаростойкости, прочности, износоустойчивости и т. д. Процедура выполнятся на поверхности любой формы― от плоской до конической и сферической.

Сварка ― это процесс создания соединения металлических элементов методом плавления или давления. Этим способом заделывают трещины, сколы, отверстия от пробоин, крепят отломившиеся элементы. С такими повреждениями рам, поддонов, кузовов, обоих мостов постоянно сталкиваются при ремонте автомобилей. Сварку также применяют совместно с другими восстановительными процедурами.

Для качественного восстановления деталей сваркой и наплавкой необходимо:

  • не допускать сильного смешивания основного металла с наносимым;
  • плавить основной металл на минимальную глубину;
  • не делать больших припусков на последующую обработку;
  • принимать меры по снижению остаточных напряжений и деформации.

Подготовка деталей

Перед восстановлением детали сваркой или наплавкой с поверхности удаляют ржавчину, окалину, грязь металлической щеткой или пескоструйной обработкой до блеска. Обезжиривание выполняют растворителем или нагревом поверхности до 300⁰C. На кромках закрепляемых элементов снимают фаски. У трещин разделывают края под углом 120 — 140⁰, на концах сверлят отверстия диаметром 3 — 4 мм. Глухие трещины углубляют насквозь, чтобы газы при сварке не образовывали поры.

С деталей, которые уже восстанавливались, сначала удаляют остатки нанесенного ранее слоя. Затем проводят процедуру очистки. Если износ не больше 1 мм, с места восстановления снимают слой на глубину 0,5 — 1 мм шлифовальным кругом или резцом. Это обеспечит однородность структуры нанесенного сплава.

Электродуговая сварка и наплавка

Это самая распространенная технология восстановления в промышленности и на дому. Она легко выполняется на обычном сварочном оборудовании. Работу выполняют плавящимися покрытыми электродами и неплавящимися с присадочной проволокой.

Качество конечного результата определяется параметрами электродов. Для ремонта сваркой площадь поперечного сечения стержней выбирают в зависимости от размера повреждения, толщины металла. Для создания слоя с заданными параметрами выбирают марки электродов с легирующими присадками. Они могут содержаться в металле и обмазке стержней.

Наплавку на детали из низкоуглеродистых сталей, которые не подвергались термической обработке, проводят сварочными электродами. Форму изделий из закаленной легированной, высокоуглеродистой стали восстанавливают наплавочными электродами с присадками или стержнями из твердых сплавов. Ими же наносят слои на режущие кромки инструмента для обработки металла.

Для предотвращения деформирования, детали из высокоуглеродистой легированной стали предварительно нагревают до 300⁰C.

После окончания работы проводят отпуск для снятия внутренних напряжений в сварочных швах. Для низкоуглеродистой, низколегированной стали предварительный нагрев не требуется.

На цилиндрическую поверхность валики накладывают тремя способами:

  • в виде спиралей;
  • в форме замкнутых окружностей;
  • параллельно оси вращения.

На плоские поверхности наплавляют рядом расположенные широкие валики либо узкие с перекрытием 0,3 — 0,5 по ширине. На место большого износа сначала накладывают слой из низколегированной стали. Наплавку и сварку элементов небольшой толщины выполняют на постоянном токе обратной полярности. Толстостенные детали сваривают переменным или постоянным током с прямой полярностью.

Восстановление деталей в среде защитных газов

Этим способом восстанавливают детали наплавкой и сваркой толщиной от 0,6 мм и валов диаметром до 5 см. Поступающий под давлением к месту сварки газ защищает расплавленный металл от соприкосновения с воздухом. Самые качественные швы получаются в среде аргона или гелия, однако из-за их высокой цены чаще пользуются углекислым газом. В среде азота восстанавливают детали из меди.

При нагреве до высокой температуры из углекислого газа выделяется кислород, который способствует выгоранию углерода, марганца, кремния. Поэтому для работы со сталью применяют сварочную или присадочную проволоку с высоким содержанием этих элементов. Выбор диаметра в диапазоне 0,5 — 2,5 мм зависит от толщины деталей. Наплавку на нержавеющую сталь проводят проволокой из нержавейки, желательно той же марки.

Восстановление в среде углекислого газа выполняют на постоянном токе обратной полярности. Чтобы процесс протекал стабильно, выбирают сварочное оборудование с жесткими характеристиками. Автоматической наплавкой восстанавливают детали диаметром от 10 мм из низкоуглеродистых сортов стали.

Подачу проволоки настраивают так, чтобы не возникали короткие замыкания или обрывы дуги. Скорость наплавки определяется по толщине создаваемого слоя. Валики накладывают с шагом 2,5 — 3,5 мм.

Сварка и наплавка под слоем флюса

Восстановление этим способом проводят электрической дугой, которая горит под расплавленным флюсом. Таким образом, создается эластичная оболочка, защищающая расплавленный металл от соприкосновения с воздухом. Флюсы также поддерживают стабильность горения дуги, раскисляют, легируют, рафинируют наплавляемый металл.

Для сварки и наплавки применяют два вида флюсов:

  1. Керамические, состоящие из металлических и неметаллических компонентов, что позволяет проводить легирование в большом диапазоне.
  2. Плавленые не содержат металлических компонентов, поэтому возможности легирования ограничены десятыми долями процента. По сравнению с керамическими видами эти флюсы дешевле, лучше защищают, со швов легче отделяется шлак. Плавлеными флюсами с высоким содержанием кремния пользуются при нанесении слоев из углеродистых, низколегированных сортов стали.
Читайте также:
Бор машинка своими руками

Наплавку металла под флюсом проводят сварочной проволокой без покрытия. Диаметр (1 — 6 мм) определяют по толщине создаваемого слоя, формы валиков, габаритов деталей. Чтобы увеличить производительность, восстановление ведут ленточными электродами шириной до 10 см или одновременно двумя проволоками с подачей разными механизмами.

Восстановление выполняют на постоянном токе с обратной полярностью. На круглых деталях валики располагают с шагом 2 — 6 диаметра проволоки. Для уменьшения деформации на плоской поверхности наплавку ведут через валик или поочередно на разных участках.

Другие способы восстановления

Также популярны альтернативные методы восстановления:

  1. Вибродуговая наплавка отличается от обычной электросварки тем, что электрод кроме поступательного движения совершает перпендикулярные колебания частотой 90 — 100 кол/сек. В ходе процесса металл переносится мелкими каплями в сварочную ванну небольшого размера. Этим достигается незначительная глубина проплава, высокая прочность сцепления материала электрода с металлом детали.
  2. Пламенная наплавка проводится за счет нагрева основного металла и присадочной проволоки струей ионизированного газа, направляемой в рабочую зону соплом горелки.
  3. Электроконтактную наплавку выполняют методом пластической деформацией после нагрева металла детали и присадочного материала импульсным током. Отличается высокой производительностью (до 150 см²/мин), незначительным термическим воздействием, малым проплавлением.

Перспективными считают способы наплавки (сварки), прошедшие экспериментальную проверку:

  • электронно-лучевая;
  • высокочастотным током;
  • лазерная;
  • пропиткой композиционных сплавов;
  • взрывом;
  • самораспространяющимся высокотемпературным синтезом.

Особенности восстановления деталей из чугуна

Сложность восстановления чугунных деталей связана с тем, что при быстром остывании шов становится чрезмерно хрупким, так как в металле остается много углерода. Поскольку у материалов деталей и швов коэффициенты усадки разные, во время и после окончания сварки образуются трещины. При высокой температуре углерод и кремний выгорают с образованием шлака и газов, которые при быстром остывании остаются внутри швов в виде пор, включений.

Для получения прочных однородных швов восстановление выполняют методом горячей сварки. Деталь предварительно медленно нагревают до 650 — 700⁰C в течение 1,5 — 2 часов в печи. Затем переносят в термос, чтобы температура во время работы не упала ниже отметки 500⁰C. Сварку или нанесение слоя ведут через люк. После окончания восстановления деталь отжигают при 600 — 650⁰C в печи или термосе. Инструкция рекомендует снижать температуру со скоростью 50 — 100⁰C/час.

Если ремонт выполняют газовой горелкой, в качестве присадочного материала применяют стержни из чугуна.

Электросварку проводят чугунными электродами с покрытием, в состав которого входит до 50% графита. Из-за низкой производительности, сложности оборудования, этим способом пользуются редко.

Восстановление холодной сваркой выполняют без предварительного нагрева. Поэтому принимают меры для предотвращения деформирования и образования дефектов. Газовой горелкой чугун плавят медленно, но без перегрева. Электросварку проводят постоянным током обратной полярности, диаметр электродов 3 — 4 мм. Валики при наплавке накладывают вразброс участками по 40 — 50 мм. Прежде чем начать следующий, предыдущий шов охлаждают до 50 — 60⁰C.

В зависимости от решаемых задач для холодной сварки применяют присадочные стержни и электроды:

  • чугунные;
  • стальные;
  • комбинированные;
  • пучковые;
  • монелевые;
  • медно-стальные.

При восстановлении деталей, следует учитывать, что независимо от метода наплавки, нанесенный металл будет неоднороден по механическим параметрам, структуре, химическому составу. Поэтому если деталь работает в условиях больших нагрузок, рекомендуется заменить ее новой.

Восстановление деталей наплавкой – какие способы существуют?

Восстановление деталей наплавкой – это методика, которая дает возможность вернуть тому или иному изделию его первоначальные характеристики, а в некоторых случаях даже придать ему новые особые качества.

1 Восстановление деталей методом наплавки – суть технологии

Под наплавкой принято понимать операцию нанесения на поверхность восстанавливаемого изделия из основного металла слоя присадочного расплавленного металла. В ходе такого процесса нужно добиться расплавления основного материала на незначительную глубину, чтобы получить гомогенный состав.

Наплавка выполняется на всех без исключения поверхностях, начиная от конических и плоских и заканчивая сферическими и цилиндрическими.

Конечной целью описываемой процедуры обычно является восстановление исходных геометрических параметров обрабатываемого изделия. Но кроме того, наплавка позволяет произвести качественное упрочнение валов и других деталей, придать им новые формы, создать на поверхности дополнительный слой с конкретными механическими и физическими показателями (например, высокая жаростойкость, износостойкость, твердость, коррозионная стойкость, антифрикционность и так далее).

Технология наплавки по своей сути примерно идентична процессу сварки. По своим задачам они одинаковы, так как цель работ в обоих случаях – получение шва без ненужных включений, трещин, пор, а также защита наплавляемого материала от атмосферных газов. Когда выполняется восстановление деталей сваркой и наплавкой (а также их упрочнение), важно придерживаться ряда требований, а именно:

  • следует добиваться минимального смешивания основного и наплавляемого материала;
  • основной металл нужно проплавливать на как можно меньшую глубину;
  • припуски на обработку изделий, которая будет производиться после наплавки, важно уменьшать до приемлемых показателей;
  • необходимо обеспечивать наименьшие остаточные деформации и напряжения в изделии.

Сейчас наплавка валов и деталей выполняется различными способами. Существуют такие виды наплавки:

  • порошковая;
  • импульсно-дуговая;
  • индукционная;
  • газовая;
  • вибродуговая;
  • электродуговая;
  • плазменная;
  • электрошлаковая.

2 Электродуговая восстановительная наплавка электродами с покрытием

Данный вид выполнения наплавочной процедуры считается самым распространенным. Подобная наплавка демонстрирует отличные результаты не только на промышленных объемах, но и в домашних условиях. Она очень удобна и проста, а главное – для нее не нужно приобретать какое-либо особое оборудование.

При электродуговом восстановлении важно правильно подобрать электрод, чтобы он смог сформировать наплавочный слой с требуемыми параметрами. Сечение стержня определяет форма и толщина детали, которую предстоит обработать, а конкретный тип электрода выбирается в зависимости от состава наплавляемого металла.

Стальные изделия в большинстве случаев восстанавливают рассматриваемым в статье способом в нижнем положении электрода током обратной полярности. При этом обязательно следует подготовить основной металл к процедуре, очистив его поверхность от ржавчины, остатков масла и прочих загрязнений.

Читайте также:
Аксессуары для споттера своими руками

Восстановление валов из низколегированных и низкоуглеродистых сталей производят чаще всего без их нагрева. А вот детали из других марок стали нередко подогревают (предварительно), а затем снимают с них внутренние напряжения, проводя их термическую обработку. Температура предварительного подогрева – от 300 градусов.

Наплавочные швы могут располагаться по-разному. Когда обработке подвергаются цилиндрические изделия, используются три основные схемы:

  • валики идут по винтовой линии;
  • валики по окружностям замкнутого типа;
  • валики вдоль образующей.

Первый способ считается оптимальным в тех случаях, когда наплавка ведется механизировано.

При работе с плоскими поверхностями говорят о двух распространенных схемах, предполагающих применение:

  • широких валиков (движения электрода в поперечном направлении делаются увеличенными);
  • узких валиков (они перекрывают друг друга примерно на треть своей ширины).

Восстановление “особых” деталей сваркой и наплавкой (например, элементов конструкций, функционирующих при повышенных нагрузках, измерительных и режущих приспособлений) может осуществляться твердыми сплавами, а не обычным металлом. В таких сплавах обычно присутствуют соединения никеля, кобальта, бора, железа, углерода с хромом, танталом, титаном, марганцем.

Если указанные изделия имеют большой показатель износа, перед основной наплавкой выполняют предварительную, используя сварные стержни, сделанные из стали с малым содержанием углерода. А вот в тех случаях, когда изготавливают новые режущие и измерительные приспособления с наплавкой твердосплавного типа, основанием для них служат заготовки из легированных и углеродистых марок стали.

Восстановление специального инструмента, как правило, выполняют следующими видами электродов:

  • ЦИ-1М;
  • ОЗИ-5 (3, 6);
  • ЦС-1.

А вот детали, работающие в сложных условиях, наплавляют стержнями Т-620, ОЗН-300М, Т-590, ОЗН-7М, ОМГ-Н.

3 Особенности наплавки в газовой защитной атмосфере

Восстановление валов и других изделий по технологии TIG (применяются присадочные прутки и сварочные стержни из вольфрама) и MIG/MAG (проволока подается автоматизировано) также широко применяется в настоящее время. Указанные методы предполагают использование азота, углекислоты, аргона или гелия в качестве защитного газа.

Азот обычно применяется при восстановлении медных деталей, а вот для валов и изделий из углеродистых сплавов чаще используют углекислый газ (при этом нужна раскисляющая проволока с включением кремния и марганца). Вольфрамовые неплавящиеся стержни применяют для восстановления в гелиевой либо аргоновой среде. Композиции на базе алюминия и магния, а также высоколегированные стали наплавляют в смеси гелия и аргона (изредка эти газы используются и отдельно).

Наплавочную операцию по технологии TIG следует выполнять так, чтобы металл разбрызгивался незначительно. Выполняется это условие тогда, когда процесс ведется короткой дугой на прямой полярности, которая не позволяет электроду из вольфрама оплавляться. А вот MIG/MAG-технология осуществляется на токе обратной полярности.

При восстановлении деталей из нержавеющей стали необходимо использовать проволоку из нержавейки. Полуавтоматическая наплавка низколегированных и углеродистых сплавов всегда производится двумя видами проволоки:

  • типа Нп (50, 40, 30ХГСА);
  • типа Св (08Г2С, 08ГС и др.).

Первые проволоки относят к специальным, вторые характеризуются сплошным сечением.

4 Восстановление деталей под слоем флюса – достоинства и недостатки

Данный метод оптимален для наплавки крупных по диаметру и геометрическим размерам валов, а также других деталей:

  • лопастей смесительных агрегатов;
  • компонентов ходовой части экскаваторов и тракторов;
  • элементов камнедробильного оборудования и специальных агрегатов.

Восстановление под слоем флюса предполагает, что электродуга горит между наплавляемым изделием и концом проволоки. Сама проволока поступает на участок обработки со специального устройства подачи. В эту же зону подается и флюс, создающий оболочку с высокими эластичными свойствами. Эта оболочка не дает азоту и кислороду из воздуха проникать в расплавленный материал.

Флюсы для наплавки бывают двух типов:

  1. Керамические. Состоят из различных компонентов – газо- и шлакообразующих, стабилизирующих, а также легирующих добавок. К таким флюсам относят составы серии “АНК” (19, 18).
  2. Плавленые. В них отсутствуют легирующие элементы, поэтому при их применении восстановленный слой не имеет высокого показателя твердости. Часто используемые плавленые флюсы – ОСЦ-45 и АН-348А.

Достоинства использования флюса для наплавки:

  • высокое качество полученного слоя по показателям плотности и однородности с заданными характеристиками и химсоставом;
  • отличная стабильность процесса восстановления и его высокая производительность;
  • возможность наплавления слоев существенной толщины (до 8 и более миллиметров).

К недостаткам данного метода восстановления валов и прочих изделий относят следующие факты:

  • нельзя получить слои меньше 1,5 миллиметров;
  • сложности при наплавке деталей с малым (до 5 сантиметров) сечением из-за того, что расплавленная ванна и флюс практически не держатся на поверхности обрабатываемых изделий;
  • физико-механические характеристики деталей изменяются, что обусловлено глубоким и быстрым нагревом при восстановлении (в ряде случаев отмечается и деформация изделий).

5 Кратко о других популярных методах наплавки

Высококачественное упрочнение и восстановление валов (как и иных деталей) также может выполняться при помощи вибрирующего электрода. Сам процесс в данном случае называют вибродуговой наплавкой. Она отличается от рассмотренной выше наплавки под флюсом тем, что конец сварочного стержня колеблется по отношению к восстанавливаемой поверхности перпендикулярно.

Отличный уровень сцепления основного материала и наплавленного слоя достигается при плазменной наплавке, которая выполняется струей плазмы. Такая струя представляет собой пучок высокоионизированного горячего газа, формирующегося в специальной горелке.

В последнее время набирает популярность электроконтактный способ наплавки. Он имеет очень высокую производительность (за минуту восстанавливается до 150 квадратных сантиметров поверхности изделия) и характеризуется несущественным тепловым влиянием и малой глубиной проплавления.

Способы восстановления деталей

Любой механизм изнашивается как в процессе эксплуатации, так и без неё – примером служит коррозионный износ. Для восстановления его исправности и работоспособности проводят комплекс операций, называемый ремонтом. Сегодня существуют разные способы восстановления деталей. Металлообработка — один из способов решения.

Виды способов восстановления изношенных деталей

Выделяют две группы основных способов восстановления изношенных деталей:
1. Слесарно-механический (индивидуальной подгонки);
2. Восстановление первоначальных размеров или устранения дефектов без замены поврежденных деталей методами:

  • наплавки и сварки;
  • пластического деформирования;
  • нанесения металлических и неметаллических покрытий;
  • пайкой.
Читайте также:
Гильятиновые ножницы по металлу

Слесарно-механический способ восстановления

Особенностью данного способа является восстановление формы и взаимного расположения поверхностей без воссоздания первоначальных размеров.
Поставленные цели достигаются двумя путями:

  • обработкой обеих сопрягаемых деталей;
  • обработкой одной (как правило, более дорогой и сложной) детали;
  • взамен второй устанавливается серийно произведённая ремонтная или новая.

Например, при механическом способе восстановлении деталей автомобильного двигателя блок цилиндров и коленчатый вал обрабатываются до ближайшего ремонтного размера, а сопряженные – поршни, поршневые кольца, вкладыши – заменяются на новые. Ремонтные размеры устанавливает завод-изготовитель. Он же, как правило, выпускает сменные изделия.

При слесарно-механическом способе восстановления деталей выделяют такие операции:

  • шлифовальные работы (машинное и ручное);
  • шабровка по плите и калибрам;
  • опиловка;
  • притирка;
  • доводка.

Восстановление способом наплавки и сваркой

Восстановление деталей сваркой и наплавкой относится к самым распространённым методам.

При наплавке последовательно выполняются следующие операции.
Обработка изношенной поверхности, целью которой является удаление пограничного слоя наплавленного металла из зоны обработки.
Наплавка поверхности с припуском, достаточным для дальнейшей обработки.
Обработка наплавленной поверхности в соответствии с требованием чертежа.

Виды наплавки цилиндрических поверхностей

В случаях, когда износ механизма превышает нормы, установленные заводом изготовителем, может использоваться другой вариант.
Удаление повреждённой части механическим путем.
Изготовление нового изделия и приваривание его на место удалённого.
Термическая обработка (при необходимости).
Окончательная механическая обработка.

Сварка широко используется при ремонте корпусных деталей, в которых образовались трещины. Технологический процесс включает в себя несколько операций:

  • Определение направления трещины.
  • Засверливание металла на расстоянии 6 – 10 мм от видимого конца трещины.
  • Выборка трещины механическим путем с одновременной разделкой под сварку.
  • Заварка трещины с небольшим превышением над поверхностью основного металла.
  • Обработка поверхности наплавленного металла заподлицо с основным металлом.
  • Проверка геометрических параметров.
  • Обработка сопрягаемых поверхностей (при необходимости).

Подготовка трещины к заварке:

  • зачистка трещины;
  • засверливание концов.

Пластическое деформирование восстанавливаемых деталей

Восстановление деталей способом пластического деформирования заключается в воссоздании их формы и размеров за счёт перераспределения металла под воздействием нагрузки, приложенной в определенном месте и в определенном направлении.

Изделия из низкоуглеродистых сталей (менее 0,3% углерода) и цветные сплавы реставрируют без подогрева. Средне- и высокоуглеродистые стали подогревают до температуры, определяемой по формуле:
Тнагрева=(0,70,9)Тплавления

Основные виды пластического деформирования:

  • осадка или осаживание – изменение диаметра цилиндрического изделия путем приложения к торцам осевой нагрузки;
  • раздача и обжатие – воссоздание соответственно наружного и внутреннего рабочего диаметра полого тела вращения за счет увеличения (уменьшения) внутреннего нерабочего диаметра;
  • вытяжка – увеличение длины изделия за счет местного сужения его поперечного сечения;
  • накатка – обработка поверхностей с помощью зубчатого ролика;
  • правка – воссоздание формы и устранение изгиба и скручивания (может производиться под прессом путем создания местного поверхностного наклепа и с помощью местного нагрева);
  • электромеханический способ восстановления деталей, применяемый, как правило, для обработки тел вращения, включает две операции:
    создание на поверхности микрорельефа в виде спиральной линии;
    выглаживание до заданного размера посредством деформирующей пластины.

Электрохимические способы реставрации деталей

Для восстановления деталей путём нанесения металлических покрытий применяется гальванический способ, с помощью которого наносят:

  • хром;
  • никель;
  • железо.

Хромовые и никелевые покрытия имеют толщину 0,25 – 0,3 мм, железные 2 – 3 мм и более. Железнение по своим параметрам приближается к наплавке, однако, обеспечивает относительно невысокую твёрдость. Существуют гладкие или пористые покрытия, применяемые для подвижных и неподвижных соединений.

Покрытие неметаллами

Сущность данного способа состоит:

  • в нанесении на предварительно очищенную и обезжиренную поверхность слоя двухкомпонентной полимерной композиции;
  • в фиксации с помощью вспомогательных приспособлений (при необходимости).

По сравнение с гальванизацией, нанесение неметаллических покрытий имеет ряд преимуществ:

  • простота, отсутствие необходимости в предварительной механической обработке ремонтируемой поверхности;
  • возможность нанесения толстого (10 – 15 мм) слоя полимера.

Вместе с тем, подобные покрытия заметно уступают металлам в износостойкости и долговечности.

Пайка изношенных деталей

Используется в основном при восстановлении или ремонте тонкостенных изделий, изготовленных из разнородных материалов, для устранения дефектов сварных швов и сборке схем электрооборудования.
Порядок технологических операций при пайке:

  • Зачистка поверхности.
  • Обработка флюсом.
  • Пайка.

При всём разнообразии способов восстановления деталей стоит учесть, какие металлические конструкции будут подвергаться восстановлению. Исходя из этого выбор варианта осуществляется на основании комплекса задач, которые необходимо решить в конкретном случае. Это экономические параметры, распространенность или уникальность восстанавливаемого изделия, наличие оборудования и материалов, и, в итоге, целесообразность проведения ремонта.

Мы надежная компания, в основе деятельности которой – правила честной конкуренции и жесткого контроля качества услуг.

Восстановление деталей сваркой и наплавкой

Компания «Традиция-К» представляет уникальную технологию наплавки Roxwell, которая применяется для восстановления деталей после износа или придания им повышенных эксплуатационных свойств. Наплавка отлично зарекомендовала себя на таких изделиях, как рабочий инструмент гидромолотов, челюсти бетоноломов, ножи, зубья ковшей, резцы, футеровочные элементы.

На износ деталей могут влиять различные факторы: работа при повышенных температурах, трение металла о металл, ударный или абразивный износ. В каждом конкретном случае специалисты-технологи выбирают оптимальный материал для восстановления изделия.

Причины / признаки поломки

Наиболее частыми причинами обращения в наш сервис является быстрый износ оборудования, а точнее, износ отдельных деталей и элементов конструкции.

Когда оборудование эксплуатируется в агрессивной среде или работает с высокопрочными материалами (горные породы, бетон, металл), происходит процесс разрушения поверхности твердыми частицами, так называемый абразивный износ, а также истирание деталей конструкции и рабочих поверхностей оборудования. В этой ситуации наплавка позволяет восстановить изделие и увеличить ресурс его эксплуатации.

Преимущества наплавки Roxwell

Твердость наплавочных материалов до 10 раз выше обычных

Ресурс детали с наплавкой увеличивается до 2,5 раз

Стойкость к ударно-абразивному износу и высоким температурам

Среди ассортимента материалов доступны карбиды титана, которые обладают отличной стойкостью к ударно-абразивному воздействию и допускают эксплуатацию при температурах до 482°C.

Сроки
Стоимость
Гарантия

Гарантия на ремонт

Читайте также:
Гибкая плитка своими руками

Прайс на услуги

Сотрудники Сервисного центра индивидуально для вас подберут оптимальный вариант по срокам и стоимости

  • Стоимость работ
Наименование услуги Цена *
Выезд Сервисных инженеров от 3 000 руб.
Монтаж гидровращателя от 8 000 руб.
Установка дренажной линии на гидровращателях тяжелой серии от 8 000 руб.
Установка предохранительного гидроклапана от 4 000 руб.
Установка датчика вертикального бурения от 6 000 руб.

* Стоимость без учета стоимости материалов.

Наши работы

Восстановление оси приводного колеса наплавкой Roxwell

Наплавка Roxwell – продли «жизнь» буровому инструменту в 2 раза!

Повышаем ресурс оборудования: наплавка челюстей грейфера

Услуги сервиса опционально

Услуги сервиса по типу техники

Услуги сервиса по бренду техники

Кроме ремонта ковшей и других металлоконструкций, возможны их покраска и другие работы для восстановления строительной техники при перепродаже.

Кроме ремонта ковшей и других металлоконструкций, возможны их покраска и другие работы для восстановления строительной техники при перепродаже.

Кроме ремонта ковшей и других металлоконструкций, возможны их покраска и другие работы для восстановления строительной техники при перепродаже.

Наши эксперты

Стариков Алексей Викторович

Руководитель отдела приёмки

Приобрели гидровращатель, установили, но не можем подключить к машине. Можете подсказать, как правильно сделать все подключения?

Гидровращатель подключается к двухпоточной гидролинии. Нельзя подключать его на ковшевую секцию гидрораспределителя. При наличии трудностей в подключении Вы можете обратиться в нашу Сервисную службу для вызова мобильной бригады Сервисных инженеров по телефону: +7 495 727 00 66.

На экскаватор установлена однопоточная гидролиния. Как подключить гидровращатель, чтобы он работал, как на двухпоточной линии?

Как один из вариантов, предложим установить электрический блок реверса. Второй вариант – это модернизация гидролинии экскаватора.

Видео

Первоклассный сервис для наших клиентов

Осуществляем наплавку следующими способами:

    роботизированная электродуговая сварка в среде защитных газов сплошной или порошковой проволокой; ручная электродуговая сварка покрытым электродом; аргонодуговая сварка с присадочной проволокой.

Решения по наплавке Roxwell будут особенно интересны предприятиям добывающей отрасли, компаниям, работающим с абразивными материалами и смесями, демонтажным организациям и службам рециклинга, производителям машин и оборудования (грейдеров, бульдозеров, конвейеров, дробильных комплексов).

Специалисты используют для наплавки только высококачественные материалы, разработанные Компанией «Традиция-К» совместно с немецкими и шведскими производителями высокопрочных решений, а также оборудование от мировых лидеров индустрии. Квалификация сотрудников подтверждена НАКС (Национальное агентство контроля сварки).

Документы

По вопросам качества обслуживания и работы сотрудников сервисной службы, а также пожелания, отзывы и претензии Вы можете отправить на адрес электронной почты: lisicin@tradicia-k.ru

Свяжитесь с нами

Во время приемки изделия за вами будет закреплен специалист-технолог. Он будет курировать ваш заказ и согласует с вами стоимость работ.

Информационно-аналитическое издание ТЕХНОmagazine

Издается с 2007 года

  1. Главная страница
  2. Запчасти, ремонт, сервис
  3. Восстановление деталей – неотъемлемая часть ремонта

Восстановление деталей – неотъемлемая часть ремонта

Поиск новых методов восстановления не прекращается сегодня ни на минуту. Ведь расширение вторичного использования изношенных деталей – огромный резерв в экономической сфере. Об этом говорит опыт экономически развитых стран. Например, в США, по данным Ассоциации дилеров тракторных запчастей, более 500 предприятий непосредственно занимается восстановлением изношенных узлов и отдельных деталей.

Эксплуатации без последствий не бывает

В процессе эксплуатации на транспортное средство действуют различные факторы, оказывающие существенное влияние на техническое состояние основных узлов, сборочных единиц и отдельных деталей. Так, прежде других материалов, детали из резины, пластины АКБ и пластмассовые комплектующие меняют свои эксплуатационные свойства под действием старения. Значительный ущерб приносит воздействие коррозии на все незащищённые металлические поверхности. Её воздействие настолько ощутимо, что при разработке методов защиты специально выделяют коррозионную усталость, коррозионное растрескивание, коррозионно-механическое изнашивание.

По статистике, наиболее частой причиной необходимости замены той или иной детали становится механический износ. Изнашиваясь, сопрягаемые детали начинают взаимодействовать с отклонениями от начальных регулировок, это приводит к ещё более интенсивному износу контактирующих поверхностей. Существенно, хотя и в меньшей степени, на ресурс использования деталей и узлов спецтехники влияет усталость металла. Следствием усталостного износа является выкрашивание. Например, часто наблюдается выкрашивание баббитового слоя на вкладышах подшипников шатунов и коленчатого вала, выкрашивается металл на беговых дорожках сепараторов, на профилях зубьев шестерён. Но воздействие усталости металла можно снизить. Замечено, что причина этого явления чаще всего кроется в неправильной, небрежной сборке либо в нарушении правил эксплуатации.

Ещё одним следствием нарушения норм эксплуатации является коробление деталей. При короблении в «пострадавших» деталях, например в головках блоков двигателей, возникают структурные изменения и большие внутренние напряжения.

Механические повреждения, трещины, пробоины, задиры, а также вмятины и скручивания наблюдаются в наиболее нагруженных местах рам, в корпусных деталях различных механизмов. Трещины могут появляться в радиаторах, в головках блоков, а также на стенках блоков, например при замерзании охлаждающей жидкости.

В результате воздействия указанных и иных подобных многочисленных факторов возникает необходимость в замене детали. Наряду с установкой новых запчастей, во всём мире всё более нарастают тенденции по организации восстановления работоспособности изношенных деталей различными методами.

Чтобы восстановить, нужно знать дефекты

Если разделить условно все детали, которые наиболее часто подвергаются восстановлению, то 53,3% всех восстанавливаемых деталей имеют цилиндрическую форму, как наружную, так и внутреннюю. 12,7% всех восстанавливаемых деталей приходится на долю резьбовых деталей, и примерно по 10% – на зубчатые (шестерёнки, звёздочки и т. д.) и шлицевые (валы, втулки) детали. Реже всего восстанавливают плоские детали, всего в 6,5% случаев из 100% ремонтируемых деталей. Это связано с относительно невысокой стоимостью подобных деталей при серийном производстве и достаточной сложностью их восстановления.

Если рассматривать сам процесс восстанавливания, то на первой стадии необходима тщательнейшая очистка детали. Если не уделить чистоте должного внимания, то, например при наплавке оставшаяся грязь, скорее всего, может вызвать образование пор и раковин. А при покрытии гальваническими или химическими способами жировые или иные загрязнения приводят к отслаиванию этих покрытий при эксплуатации.

Читайте также:
Восстановление шруса своими руками

На следующем этапе проводят дефектацию деталей, сначала внешним осмотром, а затем – используя универсальный измерительный инструмент. Выявляют трещины, забоины, вмятины, участки, значительно пострадавшие от коррозии, поверхности и посадки, имеющие существенную выработку. Для выявления скрытых дефектов, проверки на герметичность, а также для определения правильности взаимного положения сопрягаемых деталей существуют специальный мерительный инструмент и типовые приспособления. От тщательности проведения дефектации в значительной степени зависит качество восстановленной детали.

Конечно, многие скрытые дефекты в полевых условиях обнаружить сложно. Поэтому, скажем, при подозрении на возникновение внутренних трещин в сплошных деталях их желательно выявлять магнитным способом с помощью универсальных магнитных дефектоскопов. На специализированных предприятиях, как правило, имеется подобное оборудования. Для выявления внутренних дефектов в деталях из цветных металлов используют люминесцентную дефектоскопию.

Для обнаружения трещин в корпусных деталях пользуются гидравлическим способом. Предварительно заглушками закрываются все штатные отверстия, затем деталь устанавливают на специальный стенд и внутреннюю полость заполняют водой, создают давление и выдерживают некоторое время.

В экстренных случаях трещины хорошо выявляются обработкой обезжиренной поверхности металла керосином, в который добавляется трансформаторное масло и скипидар, примерно 150 и 50 г на 1 л керосина соответственно. Обработав таким раствором деталь и выдержав 5-10 мин., керосин с детали вытирают насухо и на исследуемую поверхность наносят слой мела. Остатки раствора керосина обязательно выступят на трещинах и покажут величину и форму дефекта.

Метод «ремонтных размеров» и другие

Наиболее распространённым дефектом, как уже упоминалось, является износ поверхностей. Поэтому и основное направление технологий восстановления заключается в доведении изношенных поверхностей до первоначальных параметров. Для этого применяются типовые технологические приёмы – сварка, пайка, наплавка, напыление металлопокрытий, осаждение металла, нанесение полимерных материалов и некоторые другие.

При выборе способа восстановления следует обратить внимание на ряд вопросов. Например, с помощью поверхностного напыления можно получить желаемую твёрдость поверхности, повысить износостойкость рабочей поверхности детали, снизить воздействие усталостного фактора, усилить антикоррозионные качества, поэтому материал напыления, так же как и способ его нанесения – важнейший этап восстановления. Но, если принято решение о нанесении покрытия на дефектную поверхность, необходимо выяснить, насколько металл детали сочетается с наносимым покрытием, а также как к этому покрытию «отнесётся» поверхность сопрягаемой детали. Также необходимо знать, можно ли выбранным методом и материалом создать такую толщину покрытия, которая бы компенсировала износ и припуск на последующую обработку.

Но, если взаимная выработка деталей, работающих в паре, значительна, то обычно посадки не напыляют, а восстанавливают, изменяя первоначальные размеры на так называемые «ремонтные». Наиболее ценную деталь пары обрабатывают, увеличивая, например диаметр выработанного отверстия до ремонтного, при этом восстанавливается геометрия отверстия, удаляются следы износа, восстанавливается необходимая чистота обработки. А сопрягаемую деталь либо изготавливают новую, но с увеличенным диаметром, соответствующим ремонтному размеру первой детали, либо протачивают до цилиндрической поверхности, устраняя эллипсность, и устанавливают втулку, наружный диаметр которой соответствует ремонтному диаметру.

Метод «ремонтных размеров» нежелателен там, где детали интенсивно изнашиваются и, соответственно, часто ремонтируются либо меняются. При ремонте, выбраковывая одну деталь пары, приходится менять и парную деталь. А ещё часто бывает, что ремонтник не знает о ремонтных размерах детали и приготавливает для замены стандартную деталь. Затем в срочном порядке приходится решать что делать, искать новую запчасть. В конечном итоге несложный ремонт может затянуться.

Более универсальным является т. н. метод «постановки дополнительного элемента». В этом случае изношенные отверстия и валы обрабатываются до восстановления правильной геометрической формы, а затем в отверстие, или на вал, устанавливаются втулки, восстанавливающие исходные чертёжные посадочные размеры сопрягаемых деталей.

Начальную форму рам, балок выносных опор, колец опорно-поворотных устройств, портальных стоек и стрел, получивших остаточный изгиб и скручивание, возвращают методом правки. Осадкой восстанавливают номинальные размеры полых деталей гидроцилиндров. Для этого в полую часть вставляют стержень, диаметр которого соответствует восстанавливаемому, и цилиндр обжимают на прессе. Подобным образом восстанавливают и втулки, обжимая на прессе, который укомплектован специальными пуансонами и матрицами.

Сварка, наплавка

Технологические процессы сварки и наплавки занимают главное место при ремонте автодеталей, этими способами восстанавливают почти 70% всех ремонтируемых деталей. Наиболее простой и распространённый вид сварки – ручная дуговая. С её помощью заваривают трещины, приваривают различные ремонтные вставки в детали, а также наплавляют износостойкие материалы. Но при дуговой сварке выделяется большое количество тепла. Детали, даже значительной массы, после сварочных действий может «повести», т. е. они искривляются, изменяется их соосность и геометрическая форма.

Для уменьшения температурного воздействия сварки используют метод обратной полярности. Его сущность заключается, во-первых, в том, что используется электродуга постоянного тока, которая более стабильна, чем дуга, полученная в результате использования переменного тока. А во-вторых, наплавляемая деталь соединяется с «минусом» источника энергии, в таком случае на положительном электроде выделяется на 20% тепла больше, а сама деталь проплавляется на меньшую глубину. В частности, при вваривании втулок с толщиной стенки менее 3 мм, только пользуясь постоянным током и обратной полярностью, можно избежать прожога стенки втулки.

Воздействие дуговой сварки имеет целый ряд нежелательных последствий для восстанавливаемой детали: кроме коробления, окисляется металл, поглощается азот, сгорают легирующие добавки. В результате снижается твёрдость наружного слоя детали. За счёт поглощения азота увеличивается прочность сварного шва, но шов почти не пластичен.

С целью исключения отрицательных последствий дуговой сварки уже разработаны и продолжают совершенствоваться различные методы сварки. Так, для заварки трещин и при работе с тонкими листами оптимальными вариантами считаются использование газовой, а также контактной сварки. Для качественной сварки крупногабаритных и массивных деталей лучше всего использовать термитную и электрошлаковую сварки. Для работы с цветными металлами разработаны ультразвуковая и магнитноимпульсная сварки, а для сварочных работ с коррозионностойкой сталью рекомендуется использовать высокочастотную и аргонодуговую сварки. Последняя, кстати, часто используется для сварки и наплавки алюминия. Сварочные технологии сегодня позволяют сваривать даже чугунные детали, причём таким образом, что их после сварки можно свободно обрабатывать, а прочность металла шва не ниже прочности основного металла.

Читайте также:
Виды напильников по металлу

Наплавка, как вид сварки, позволяет получить на поверхности детали слой материала необходимой толщины и нужного химического состава, с заданными параметрами твёрдости, износостойкости, пластичности. Основной объём, около 1/3 всех восстановительных операций, связанных с наплавкой, выполняют наплавкой под слоем флюса. Этот вид наплавки используют, когда нужно наплавить слой толщиной более 3 мм. Метод часто используется при наплавке деталей ходовой гусеничных машин – катков, цапф, роликов, осей и т. д.

1/5 всех наплавочных операций приходится на наплавку в среде углекислого газа. Этот вид наплавки имеет целый ряд преимуществ – отсутствуют вредные выделения и шлаковые корки, наплавлять можно в любом пространственном положении восстанавливаемой поверхности, причём открытая дуга позволяет наблюдать и корректировать процесс наплавки. Скорость наплавки прямо зависит от толщины наплавляемого слоя и требуемого качества поверхности. Твёрдость наплавленного металла связана с выбором электродной проволоки и составляет 200-300 HB.

В меньшей степени применяются, в основном для различных спецработ, вибродуговая наплавка, наплавка порошковой проволокой без флюса, электроконтактное напекание, плазменная наплавка. Специфическими видами восстановления, также относящимися к наплавочным операциям, являются гальваническое напыление, электрошлаковая наплавка и заливка деталей жидким металлом, а также газопламенное нанесение порошковых материалов.

Полимерные покрытия

Материалы из пластмасс успешно используют сегодня для нанесения на дефектные поверхности с целью восстановления размеров и улучшения герметизации. Пластиковое покрытие снижает шум, создаваемый трением, создаёт дополнительную коррозионную защиту. Наносятся пластмассы горячим прессованием, литьем под давлением и ещё некоторыми способами.

В ремонтных работах широко применяются акриловые пластмассы, представляющие собой термопластическое быстротвердеющее вещество, имеющее консистенцию сметаны. Такая пластмасса застывает без подогрева и давления. Затвердевшие пластмассы хорошо обрабатываются резанием, шлифуются, полируются. Пластмассовые покрытия эффективно зарекомендовали себя при нанесении на чугун, бронзу, сталь. Обычно износостойкую акриловою пластмассу применяют для восстановления посадок зубчатых колёс, шкивов. Застывшая пластмасса не боится контактов с бензином, различными моторными маслами. Для повышения износостойкости и уменьшения коэффициента трения в состав пластмассы добавляют до 10% порошка графита.

Сегодня пластмассами различного состава успешно восстанавливают выработанные поверхности подшипников скольжения, заделывают забоины и задиры, в т. ч. и с помощью установки накладок, закрепляющихся эпоксидным клеем. Эпоксидные пластмассы эффективно используются при заделке трещин в корпусных деталях. Пластмасса, состоящая из эпоксидной смолы и графита, или каолина, применяется при восстановлении внутренней поверхности изношенных гильз гидравлических и пневматических приводов.

Перспективные методы восстановления

К перспективным способам можно отнести такой оригинальный способ восстановления, который, правда, ещё применяют ограниченно, как детонационное напыление. Разработчики постарались использовать энергию детонации, имеющуюся в некоторых газах. На восстанавливаемую поверхность наносится металлический или металлизированный порошок, состоящий из смеси карбидов вольфрама и титана. При взрыве ацетиленокислородной смеси, продолжительностью 0,23 сек., на ремонтной поверхности образуется покрытие толщиной 0,007 мм. Покрытие из порошков с элементами вольфрама и титана имеет большую твёрдость и очень высокую износостойкость. Метод предполагает возможность нанесения многослойного покрытия общей толщиной 0,02-0,4 мм. Преимуществом метода перед аналогами является то, что ремонтируемая поверхность не нагревается выше 250 оС, а в результате напыления образуется покрытие с высокой прочностью сцепления и малой пористостью, не выше 1%. Кроме того, метод технологически не сложен и экономически выгоден даже при ремонте отдельных деталей.

Ещё один способ восстановления, который сегодня получает распространение в различных отраслях машиностроения, основан на плазменном напылении ремонтных поверхностей композиционными порошковыми материалами. Эти порошки отличаются тугоплавкой основой и легкоплавкой связкой. Такие покрытия имеют огромную износостойкость и особенно эффективны при нанесении на рабочие поверхности, подверженные трению. Структура нанесённого слоя представляет хромоникелевый раствор и карбидную фазу с упрочняющими частицами связки – карбидами и боридами хрома. Плазменное напыление используют при ремонте шеек коленвалов, постелей и блоков двигателей. Сущность метода состоит в «бомбардировке» ремонтной поверхности частицами порошка, разогретыми до пластического состояния плазменной либо газопламенной струями.

Экономия металла и защита от коррозии в сочетании с повышением надёжности – это тот эффект, который мы получаем при верно выбранном способе восстановления изношенных деталей и узлов. Располагая современным набором методов ремонта, восстановление может реально улучшить первоначальные эксплуатационные свойства деталей.

Аукцион и форум предметов истории

  • Тема закрыта

#1 энерджайзер

Ложка дорога к обеду.

  • Пользователи
  • 2 543 сообщений
    • На форуме: c 2009 г.
    • Город: москва

    #2 migel

  • Пользователи
  • 273 сообщений
    • На форуме: c 2007 г.
    • Город: Ярославль

    #3 Fish

  • Пользователи
  • 3 586 сообщений
    • На форуме: c 2004 г.
    • Город: Москва

    #4 энерджайзер

    Ложка дорога к обеду.

  • Пользователи
  • 2 543 сообщений
    • На форуме: c 2009 г.
    • Город: москва

    Сварка и последующая шлифовка, ну или напайка-но вид не тот.

    #5 энерджайзер

    Ложка дорога к обеду.

  • Пользователи
  • 2 543 сообщений
    • На форуме: c 2009 г.
    • Город: москва

    Можно попробовать нарастить электролизом, есть у меня где-то книжка как это делать.

    #6 Lemke

  • Пользователи
  • 1 018 сообщений
    • На форуме: c 2010 г.
    • Город: Кучково

    #7 АлекС.59

  • Пользователи
  • 2 355 сообщений
    • На форуме: c 2009 г.
    • Город: Юг Украины

    Сварка и последующая шлифовка, ну или напайка-но вид не тот.

    #8 энерджайзер

    Ложка дорога к обеду.

  • Пользователи
  • 2 543 сообщений
    • На форуме: c 2009 г.
    • Город: москва

    толщина металла? его состав? его покрытие?

    #9 schrott

  • Модератор форума
  • 20 804 сообщений
    • На форуме: c 2004 г.
    • Город: Сарычан -Царiцынъ -Сталинград -Волгоград

    [quote name=’энерджайзер’ date=’23 Январь 2011 – 23:16′ timestamp=’1295813811′ post=’1768003′]
    [quote name=’Fish’ date=’23 Январь 2011 – 23:01′ timestamp=’1295812872′ post=’1767969′]
    Можно попробовать нарастить электролизом, есть у меня где-то книжка как это делать.
    [/quote]
    Если процесс не сложный, интересно как это делается?
    [/quote]
    Ванна несложна.Железный купорос в основе.

    Читайте также:
    Бизнес план плазменная резка металла

    НО!:Там ток нужен. в зависимости от поверхности предмета. до 20-50 Ампер.

    Вы эту установку представляете “в быту”?

    [quote name=’энерджайзер’ date=’26 Январь 2011 – 23:40′ timestamp=’1296074403′ post=’1772581′]
    [quote name=’Lemke’ date=’24 Январь 2011 – 00:18′ timestamp=’1295817513′ post=’1768135′]
    толщина металла? его состав? его покрытие?
    [/quote]
    К примеру, штык от К98. Каким способом лучше мучаться? Напайкой, аргона или газовой сваркой?
    [/quote]Только не газом варить!

    И. при последующем воронении. пятна разнородного металла -могут быть видны

    #10 schrott

  • Модератор форума
  • 20 804 сообщений
    • На форуме: c 2004 г.
    • Город: Сарычан -Царiцынъ -Сталинград -Волгоград

    Гальваническое осаждение железа часто применяют для восстановления размеров изношенных или маломерных деталей. Железнение выгодно отличается от хромирования большой скоростью наращивания железа, доходящей до 400—500 мкм/ч, возможностью наращивать слой толщиной до 2—3 мм и низкой профессиональной вредностью. После шлифования по заданным размерам осажденный слой можно цементировать и калить.

    Технология подготовки поверхности стальных деталей к железнению имеет свои особенности. Сущность их заключается в необходимости анодного протравливания покрываемой поверхности в электролите, состоящем из раствора серной кислоты с концентрацией 350—360 г/л с добавкой 10—15 г/л железного купороса. Протравливание ведут при анодной плотности тока 40—60 А/дм2 для углеродистой стали и 15—20 А/дм2 для чугуна с выдержкой 1—2 мин. Катоды из свинца или стали 08Х18Н10Т. Протравленные детали переносят в электролит железнениях с выдержкой без тока 1—3 мин для наращивания слоя заданной толщины.

    ===
    Для железнения применяют кислые электролиты двух типов: хлористые, в которых основой служит хлористое железо, и сернокислые на основе железного купороса. Хлористое железо следует готовить непосредственно в мастерской путем растворения стружки малоуглеродистой стали в соляной кислоте.

    Гальванические покрытия
    Синдеев Ю

    Восстановление металлических изношенных деталей гальваническим методом
    Рано или поздно, но любой из нас сталкивается с такой ситуацией – какой-нибудь до этого хорошо работавший механизм начинает “барахлить”. Чаще всего причиной этого явления служит износ трущихся деталей. Что можно сделать в этом случае? Очевидно, что при наличии нового комплекта этих деталей наиболее простым решением проблемы является их замена. Но чаще всего такой возможности нет и весь этот механизм оказывается на свалке. Между тем, в большинстве случаев детали можно восстановить, в итоге – несомненная экономия средств. Итак, восстановление изношенных деталей. Сразу оговорюсь, что существует и применяется на практике большое число соответствующих технологий. Однако наибольшее применение нашли различные варианты наплавки, плазменного и вакуумного напыления, гальванических методов. У каждого из этих вариантов имеются как свои достоинства, так и недостатки. Так, например, любые из технологий, предполагающие существенный нагрев деталей, особенно локальный, мною, при поиске оптимального процесса, были отвергнуты сразу же. Причина – риск возникновения остаточных напряжений и изменения физико- химических свойств поверхностных слоев материала детали, появления микротрещин как в поверхностных слоях самой детали, так и в объеме покрытия. Это не всегда критично, но, тем не менее, нередко нивелирует ценность самого восстановления детали и приводит, вопреки ожиданиям, к необратимой потере детали. Вакуумное напыление предполагает наличие весьма дорогостоящего оборудования и имеет относительно невысокую скорость наращивания слоя металла на восстанавливаемой детали. Кроме того, и наплавка, и напыление, не позволяют изменять твердость наращиваемого слоя непосредственно в ходе процесса, что нередко приводит (с учетом некоторых других причин) к недостаточному сцеплению покрытия с основой и, как следствие,- к отслаиванию его при дальнейшей обработке (например, шлифовке). Наконец, существенным недостатком наплавки и напыления являются высокие требования к качеству подготовки поверхности детали к процессу и ее чистоте. Традиционная (на постоянном токе, температура 70..90°С) гальваника (железнение, никелирование, хромирование) также страдает многими недостатками. Никелирование, например, нельзя применить на деталях со значительным износом и оно не дает высокой твердости покрытия. Хромирование имеет невысокую скорость осаждения. Железнение не обеспечивает надежного сцепления покрытия с основой, особенно с чугуном и высоколегированными сталями. Перечисленные выше и некоторые другие причины привели к моему отказу от всех вышеупомянутых технологий. На мой взгляд, технология восстановления изношенных деталей должна обладать следующим минимальным набором свойств: 1. не требовать применения дорогостоящих оборудования и материалов;
    2. не оказывать существенного влияния на физико-химические свойства материала детали;
    3. обеспечивать надежное сцепление покрытия с основой;
    4. обеспечивать высокую твердость и износостойкость покрытия;
    5. работать при невысокой (в идеале – комнатной) температуре;
    6. допускать возможность хотя бы частичной автоматизации процесса. Всеми этими свойствами, и даже более, обладает изобретенная еще в 1960-х годах и почему-то до сих пор недостаточно широко распространенная технология холодного железнения на асимметричном переменном токе. В том, что эта технология действительно “работает”, мне довелось убедиться своими глазами у ее изобретателей, а затем – и в результате собственных экспериментов. Основными свойствами данной технологии являются: 1. нет необходимости в дорогостоящих оборудовании и материалах;
    2. практически не изменяются физико-химические свойства материала восстанавливаемой детали;
    3. работа проводится при температуре электролита 18..25°С;
    4. возможно регулирование твердости покрытия в пределах 18..62 ед. HRC (без закалки!);
    5. обеспечивается высокая прочность сцепления покрытия с основой;
    6. возможно осаждение как железа, так и железо-никелевого сплава, а также, при необходимости, любых других материалов, поддающихся осаждению гальваническим способом;
    7. возможно восстановление как наружных, так и внутренних поверхностей, на всей площади детали или только части ее, как в ванне, так и, при наличии некоторых приспособлений, вне ее;
    8. возможно восстановление деталей с износом до 2..3 мм на диаметр;
    9. возможна автоматизация процесса на уровне управления его режимами. Эта технология позволяет не только восстанавливать детали, но и упрочнять их, не прибегая к процессу закалки. Более того, можно даже изготавливать некоторые детали из мягкой стали (типа Ст3, к примеру), затем железнить их, плавно увеличивая твердость покрытия от минимума до требуемой величины. В итоге получим деталь с износостойкой и твердой поверхностью и вязкой сердцевиной, что автоматически исключает возможность того, что эта деталь “лопнет”. Износостойкость полученной таким образом детали превышает аналогичный показатель изготовленной традиционным способом в 2..2.5 раза! Можете Вы привести более простую, чем эта, технологию с такими же возможностями? Рассмотрим, вкратце, основы этой технологии. Упрощенная схема соответствующей установки выглядит следующим образом:

    Как видно из приведенной схемы, ток, снимаемый со вторичной обмотки трансформатора T1, в один полупериод проходит через диод VD1 и потенциометр P1, в другой – через VD2 и P2. Очевидно, что при равных сопротивлениях потенциометров ток на выходе схемы будет иметь симметричную форму. В этом случае количество металла, осажденного на детали, будет равно количеству металла, растворенного с поверхности детали. Как известно, осаждение металла на деталь происходит в том случае, если последняя будет иметь отрицательный потенциал, т.е. будет катодом, а растворяемый электрод – положительный, т.е. этот электрод будет являться анодом. Из рисунка видно, что величина положительного потенциала детали зависит от сопротивления P1, отрицательного – P2. Таким образом, регулируя соотношение сопротивлений этих потенциометров, можно регулировать соотношение количеств металла, осажденного на деталь и растворенного с нее. Наиболее важными параметрами для проведения процесса являются два: 1. плотность тока отрицательного (катодного) полупериода, регулируемого с помощью P2,- Dк=Iк/S, A/дм 2,
    где I к -сила катодного тока (А), S-площадь восстанавливаемой поверхности (дм 2 ); 2. катодно-анодное соотношение токов – B=Iк/Ia,
    где Iк и Iа – силы катодного и анодного токов соответственно. Первый параметр влияет на скорость процесса осаждения металла, от второго зависят свойства осаждаемого покрытия. Так, исследованиями установлено, что если начать процесс при В=1.3, а затем постепенно довести этот параметр до В=8..10, то внутренние напряжения покрытия будут развиваться также постепенно, а отсутствие больших внутренних напряжений на пограничном слое (деталь – покрытие) дает возможность получать надежное сцепление покрытия с любой маркой стали и даже с чугуном. От катодно-анодного соотношения зависит также и твердость получаемого покрытия. Так, измерения, проведенные с помощью твердомера ПМТ-3, показали, что твердость покрытия можно изменять в пределах от 190 до 630 кгс/мм 2 , что соответствует 18..62 HRC, при В=1.3..8. От величины В зависит также структура покрытия и его износостойкость, при этом максимальная величина износостойкости достигается при В=8..10. Таким образом, изменяя величины приведенных параметров, можно в широких пределах варьировать свойствами осажденного покрытия. Поскольку ничто не мешает изменению этих параметров непосредственно в ходе процесса, то мы получаем чрезвычайно гибкую и удобную возможность восстановления/упрочнения/изготовления деталей. Что необходимо, с практической точки зрения, для применения этой технологии? В принципе, список необходимого оборудования можно ограничить приведенным на рисунке выше, добавив только ванны для предварительного пассивирования деталей и финишной промывки. Авторы изобретения использовали сварочный трансформатор ТС- 500, диоды В-200, вместо потенциометров – переключаемые рубильниками балластные сопротивления из нихромовой проволоки. По моему мнению, такое решение просто и дешево, но приводит к чрезмерному расходу электроэнергии, поэтому мною было разработано несколько вариантов схем управления процессом, один из первых вариантов Вы можете посмотреть здесь. В ответ на возможные критику и вопросы по схеме сразу скажу, что она разрабатывалась, исходя из трех основных требований – соответствие ее параметров предъявляемым условиям, применение имеющихся под рукой деталей, надежная и стабильная во времени работа. Дополнительно – возможность легкого перехода с больших ванн и групповой загрузки деталей в них на малые ванны с поштучной обработкой деталей без изменения собственно блока управления. Если подразумевать под преобразователем тока трансформатор, диоды и схему управления токами, то, в общем случае, список необходимого оборудования выглядит так: – преобразователь тока;
    – ванна для пассивирования деталей;
    – ванна для осаждения покрытия;
    – ванна для холодной (проточной) промывки деталей;
    – необязательно, но желательно, ванна для горячей промывки деталей;
    – вентиляция;
    – водопровод;
    – накопительная канализация. Мощность преобразователя тока и размеры ванн определяются, исходя из количества и размеров восстанавливаемых деталей. При этом надо исходить из требуемой плотности тока – при пассивировании до 100 А/дм 2 , при восстановлении – до 40 А/дм 2. Какие материалы и химикаты используются? Их также не так уж много: – прутковая малоуглеродистая сталь марок Ст3, Ст5, 10, 20 для анодов;
    – двуххлористое железо;
    – серная кислота;
    – иодистый калий;
    – соляная кислота;
    – хлористый никель, если необходимо;
    – защитная мастика, если необходимо нанесение покрытия на часть поверхности детали. Кроме того, понадобятся химикаты и индикаторные бумаги для периодического контроля и корректировки состава электролита, желательно наличие pH-метра. Приведу, вкратце, последовательность операций при восстановлении изношенных деталей по описанной технологии: – механическая обработка восстанавливаемых деталей;
    – пассивирование деталей;
    – холодная проточная промывка;
    – осаждение покрытия;
    – холодная проточная промывка;
    – горячая промывка (если есть);
    – шлифовка или расточка под требуемый размер. Замечу, что приведенные здесь списки оборудования и материалов, а также последовательность операций ориентированы на нанесение только железа или железа- никеля. Поскольку данная технология, как и любой другой гальванический процесс,- очень легко расширяема и может применяться для массы других покрытий, включая самые экзотические, то списки оборудования, материалов (в особенности), состав и последовательность операций дополняются в зависимости от конкретных требований.

    Читайте также:
    Граверный станок по металлу
    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    gmnu-nazarovo.ru
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: