Ремонт ЛА И АД. Ремонт ЛА и АД. Технологические процессы ремонта. Текст лекций. Ремонт летательных аппаратов и авиационных двигателей Текст лекций
 Скачать 0.81 Mb.
|
|
Основные виды дефектоскопов: ультразвуковые импульсные тол- щиномеры: импедансные акустические дефектоскопы; структурные анализаторы - дефектоскопы: специализированные ультразвуковые ис- кательные головки. Вихретоковая дефектоскопия (электромагнитная, токо-вихревая дефектоскопия). Определение - метод неразрушающего контроля, основанный на использовании законов возникновения вихревых токов, появляющихся при изменении пронизывающего электропроводный материал магнитного потока, и измерений обратного действия этих токов на возбуждающую (первичную) обмотку или измерительную катушку. Физическая сущность - если к поверхности металлического изделия подносится катушка, по которой протекает переменный ток, в металле возникают замкнутые вихревые токи, величина которых зависит от величины и частоты возбуждающего переменного тока, элект- ропроводности материала, его магнитной проницаемости, относительного расположения катушки и изделия, размеров и формы последнего, а также от наличия и величины дефектов типа несплошности материала. Собственное магнитное поле вихревых токов стремиться противодействовать изменениям магнитного потока, индуктирующего 52 вихревы токи, вследствие чего эти токи будут влиять на величину полного сопротивления катушки возбуждения, которое может быть измерено. Явление изменения полного сопротивления катушки используется для обнаружения дефектов, различий физических свойств или химического состава материала. Глубина контроля - вихревые токи концентрируются вблизи по- верхности детали, поэтому метод пригоден для контроля поверхностных и подповерхностных дефектов. Область применения - трещины усталости и другие поверхностные дефекты типа несплошности материала протяженностью более 1...3 мм, шириной более 1...2 мкм, глубиной более 0,15 мм. Могут контролировать качество термообработки, режимы поверхностной обработки, изменение толщины защитных покрытий, изменение электросопротивления материалов и другие. Рентгенография и гаммографирование. Определение - методы неразрушающего контроля, предназначенные для обнаружения внутренних дефектов в материалах путем их просвечивания проникающими рентгеновскими или гамма-лучами, осно- ванные на различии ослабления этих лучей при прохождении сквозь участки изделий разной плотности и протяженности в направлении просвечивания. Физическая сущность - рентгеновские и гамма-лучи - коротко- волновые электромагнитные колебания. Рентгеновские лучи возникают при торможении катодных лучей (электронов) при столкновении с атомами металла анода рентгеновской трубки. Г-излучение имеет ядерную природу и возникает при переходе ядра атома из одного энергетического состояния в другое. Лучи, проходя сквозь металлы, в различной степени поглощаются веществами с различной плотностью, вызывают фотохимические эффекты, ионизируют молекулы газа, вызывают свечение некоторых веществ. Процесс, контроля - источник излучения устанавливается на оп- ределенном расстоянии от контролируемого изделия. С другой стороны располагается детектор, регистрирующий это излучение. Интенсивность зарегистрированного излучения будет различна в зависимости от состава, плотности и толщины материала. Классификация методов контроля - в вависимости от вида де- тектора: фотографический (радиографический) - получение изображения на рентгеновской пленке; визуальный (радиоскопический) - получение изображения на осцилляторном, электролюминисцентном или телевизионном экране; ионизационный (радиометрический) - регистрация величины тока гальванометром в ионизационной камере. Наиболее чувствительный и распространенный метод - фотогра- фический. 53 Основные технологические операции - подготовка деталей к просвечиванию; выбор пленок, выбор и зарядка кассет рентгеновской пленкой; установка просвечиваемых деталей и кассет; выбор режимов просвечивания; просвечивание деталей; фотообработка пленок; рас- шифровка снимков. При расшифровке целесообразно сравнивать снимок контролируемой детали с эталонами. Область применения - выявляются газовые поры, шлаковые включения, непровары, трещины, подрезы, прожоги в сварных соединениях, разностенность полых деталей, внутренняя коррозия, неправильная заделка наконечников шлангов и тросов, взаимное положение деталей закрытых механизмов и другие скрытые дефекты. Основным этапом технологического процесса ремонта, влияющим на всю послеремонтную надежность изделий, является определение технического состояния деталей - дефектация. На эту работу в равной степени влияют различные подразделения завода. Возможная рассогласованность при этом устраняется едиными положениями о службе дефектации. Этим обеспечивается входной контроль технического состояния изделий без разборки или с разборкой, выявление годных и требующих восстановления работоспособности, учет неисправностей, назначение доработок по бюллетеням, выявление полноты и качества доработок, входной контроль запасных частей и комплектующих изделий. 2.5 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ. 2.5.1 Слесарные работы Под слесарными работами подразумевают обработку металлов в холодном состоянии, выполняемую слесарями ручным способом при по- мощи различных инструментов. Слесарные работы состоят из разнообразных технологических операций, в которые входят: разметка,рубка,правка и гибка металлов, резка металлов ножовкой,опиливание металла, сверление, зенкование, развертывание, нарезание резьбы, клепка, шабрение, притирка и доводка, паяние, лужение и другие. Некоторые из перечисленных операций могут производиться и при горячем состоянии металла. При капитальном ремонте авиационной техники слесарные, слесарно- механические, слесарно-клепальные и слесарно-сборочные работы составляют основную долю трудоемкости. Во время проведения слесарных работ используется различный инструмент: Универсальные контрольно-измерительные инструменты и приспо- собления - плоскопараллельные концевые меры длины (плитки), щупы пластинчатые, радиусомеры наборные, штангенциркули, штангенрейсмусы, штангенглубиномеры, угломеры, микрометры, микрометрические штихмассы, микрометрические глубиномеры, нутромеры индикаторные, индикаторы, глубиномеры индикаторные, 54 микрометры рычажные, миниметры узкошкальные и широкомасштабные, резьбовые микрометры, резьбовые шаблоны и резьбометры, ротаметры. Погрешность выбранного инструмента должна быть всегда меньше допуска на изготовление проверяемой детали. Специальные средства измерения - различные приспособления, предназначенные для измерения конструктивных и технологических размеров, узлов и деталей, которые нельзя измерить универсальными средствами. Эти приспособления базируются на использовании уни- версальных измерительных средств. Конструирование и изготовление таких измерительных приспособлений производит завод - изготовитель изделия и поставляет вместе с комплектом ремонтно-монтажного инструмента. К специальным средствам измерения относят также средства контроля чистоты поверхности деталей. Сборочно-монтажный инструмент - бородки слесарные, кернеры, воротки, вставки для винтовертов и отверток, головки сменные, зубила слесарные, иглы , ножи, ключи, крейцмесели, кусачки, масленки, метчики, молотки, надфили, напильники, ножницы, острогубцы, отвертки, пинцеты, пломбиры, плоскогубцы, пассатижи, пневманичес-кие отвертки, гайковерты, резьбонарезные машины, полотна коксо-вочные ручные, коксницы ручные для металла, станки ножовочные, струбцины, тиски, чертилки, шаберы, шплинтовыдергиватели, элект-рообжигатели, электроклещи, зажимные устройства. 2.5.1 Технология напыления. Детонационное напыление. Сущность процесса - в камеру подается через раздельные проводы кислород и ацетилен в строго определенных количествах. Через специальное отверстие в камеру азотом выталкивается порошок напыля- емого материала. Газовую смесь с порошковой взвесью поджигают электрической искрой. Выделившаяся теплота и ударная волна разог- ревают и разгоняют частицы порошка, которые через водоохлаждаемый ствол направляются на напыляемую деталь. Кинетическая энергия частиц порошка, а они на расстоянии 75 мм от среза ствола достигают скорости 820 м/с, при столкновении с деталью преобразуется в тепловую и температура может достигнуть 4000 С. Особенности технологии. После взрыва газовой смеси ствол продувается азотом. Процесс повторяется с частотой 3-4 раза в секунду. Детонационное напыление предназначено в основном для получения твердых износостойких покрытий,состоящих из металлов, окислов и их смесей. За один цикл (выстрел) наносится покрытие толщиной около 6 мкм. Путем перемещения детали относительно среза ствола достигается равномерное покрытие толщиной около 0,3 мм. 55 Температура основы (поверхности напыляемой детали) остается низкой, меньше 200 гр. с, и она практически не деформируется и не подвергается другим физическим изменениям. Покрытия обладают большой прочностью сцепления с основной, высокой плотностью. Недостатки - значительные, до 140 дБ, шумы; высокая стоимость оборудования. Плазменное напыление. Назначение технологии - восстановление изношенных поверхностей деталей, когда требуемая толщина покрытия должна быть от 0,1 до 4,0мм. Другие методы по этому показателю либо неэкономичны, либо покрытия скалываются от больших внутренних напряжений. Нанесение покрытий производится также для защиты деталей, работающих при высоких температурах, в агрессивных средах или подверженных интенсивному механическому воздействию. Сущность процесса. Материал покрытия (тугоплавкие металлы, окислы,карбиды и др.) вводят в виде порошка или проволоки в плазменную струю, в которой он плавится, распыляется, приобретает скорость до 200 м/сек и в виде мелких частиц (20...100 мкм) наносится на поверхность изделия. Особенности технологии. Плазменные покрытия отличаются пониженной теплопроводностью и хорошо противостоят термическим ударам. Получаемая в плазматроне плазменная дуга может использоваться для резки металлов (резка осуществляется сжатой плазменной дугой, которая горит между разрезаемым металлом (анод) и катодом плазменной горелки. Свойство плазменной дуги глубоко проникать в металл используется для сварки металлов. Толщина свариваемого металла - до 15 мм без специальной разделки кромок. Плазматроны - плазменные генераторы - газоразрядное устройство для получения "низкотемпературной" (Т= 10000 К) плазмы. Дуговой плазматрон постоянного тока состоит из системы электродов -катода и анода, разрядной камеры и узла подачи плазмообразующего вещества. Плазма истекает из сопла плазмотрона. Плазма создается в разряде между катодом и анодом. Стабилизация разряда осуществляется магнитным полем, потоками газа и стенками разрядной камеры и сопла. Плазменная горелка - ручной дуговой плазматрон. Перспективы усовершенствования процесса плазменного напыления - применение глубокого вакуума на операции напыления, определение рациональных режимов техпроцесса. Рациональные режимы могут выбираться из условия оптимизации математической модели плазменного напыления при восстановлении изделий авиатехники по различным критериям. 56 Состав математической модели плазменного напыления 1) критерий трудозатрат - восстановление детали должно быть экономически эффективно; 2) принципиальная возможность ремонта, например, глубина повреждения должна быть меньше 4 мм ; 3) температурное условие - степень релаксации напряжений должна быть минимальной; 4) прочность сцепления покрытия с поверхностью детали, зависящая в основном от среднеарифметического отклонения профиля и среднего шага неровностей; 5) условие существования процесса - зависимость, связывающая технологические факторы (расход порошка, сила тока, дистанция оплавления, скорость перемещения детали относительно горелки, расход плазмообразующего газа и т.д.) с усталостной прочностью деталей, подвергнутых плазменному напылению; 6) условие усталостной прочности - зависимость усталостной прочности от структурной неоднородности, наличия окислов, пористости покрытия и т.д.; 7) условие предварительной подготовки поверхности - зависимость остаточных напряжений от условий подготовки поверхности детали; подачи, скорости резания, угла наклона режущей грани инструмента;список условий может быть продолжен по мере изучения физико-химических явлений при технпроцессе. Газопламенное напыление - один из технологических процессов газопламенной обработки - процессов тепловой обработки металлов пламенем горючих газов сварочных горелок. Процесс аналогичен плаз- менному напылению, но функцию плазматрона выполняет газовая горелка. Напыляемый материал, имеющий форму прутка или проволоки, по- дают через центральное отверстие горелки и расплавляют пламенем горючей смеси. Расплавленые частицы металла подхватываются струѐй сжатого воздуха и в мелкораспыленном виде направляются на поверхность изделия. Проволока подается с заданной скоростью роликами, приводимыми в движение встроенной в горелку воздушной турбиной, работающей на сжатом воздухе, используемом при напылении, или электродвигателем через редуктор. В случае подачи проволоки воздушной турбиной невозможно точно регулировать скорость подачи проволоки и поддерживать ее постоянно на одном уровне. Но, в этом случае, горелка имеет малую массу и компактна,что позволяет осуществлять ручное напыление. При приводе от электродвигателя горелка имеет большую массу, но можно точно регулировать подачу проволоки. Поэтому такие горелки используют в основном в механизированных установках. При напылении порошком, последний поступает в горелку сверху из бункера через отверстие, разгоняется потоком транспортирующего газа (смесь кислорода с горючим газом) и на выходе из сопла попадает в пламя, где происходит его нагрев. Подача порошка в пламя и разгон образующихся расплавленных частиц могут осуществляться и струѐй сжатого воздуха. 57 В зависимости от состава смеси температура пламени может ко- лебаться от 3100 до1530 С. После напыления иногда проводят оплавление покрытия. Дуговая металлизация Через два канала в горелке непрерывно подают две проволоки (диаметром 1,5...3.2 мм), между концами которых возбуждается дуга и происходит расплавление проволоки. Расплавленный металл подхватывает струѐй сжатого воздуха, истекающего из центрального сопла электрометаллизатора, и в мелкорасплавленном виде переносится на поверхность основного материала. При дуговом напылении при постоянном токе процесс протекает стабильно, обеспечивая получение покрытия с мелкозернистой структурой при высокой производительности процесса. Поэтому в качестве источника тока применяют источники постоянного тока со стабилизатором напряжения или со слегка возрастающей характеристикой. Эксплуатационные расходы при электрометаллизации небольшие. При применении электродов из разных металлов, желательно применять металлизаторы с отдельной регулировкой подачи каждого электрода. К числу недостатков относится опасность перегрева и окисления напыляемого материала при малых скоростях подачи распыляемой проволоки. Кроме того, большое количество теплоты, выделяемой при горении дуги, приводит к значительному выгоранию легирующих эле- ментов, входящих в напыляемый состав. Электроимпульсное нанесение покрытий основано на импульсном разряде конденсатора через проволоку напыляемого металла. При этом происходит взрывное плавление проволоки и осаждение расплавленных мелких частиц металла на поверхность изделия. Своеобразие покрытия вызвано особо малыми размерами частиц в мелкораспыленном состоянии. 2.5.2 Наплавка. Отличие от напыления - напыление, это образование на поверхности изделия покрытия из нагретых до плавления или близкого к нему состояния частиц распыляемого материала с использованием теплоты перехода откинетической энергии к тепловой, сжигания горючей смеси или теплоты дугового разряда в газовых средах. Наплавка - нанесение слоя расплавленного металла на оплавленную металлическую поверхность путем плавления присадочного материала теплотой кислородо-ацетиленового пламени, электрической или плазменной дуги. Оба технологических процесса используются для восстановления изношенных деталей и создания на поверхности изделия слоя, обла- дающего повышенной износостойкостью, коррозионной стойкостью, жа- ропрочностью и другими свойствами. Но, в случае наплавки, превалирует восстановление изношенных поверхностей, а, в случае напыления, повышение эксплуатационных свойств поверхностных слоев изделий. 58 Газовая наплавка - один из способов сварки плавлением, про- текающий в условиях частичного оплавления основного металла при использовании высокотемпературного пламени, получаемого при сжи- гании смеси горючего газа с кислородом. Горючий газ обеспечивает высокую температуру пламени при сгорании, высокую скорость горения, высокую теплоту сгорания. При наплавке, в отличие от сварки, желательна малая глубина проплавления основного металла. Поэтому наплавку осуществляют способом скоростной сварки. Используется горелка с соплом большого диаметра, нагревающая металл детали науглероживающим пламенем. При сварке с использованием ацетилена на поверхности металла оседают частицы восстановленного углерода, образуя тонкий науглероженный слой толщиной - 0,02 мм. Вследствие снижения точки плавления металла науглероженного слоя происходит расплавление только в тонком поверхностном слое. Это явление называется "запотеванием". Отрицательным является снижение механических свойств и коррозионной стойкости. Поэтому способ газовой наплавки применяют только при наплавке высокохромистого сплава на основе железа, стеллита и других высокоуглеродистых наплавочных материалов. Преимущества способа - незначительное проплавление основного металла; возможность наплавки мелких деталей сложной формы; уменьшение опасности возникновения трещин за счет предварительного подогрева поверхности изделия и замедленного охлаждения; низкая стоимость оборудования. Недостатки способа - низкая производительность при наплавке массивных деталей; высокая квалификация сварщика. |