Востановление и упрочнение. 1. Экологические аспекты ремонтного производства автомобилей. Пути их решения

• Название: 1. Экологические аспекты ремонтного производства автомобилей. Пути их решения
• Анкор: Востановление и упрочнение.docx
• Дата: 11.10.2017
• Размер: 0.67 Mb.
• Имя файла: Востановление и упрочнение.docx
• Тип: Документы; #9298
• страница: 10 из 15

Пайка — процесс соединения деталей в твердом состоянии металлическим расплавом, образующимся из присадочного материала (припоя) непосредственно в месте пайки. Локальный подвод тепла, которым расплавляется припой и подогреваются соединяемые поверхности, производится нагретым паяльником или газовым пламенем. Качество пайки зависит от смачивающей способности припоя, толщины его слоя, а также от чистоты паяемых поверхностей. Чем лучше смачивающая способность, тем лучше припой заполняет стыковые участки. При этом обеспечивается и меньшая толщина слоя припоя между соединяемыми поверхностями.

Низкотемпературная пайка более экономична и проста в исполнении, чем высокотемпературная. Ее преимуществом является возможность применения на миниатюрных деталях и тонких пленках. К преимуществам высокотемпературной пайки относится возможность изготовления соединений, выдерживающих большую нагрузку, в том числе и ударную, а также получение вакуумно-плотных и герметичных соединений, работающих в условиях высоких давлений. 

Композиционная пайка применяется при пайке изделий, имеющих некапиллярные или неравномерные зазоры. Она осуществляется с использованием композиционных припоев, состоящих из наполнителя и легкоплавкой составляющей.

Пайка готовым припоем - самый распространенный вид пайки. Готовый припой расплавляется нагревом, заполняет зазор между соединяемыми деталями и удерживается в нем благодаря капиллярным силам.

Реакционно-флюсовая пайка, характеризующаяся протеканием реакции вытеснения между основным металлом и флюсом, в результате которой образуется припой.

Припои для пайки

К припоям предъявляются следующие требования: высокая механическая прочность припоев в условиях нормальных, высоких и низких температур, хорошие электропроводность и теплопроводность, герметичность, стойкость против коррозии, жидкотекучесть при температуре пайки, хорошее смачивание основного металла, определенные для данного припоя температура плавления и величина температурного интервала кристаллизации. В зависимости от температуры плавления и прочности применяемых припоев различают пайку мягкими припоями (мягкую) и пайку твердыми припоями (твердую).

Пайка мягкими припоями

При пайке мягкими припоями используют припои с температурами плавления ниже 400˚ С, обеспечивающие получение паяных швов с пределами прочности до 10 кГ/мм².

Применяют следующие мягкие припои: оловянно-свинцовые, малооловянистые, легкоплавкие и специальные.

Пайка твердыми припоями

При пайке твердыми припоями применяют припои с температурами плавления выше 400° С: медные (t_пл= 1083° С), медно-цинковые (t_пл, = 845 ÷ 900° С), меднофосфористые (t_пл = 700 ÷ 830° С), серебряные (t_пл = 635 ÷ 870° С) и др.

Кислотные флюсы

К кислотным флюсам относятся хлористый цинк (обычно в виде 30%-ного водного раствора с добавкой 0,6-0,7% свободной соляной кислоты

Антикоррозийные флюсы

Антикоррозийными флюсами являются флюсы на основе фосфорной кислоты с добавлением различных органических соединений и растворителей, а также флюсы на основе органических кислот.

Флюс ВТС (смесь технического вазелина с салициловой кислотой, триэтаноламином и этиловым спиртом) применяется для пайки меди, латуни, бронзы, константана, серебра, платины и сплавов платиновой группы.

Бескислотные флюсы

Пайка соединений при монтаже электрорадиоприборов производится, как правило, бескислотными флюсами на основе канифоли.

Активированные флюсы

Активированные флюсы на основе канифоли применяют для пайки металлов и сплавов, плохо поддающихся пайке с канифолевым флюсом; они также ускоряют процесс пайки меди и медных сплавов.
29. Назначение и сущность обкатки агрегатов и машин. Методы ускорения обкатки.

При обкатке соединенные поверхности трения прирабатываются, что приводит к образованию новой микрогеометрии поверхностей, наиболее благоприятной для дальнейшей устойчивой работы соединений.

Испытание — комплексная проверка качества ремонта и установление обратной связи с его технологическим процессом.

Основная приработка соединенных поверхностей происходит в первые 2...3 ч и завершается для двигателей через 50. ..60, а для агрегатов трансмиссии через 100...120 ч. Ее выполняют в два этапа: первый — обкаткой в ремонтной мастерской и второй — обкаткой в эксплуатационных условиях при работе с неполной нагрузкой.

Двигатели обкатывают на мотороремонтном участке мастерских на универсальных стендах КИ-5541, КИ-5542, КИ-5543, КИ-2139А и КИ-5274, а пусковые двигатели — на стенде КИ-2643А.

Стенд типа КИ представляет собой асинхронный электродвигатель трехфазного тока с весовым механизмом для замера мощности обкатываемых двигателей.

При холодной обкатке электродвигатель работает в режиме двигателя и через редуктор передает вращение на коленчатый вал обкатываемого двигателя. При горячей обкатке с нагрузкой и при испытании нагрузка испытуемого двигателя создается асинхронным электродвигателем, который начинает работать в режиме синхронного генератора. На стенде размещен редуктор, позволяющий обкатывать двигатели на прямой, повышенной или пониженной передаче.

Статор асинхронного электродвигателя установлен на стойках в шариковых подшипниках и соединен с весовым механизмом, который имеет указывающий прибор с циферблатом, что позволяет измерять тормозной или вращающий момент.

Посредством реостата, включенного в цепь ротора, можно регулировать частоту вращения при холодной обкатке, а также создавать соответствующую нагрузку.

На специализированных ремонтных предприятиях для повышения производительности и качества обкатки устраивают централизованные системы смазывания и подачи охлаждающей воды.

Дизели обкатывают на эксплуатационном масле. Холодную обкатку пусковых двигателей необходимо проводить на дизельном топливе, вводимом через систему питания, а горячую — на смеси автомобильного бензина и дизельного масла при соотношении 15 :1 по объему.

Для ускорения и улучшения приработки служат смеси масел с более низкой вязкостью, чем у штатного. Так, для двигателей со стале-алюминиевыми вкладышами рекомендуется смесь дизельного (80 %) и индустриального (20 %) масел, а с вкладышами из свинцовистой бронзы — дизельного (28 %) и индустриального (72 %) масел.

Холодная обкатка (табл. 2.6) заключается во вращении коленчатого вала обкатываемого двигателя сначала с выключенной, а затем с включенной компрессией.

Горячую обкатку без нагрузки выполняют после пуска двигателя постепенным повышением частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Горячую обкатку под нагрузкой проводят при положении рычага регулятора, соответствующем максимальной подаче топлива, и постепенном повышении нагрузки.

После окончания обкатки двигатель испытывают на развиваемую мощность и расход топлива, осматривают и устраняют неисправности.

В период обкатки следует постоянно контролировать температуру воды и масла, которые не должны превышать соответственно 85 и95°С.

По окончании обкатки и испытания двигатель осматривают, снимают с обкаточного стенда и устанавливают на стенд контрольного осмотра. Демонтируют поддон картера, головки цилиндров, крышки шатунных и коренных подшипников. При этом обращают внимание на состояние рабочих поверхностей шеек коленчатого вала, вкладышей и гильз цилиндров. Они не должны иметь рисок, задиров и царапин. В противном случае наблюдаются неприработанные поверхности.

Если в процессе обкатки, испытаний и контрольного осмотра были обнаружены неисправности, то их необходимо устранить и обкатывать двигатель на газу без нагрузки 10 мин. В тех случаях, когда заменялись гильзы или детали кривошипно-шатунного механизма, двигатель повторно обкатывают, испытывают и контролируют.
30. Способы и технологии нанесения полимерных материалов, их сущность, особенности и области применения.

В ряде случаев полимерные материалы стали применять в виде тонкослойных покрытий, нанесенных на металлическое основание - подложку. Толщина такого покрытия для узлов трения обычно назначается в пределах 0,3-0,7 мм. Покрытие на металлическом основании удерживается за счет адгезионных сил, возникающих между полимером и металлом. Прочность адгезионных соединений зависит от вида полимера. Некоторые полимеры, такие как эпоксидные и  полиамидные  смолы,  обладают довольно высокой адгезионной способностью, другие, например фторопласты, такой способностью практически совсем не обладают. Чем выше прочность сцепления полимерного покрытия с металлической подложкой, тем более высокие нагрузки может выдерживать метало полимерная композиция, поэтому для нанесения полимерных покрытий пригодным оказывается весьма небольшое число полимеров.

Полимерные покрытия могут наноситься с помощью жидких полимер изующихся составов, расплавов и мелкодисперсных порошков. Последний способ получил широкое распространение благодаря простой и производительной технологии. Используя специальные эмульсии, можно создавать полимерные покрытия из материалов, которые сами не могут образовывать адгезионные связи с металлом. 

Нанесение полимерных покрытий с помощью жидких составов осуществляется либо кистевым способом, либо способом заливки с использованием специально подготовленных форм. Кистевой способ весьма прост, так как не требует дополнительного оборудования. 

В ремонтном производстве полимерные материалы применяют для: заделки в деталях трещин, пробоин и раковин; склеивания; восстановления формы и размеров изношенных деталей; герметизации стыков; изготовления быстроизнашивающихся деталей или отдельных их частей.

В зависимости от способности возвращаться под действием температуры в исходное состояние различают термореактивные и термопластичные полимерные материалы.

Реактопласты при нагреве размягчаются, и их можно формовать прессованием или другими способами. После дальнейшего нагрева происходят определенные химические превращения, и они становятся твердыми, плотными, нерастворимыми и неплавкими. Повторно реактопласты по прямому назначению использовать нельзя.

Термопласты Размягчаются при нагреве, формируются литьем под давлением, а затем после охлаждения затвердевают, сохраняя приданную им форму. При повторном нагревании термопласты становятся мягкими и плавкими, т. е. пригодными для повторного использования.

Капролактам Применяют для изготовления и восстановления деталей с высокими антифрикционными свойствами (подшипники, зубчатые колеса, втулки, ролики, вкладыши), уплотнений, прокладок и т. д.

Основной недостаток капрона — низкая теплопроводность, теплостойкость и усталостная прочность (6,5 МПа). Максимально допустимая рабочая температура капроновых деталей или покрытий на воздухе не должна превышать плюс 70—80°С и минус 20— 30°С.

Полиэтилен Высокого давления марки Г1Э-150 — твердый роговидный материал молочно-белого цвета. Поставляется в виде гранул. Предел прочности при растяжении 12—16 МПа, при сжатии 12,5 МПа, при изгибе 12—17 МПа.

Полиэтилен этой марки обладает высокими диэлектрическими свойствами, значительной сопротивляемостью к действию кислот и щелочей, хорошей стойкостью в среде различных масел, незначительной поглощаемостью влаги.

Полиэтилен ПЭ-150 Применяют для изоляции проводов, кабелей, деталей высокочастотных устройств, радиоаппаратуры, обкладки аппаратов, резервуаров, покрытия металлов. Полиэтиленовые пленки используют в качестве упаковочного материала.

31. Испытание отремонтированных машин. Влияние технологи сборки, обкатки и испытаний на качество отремонтированных автомобилей.

Испытания отремонтированного оборудования, машин и их сборочных единиц проводят для оценки качества продукции ремонтного предприятия, а также для установления возможности постановки изделий на ремонтное производство. Различают: текущую оценку — для определения соответствия отремонтированных изделий заданному уровню качества; периодическую оценку — для определения стабильности качества отремонтированных изделий; типовую оценку — для проверки эффективности изменений, внесенных в конструкцию ремонтируемого изделия и (или) технологию его ремонта; аттестационную оценку — для определения качества отремонтированных изделий и отнесения их к одному из уровней качества. Номенклатуру показателей качества для конкретных отремонтированных машин и оборудования устанавливают в нормативно-технической документации. При этом обязательному включению в номенклатуру показателей качества подлежат показатели назначения и надежности, которые могут изменяться в процессе ремонта.

Определение показателей качества отремонтированных машин и их сборочных единиц производят по результатам испытаний. При текущей оценке показатели качества определяют по результатам приемо-сдаточных испытаний, при периодической — по результатам периодических испытаний, при типовой — по результатам типовых испытаний, при аттестационной оценке — по результатам аттестационных испытаний или по результатам анализа имеющейся информации.

Важным фактором повышения качества ремонта и надежности отремонтированных составных частей и машин в целом является обкатка. При обкатке происходит приработка трущихся поверхностей деталей.

Приработку сборочных единиц обычно осуществляют на специальных стендах.

Оборудование после ремонта должно подвергаться визуальному контролю. При визуальном контроле проверяют: наличие всех деталей, сборочных единиц, запасных частей и инструмента; материалы деталей и механизмов по сертификатам и актам лабораторий; электрооборудование по паспортам или актам; комплектующие сборочные единицы и оборудование по актам или паспортам предприятий-изготовителей; покрытия металлических конструкций, защитные кожухи, устройства и приборы безопасности, электропроводку; комплектность и правильность оформления документации, прилагаемой к изделию. После визуального контроля проводят испытания на холостом ходу. При проведении испытаний на холостом ходу осуществляется опробование всех механизмов машины. Проверяется правильность сборки систем оборудования (электрической, гидравлической, пневматической), отсутствие течи рабочей жидкости и утечки воздуха. Ходовые испытания должны проводиться без груза для проверки работоспособности ходовой части машин. Объем испытаний указывается в технических условиях.

32. Восстановление деталей полимерными материалами. Виды полимерных материалов, применяемых при ремонте машин.

Полимерные материалы широко распространены в ремонтном производстве. Восстановление деталей полимерными материалами во многих случаях имеет большую технико-экономическую целесообразность. В ремонтном производстве применяют как термореактивные пластмассы-реактопласты, так и термопла- стичные-термопласты.

Термореактивные пластмассы при нагревании отверждаются и теряют свои пластические свойства, т. е. являются необратимыми. Из числа реактопластов широко используют эпоксипла- сты, связующим компонентом которых являются эпоксидные смолы. Термопластичные пластмассы при нагреве не отверждаются и сохраняют свои пластические свойства. Изделия из этих пластмасс при повторном нагреве можно вновь формовать, т. е. они являются обратимыми. К числу термопластов, применяемых при ремонте оборудования предприятий молочной промышленности, относятся полиамиды и фторопласты.

По своему назначению в ремонтном производстве пластмассы можно разделить на две группы. В первую группу входят термореактивные пластмассы в виде различных композиций, составленных преимущественно на основе эпоксидных смол ЭД-20 и ЭД-16, используемых при изготовлении клеевой композиции для заделки трещин в корпусных деталях, а также для клеевых составов.

Ко второй группе относятся пластмассы, идущие на изготовление и восстановление различных деталей. Сюда относятся различные полиамиды, например поликапролактам (капрон) и фторопласт.

Склеивание деталей в ремонтной технике получает все более широкое применение. Склеенные соединения обладают не только достаточной прочностью, но и герметичностью, водомаслостой - костью, эластичностью, теплостойкостью, хорошей сопротивляемостью ударам и вибрации. Использование клея упрощает технологию реставрации и сборки деталей. Склеивание заменяет прессовую посадку, расклепку, сварку и пайку, развальцовку. Клеем заделывают трещины, ремонтируют литье, соединяют абразивные круги, склеивают стеклянные и фарфоровые детали. Чаще всего применяют клей на основе эпоксидных и полиэфирных смол.

Большое влияние на физико-механические свойства отвер - жденной композиции оказывают наполнители, количество и материал которых подбирают в зависимости от назначения требуемых свойств композиции. Например, железный порошок повышает твердость, графит - теплопроводность, тальк - износостойкость. Подбором наполнителей можно повысить адгезию композиции с металлом, сблизить коэффициенты термического расширения композиции и металла, снизить усадку.

Из термопластов в ремонтном производстве применяют полиамидные смолы, обладающие хорошей адгезией с металлом, высокой механической прочностью и износостойкостью, низким коэффициентом трения. Детали сопряжений, работающие в условиях трения скольжения, можно изготовить из полиамидов монолитными, с металлическими каркасами или наносить на рабочую поверхность детали слоем небольшой толщины (0,6-0,7 мм). Полиамидный слой наносят на поверхность детали различными способами напыления: газопламенным, вихревым или вибрационным, литьем под давлением.

Полиамиды - хороший антифрикционный материал, применяемый для изготовления различных подшипниковых втулок; является заменителем цветных металлов и сплавов.

При восстановлении деталей с помощью полимерных материалов необходимо помнить, что ремонтные работы с клеевыми составами и полиамидными смолами, а также оборудование помещений и рабочих мест, обращение со спецодеждой и ее хранение, хранение материалов должны вестись при строгом соблюдении правил безопасности. Многие вещества, входящие в состав эпоксидных композиций, являются токсичными и огнеопасными.

При ремонте широко применяются полиэтилен, поликапроамид, фторопласт и другие термопласты.

Полиэтилен отличается хорошей пластичностью, которая сохраняется даже при низкой температуре, что позволяет применять его для изготовления и восстановления гибких изделий (труб) и защитных покрытий.

Поликапроамид, обладая достаточной прочностью и стойкостью против воздействия щелочей и различных горючесмазочных материалов, применяется в качестве конструкционного материала для изготовления шестерен и втулок, нанесения на детали износостойких покрытий.
33. Методы восстановления посадок деталей при ремонте автомобилей

Изношенную деталь восстанавливают под номинальный или ремонтный размер, придают детали правильную геометрическую форму и соответствующие поверхностные свойства или устраняют различные механические повреждения, а иногда и аварийные неисправности.

Для этого используют следующие методы:

-восстановление посадки с применением деталей ремонтных размеров;

-восстановление посадки с применением дополнительных ремонтных деталей;

-восстановление посадки путем - получения начальных размеров наплавкой, металлизацией, электролитическим и химическим наращиванием, покрытием полимерными материалами и т. д.;

устранение различных механических повреждений.

-Восстановление посадки с применением деталей ремонтных размеров заключается в том, что наиболее дорогую и ответственную деталь обрабатывают под ремонтный размер, а сопряженную деталь заменяют новой. Например, при ремонте шеек коленчатого вала их диаметры обрабатывают под ремонтный размер, а вкладыши подбирают новые (ремонтного размера), обеспечивая соответствующий зазор между данными деталями. Таким образом, ремонтный размер - это ближайший размер от номинального, который при обработке изношенной детали обеспечивает требуемую геометрическую форму и шероховатость поверхности.

Различают стандартные, регламентированные и свободные ремонтные размеры.

Стандартные ремонтные размеры применяются для поршней, поршневых колец и пальцев, толкателей, тонкостенных вкладышей. Указанные детали ремонтных размеров изготавливаются автопромышленностью и заводами по производству запасных частей. Ремонтные предприятия производят восстановление сопряженных деталей (блок цилиндров, коленчатые валы и т. д.) в соответствии со стандартными ремонтными размерами рассматриваемых деталей.

Регламентированные ремонтные размеры устанавливаются техническими условиями на ремонт ряда деталей, например на диаметры шеек кулачковых валов и их втулок, клапанов и их направляющих, шкворней и других деталей. Недостатком стандартных и регламентированных ремонтных размеров является то, что в процессе обработки приходится снимать не только дефектный поверхностный слой металла, образовавшийся в результате износа, но и вести дальнейшую обработку до тех пор, пока не будет достигнут ремонтный размер детали. Однако важное преимущество данных размеров заключается в том, что они позволяют заранее иметь готовые детали и осуществлять ремонт методом частичной взаимозаменяемости.

Свободные ремонтные размеры предусматривают обработку деталей до получения правильной геометрической формы и требуемой шероховатости рабочих поверхностей. При ремонте одни и те же детали могут получить различные размеры в зависимости от величины и характера износа. Сопряженная деталь подгоняется к отремонтированной до величины свободного ее размера. В этом случае заранее изготовить детали с окончательными размерами нельзя. Поэтому приходится осуществлять подгонку деталей по месту. В ремонтном производстве восстановление деталей под свободные размеры производится у различного нестандартного оборудования.

Восстановление посадки с применением дополнительных ремонтных деталей широко применяется при восстановлении деталей под ремонтный и особенно под номинальный размер.

Сущность способа состоит в том, что на изношенную поверхность предварительно обработанной детали устанавливают специально изготовленную дополнительную деталь (насадок). Дополнительные детали — насадки — изготавливают в виде различных втулок, гильз, колец, разьбовых ввертышей, зубчатых венцов шестерен и т. д. Этим способом ремонтируют блок цилиндров, гнезда клапанов, посадочные отверстия под подшипники качения в картерах коробок передач, задних мостов, ступицах, корпуса масляных и водяных насосов, отверстия с изношенной резьбой в корпусных деталях и др.

Крепление дополнительной детали чаще всего осуществляют за счет гарантированного натяга выбранной посадки. В отдельных случаях применяют дополнительные крепления в виде приварки в нескольких точках или по всему сечению торцовой поверхности, стопорных винтов или шпилек. Стопорные винты используют для крепления втулок и резьбовых ввертышей.

В условиях ремонтных предприятий сборку дополнительных деталей с ремонтируемой осуществляют обычно под прессом. При этом происходят изменения размеров втулки, которые необходимо учитывать при окончательной обработке ее рабочей поверхности.

Восстановление посадки путем получения номинальных размеров независимо от степени износа возможно различными методами, если прочность детали достаточна и выбранный метод экономически целесообразен. В ремонтном производстве применяются следующие способы: наплавка; металлизация; электролитическое наращивание; давление; покрытие полимерными материалами и др. Опытную проверку проходят плазменная наплавка, сварка трением, наплавка жидким металлом, электрофизические способы сварки (диффузионная, ультразвуковая, лазером и др.).
34. Восстановление деталей железнением

Железнение обладает хорошими технико-экономическими показателями: исходные материалы и аноды, дешевые и недефицитные; высокий выход металла по току (85...95%); высокая производительность - скорость осаждения железа составляет 0,2...0,5 мм/ч; толщина твердого покрытия достигает 0,8... 1,2 мм; возможность в широких пределах регулировать свойства покрытий (микро- твердость - 1,6...7,8 ГПа) в зависимости от их назначения обусловливает универсальность процесса; достаточно высокая износостойкость твердых покрытий, не уступающая износостойкости закаленной стали.

Железнение используют при восстановлении изношенных деталей (наращивание до нормального или ремонтного размера); исправлении брака механической обработки; упрочнении рабочих поверхностей деталей из малоуглеродистой и среднеуглеродистой сталей, не прошедших при изготовлении термической обработки.

По составу электролиты для железнения делят на три группы, различающиеся видом аниона соли железа: хлористые, сернокислые и смешанные (сульфатно-хлористые).

Сернокислые электролиты по сравнению с хлористыми менее химически агрессивны и устойчивы к окислению. Однако они уступают хлористым электролитам по производительности, качеству получаемых покрытий и другим показателям. Поэтому наибольшее применение получили простые (без добавок) хлористые электролиты.

Для получения высокой прочности сцепления железного покрытия с деталью важно, чтобы пассивная пленка, образовавшаяся при травлении, была разрушена и первые атомы железа осаждались па активную чистую поверхность детали. Активирование поверхности происходит при выполнении переходов «выдержка без тока» и «выход на заданный режим» (разгон). Для этого после анодного травления и промывки детали завешивают на катодную штангу ванны железнения, где они находятся без тока в течение 10...60 с. Во время выдержки температура детали сравнивается с температурой электролита и поверхность частично активируется ионами хлора и водорода, находящимися в электролите.

При выборе режима железнения следует иметь в виду общие для большинства гальванических процессов положения: чем выше катодная плотность тока, тем больше скорость осаждения металла и производительность процесса; чем ниже температура и концентрация электролита и выше плотность тока (жестче режим), тем больше твердость железных покрытий и меньше их максимально достижимая толщина; чем выше температура и концентрация электролита, тем большую плотность тока можно допустить без ущерба для качества покрытий.

При железнении необходимо выдерживать заданную кислотность электролита, так как ее снижение приводит к резкому ухудшению сцепляемости покрытий, вплоть до отслоения.

35. Применение газовой сварки при ремонте. Сварочные материалы для газовой сварке.