Учебное пособие Издательство Пензенского государственного университета Пенза 2007
 Скачать 1.28 Mb.
|
|
Глава 4 . ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ В ВОЙСКОВЫХ РЕМОНТНЫХ МАСТЕРСКИХ 4.1. Классификация способов восстановления деталей Для восстановления изношенных и поврежденных деталей применяются различные способы ремонта деталей, которые отличаются друг от друга технологическими приемами воздействия на дефектную деталь в зависимости от применяемого при этом оборудования и результатами обуславливающими различное количество восстановления. Способы ремонта деталей классифицируются: 4.1.2. Слесарно-механическая обработка деталей: В войсковых ремонтных мастерских выполняются следующие виды работ: —обработка под ремонтные размеры —постановка дополнительных деталей —замена части детали —припиловка и шабровка —притирка —шлифовка —постановка заплат. 4.1.3. Сварка и наплавка широко используются при ремонте деталей в войсковых ремонтных мастерских. Как правило, используются следующие виды сварки: —газовая —электродуговая —кузнечная 4.1.4Обработка давлением используется в виде следующих работ: —правка —осадка —раздача —вдавливание —обжатие —вытяжка —накатка. 4.1.5. Пайка в войсковых ремонтных мастерских может выполняться: —мягким припоем, —твердым припоем. 54 4.1.6. Склеивание, при восстановлении детали, является перспективным способом, обеспечивающим надежную работу отремонтированных деталей. В ВРМ выполняются следующие работы: —заделка трещин мастиками и пластиками, —постановка заплат на клею, —приклеивание фрикционных накладок, —выравнивание вмятин и неровностей, —склеивание частей детали. 4.2. Слесарно-механическая обработка деталей 4.2.1. Механическая обработка. Механическая обработка применятся для восстановления геометрической формы: размеров и шероховатости изношенных поверхностей деталей; изготовления новых деталей, а также для подготовки и завершения обработки деталей, восстанавливаемых другими методами. При восстановлении деталей используют следующие виды механической обработки: - для наружных цилиндрических поверхностей - обтачивание, шлифование, притирание, полирование; - для внутренних цилиндрических поверхностей - растачивание, развертывание, рассверливание, шлифование, хонингование; - для плоских поверхностей - строгание, фрезерование, шлифование. Точение применяют для обработки (обдирки) шеек коленчатых и других валов после наплавки, растачивания гильз, гнезд вкладышей коренных подшипников блоков цилиндров. Алмазное точение используют для деталей и алюминиевых сплавов, меди, латуни, чугуна и пластмасс (втулок верхних головок шатунов, гильз двигателей, отверстий в бобышках поршней). Шлифование применяют для деталей с высокой твердостью, а также для получения высокой точности обработки и малой шероховатости. Шлифуют деталь непосредственно после нанесения покрытия или после предварительного точения. Шлифованию подвергают шейки коленчатых валов, шейки и кулачки распределительных валов, стержни клапанов, толкатели. Хонингование (обработка деталей абразивными брусками, совершающими сложное движение по отношению к обрабатываемой 55 поверхности) применяют для восстановления гильз двигателей, отверстий нижних головок шатунов, тормозных цилиндров. Фрезеруют плоскости головок блоков, крышек нижних головок шатунов, а также обрабатывают фрезами шпоночные пазы коленчатых и распределительных валов, шлицы валов коробок передач, раздаточных коробок, полуосей. Сверление применяют для рассверливания отверстий крышек коробок передач, распределительных шестерен, фланцев полуосей, а также для высверливания изношенной резьбы в корпусных деталях (блоков цилиндров, головок блоков, картеров агрегатов трансмиссии). Притирают изношенные поверхности тарелок клапанов и седел, запорных игл и распылителей форсунок, плунжеров и гильз топливных насосов высокого давления. Полированию подвергают шлифованные шейки коленчатых валов, детали, подлежащие хромированию. 4.2.2. Постановка дополнительных деталей. Сущность метода заключается в том, что изношенную или поврежденную часть детали удаляют механической обработкой, а на ее место устанавливают вновь изготовленную дополнительную ремонтную деталь (ДРД), которую обрабатывают под номинальный размер. Этим методом восстанавливают посадочные отверстия под подшипники качения в картерах коробок передач, раздаточных коробок, ведущих мостов, ступиц колес; резьбовые отверстия в корпусных деталях; блоки шестерен и другие детали. В зависимости от вида восстанавливаемой поверхности ДРД могут иметь форму гильзы, кольца, шайбы, резьбовой втулки, зубчатого венца ДРД обычно изготавливаются из того же материала, из которого изготовлена восстанавливаемая деталь. ДРД крепится к основной детали напрессовкой с гарантированным натягом, приваркой, стопорными винтами, клеевыми композициями, на резьбе. После постановки и закрепления ДРД их окончательно подвергают механической обработке до требуемых размеров. Процесс восстановления изношенного отверстия включает: рассверливание отверстия, нарезание в нем резьбы под спиральную вставку, ввертывание спиральной вставки ключом, удаление технологического поводка зубилом, контроль внутренней резьбы вставки. Этот метод применим для восстановления резьбы в сквозных и глухих отверстиях диаметром от 6 до 24 мм. 56 При восстановлении изношенных отверстий в качестве дополнительных деталей могут использоваться компенсационные пластины, изготовленные из инструментальных и легированных сталей с приданием им соответствующей формы. Процесс восстановления изношенных отверстий (гильз цилиндров, отверстий блока и крышек коренных подшипников, отверстий в картерах) включает следующие операции: - расточку отверстий на величину, равную толщине компенсационной пластины с учетом припуска на окончательную обработку отверстия до установленного размера; - изготовление компенсационных пластин с помощью специальных штампов; - придание пластинам формы цилиндра и запрессовку их в отверстия на прессе или вручную с использованием необходимых приспособлений; - обработку отверстий шлифованием или протягиванием. 4.2.3. Метод замены части детали. Некоторые детали имеют несколько рабочих поверхностей, изнашивающихся в разной степени. Одни рабочие поверхности изнашиваются незначительно, зато другие изнашиваются очень сильно. Эту сильно изношенную часть детали отрезают и изготавливают новую часть детали из того же материала, из которого изготовлена основная часть детали. Затем изготовленную часть приваривают (навертывают, напрессовывают и т.п.) к основной, окончательно обрабатывают. При необходимости производят термическую обработку части детали, балансировку. Ремонт карданного вала методом замены части детали производится в тех случаях, когда имеются: полный износ шлицев, повреждение трубы вала, не подлежащие правке, полный износ проушин вилки; негодный элемент карданного вала удаляется и заменяется исправным. После сварки производится балансировка. Основное преимущество этого способа состоит в том, что достигается достаточно высокое качество и значительная экономия металла. К недостаткам следует отнести потребность в довольно сложной механической обработке и осложнение технологического процесса восстановления деталей, имеющих высокую твердость. 4.2.4. Припиловка и шабровка. Некоторые детали машин (головка блоков, крышки распределительных шестерен и др.) в процессе эксплуатации сильно деформируются. В небольших ремонтных мастерских подобные повреждения устраняются припиловкой напильниками с последующей 57 шабровкой. Качество припиловки и шабровки контролируется по прилеганию к контрольной плите и покраске. В условиях ремонтных заводов этот способ практически не применяется, устранение деформаций плоских деталей производится фазерованием или шлифованием. 4.2.5. Притирка. На рабочих поверхностях некоторые детали образуют следы износа, риски, раковины и т.п., в результате чего нарушается плотность и герметичность различных пар (плунжер и гильза насос-форсунка, клапаны и гнезда двигателя, запорная игла и гнездо поплавковой камеры карбюратора и др.). Для устранения этих дефектов и для окончательной доводки поверхностей применяется притирка. Притирка может выполняться вручную или механически (на станках). Различают два вида притирки: взаимную притирку непосредственно соприкасающихся поверхностей (клапаны и их седла) и притирку отдельных деталей при помощи инструмента - чугунного притира. В качестве притирочных материалов применяют абразивные порошки (карбид кремния, карбид бора, окись хрома, электрокорунд и др.) с зернистостью 100 - 200, замешанные в масле, и специальные пасты ГОИ и др. 4.2.6. Штифтовка. Штифтовкой заделывают трещины в неответственных местах корпусных деталей (наружная стенка водяных рубашек блока, картер коробки передач и др.). Штифтовка начинается с выяснения границ трещин и засверливание ее концов под резьбу 4-6мм, чтобы она не могла распространиться дальше. Затем размечают и сверлят отверстия таким образом, чтобы вставленные в них штифты прикрывали друг друга на 1/3 диаметра. Для изготовления штифтов используются прутки из меди. После ввертывания всех штифтов их с наружной стороны расчеканивают, опиливают и иногда, для более полного получения шва, пропаивают припоем. Затем проверяют шов на герметичность. Способ штифтовки простой и надежный, но очень трудоемкий. Может применяться в полевых условиях, заменяя заварку трещин. 4.2.7. Постановка заплат. С помощью заплат производят заделку пробоин и трещин. Такие дефекты встречаются, например, при замерзании воды в рубашке блоков цилиндров или в головке блока. Заплату изготовляют из листа меди, латуни 58 или мягкоуглеродистой стали толщиной 1,5-2,0мм с таким расчетом, чтобы она закрывала целиком пробоину (трещину) и перекрывала ее края на 1,5- 2,0 мм. Для обеспечения герметичности под заплату иногда ставят заплату на прокладку из листового паранита, смазанную с обеих сторон суриком или белилами. Заплаты можно устанавливать на винтах, на заклепках, приваркой и на клею. Способ постановки заплат отличается простотой и надежностью. Он довольно широко применяется в подвижных ремонтных средствах. 4.3 Восстановление деталей давлением Восстановление деталей давлением основано на использовании пластических свойств материала восстанавливаемых деталей. Этот способ экономичен, обеспечивает высокое качество восстановления деталей и может быть использован в трех случаях: 1) для восстановления размеров изношенных поверхностей, 2) для восстановления формы деформированных деталей, 3) для восстановления некоторых механических свойств металла детали (целостной прочности и жесткости). Осадка применяется для увеличения наружного диаметра сплошных или уменьшения внутреннего диаметра полых деталей за счет уменьшения их высоты. Этим способом восстанавливаются бронзовые втулки, шлицевые части полуосей, вилки карданных сочленений, ступицы ведомых дисков. Технологический процесс восстановления деталей осадкой в общем случае включает: нагрев, осадку до номинального или ремонтного размера с учетом припуска на механическую обработку, термическую обработку, контроль. Правка широко применяется для восстановления первоначальных форм деталей, потерявших их в результате остаточных деформаций. Править в основном приходится различные валы, шатуны, балки передней оси, рамы, кабины и др. детали. Для повышения устойчивости правки производится стабилизация детали после правки путем нагрева ее до 400-450 °С. После правки деталь нужно проверить на отсутствие трещин на магнитном приборе. Детали, имеющие трещины после правки, бракуют. Раздача применяется главным образом для увеличения наружных размеров детали при сохранении ее высоты. При помощи раздачи восстанавливают поршневые пальцы, чашки дифференциала, труды полуосей и др. Технологический процесс раздачи Осадка Правка Раздача 59 включает: нагрев, раздачу, термическую обработку (при необходимости), механическую обработку, контроль. Вдавливание применяется для увеличения размеров наружных поверхностей за счет выдавливания металла детали на ограниченном участке ее нерабочей поверхности. Ремонтируют тарелки клапанов (горячим способом), шлицы валов и отверстий, шаровые пальцы. Зубчатые колеса и др. детали. Технологический процесс восстановления шлицев включает: отпуск, вдавливание, обтачивание вала. Фрезерование боковых поверхностей шлицев, термическую обработку, шлифование шлицев, контроль. Вытяжка применяется для увеличения длины детали за счет местного сужения ее поперечного сечения на небольшом участке. Вытяжку применяют для удлинения на небольшую величину различных тяг, рычагов, стержней и др. в горячем состоянии. Технологический процесс вытягивания включает: нагрев, ударное (на молотах) или статическое деформирование (на прессах), термическую и механическую обработку. Контроль. Накатка применяется для частичного восстановления изношенных поверхностей деталей путем вытеснения металла наружу из отдельных участков рабочих поверхностей. Накатка осуществляется большей частью рифлеными роликами. Этим способом восстанавливают малоизношенные шейки валов, на которые напрессовываются кольца подшипников, посадочные места под подшипники качения. Обжатие Обжатие применяют для уменьшения размера внутренней поверхности полой детали за счет уменьшения размера ее наружной поверхности. Применяют для восстановления втулок из цветных металлов, отверстия в проушинах рулевых сошек, рычагах поворотных цапф. Способ давления прост, экономичен и в ряде случаев не требует специального оборудования (штампы, матрицы и др.). Поэтому он находит широкое применение не только в стационарных, но и в подвижных ремонтных средствах. Однако этот способе можно применять для восстановления ограниченной номенклатуры деталей. В подвижных ремонтных мастерских восстановление деталей способом давления используется в основном при кузнечных и жестяницких работах с помощью 10т пресса и различных оправок. 1. Осадка. Вдавливание Вытяжка Накатка 60 2. Правка. 3. Раздача. 4. Вдавливание. 5. Вытяжка. 61 6.Накатка 7. Обжатие. Шлифовка трещин. 62 Постановка заплат. 15-20мм 1. Постановка дополнительных деталей. 2. Метод замены части детали. 3.Притирка на рабочих поверхностях. Малоуглеродистая сталь 15-20 мм Прокладка из паранита D=14 мм ввертыш 63 Рекомендации по ремонту резьбовых отверстий. Выбор диаметра сверла Таблица Номинальный размер резьбы Диаметр сверла для сверления отверстия под номинальную резьбу, мм Ремонтный размер резьбы Диаметр сверла для сверления отверстия под ремонтную резьбу, мм М6х1 5 М8х1,25 6,7 М8х1 6,9 М10х1 8,9 М8х1, 25 6,7 М9х1,25 7,7 М10х1 8,9 М10х1,5 8,4 М10х1,5 8,4 М12х1,25 10,6 М12х1,25 10,6 М11х1,5 9,4 М12х1,75 10,1 М12х1,25 10,6 М14х1,25 12,6 М12х1,75 10,1 М14х1,5 12,4 М14х1,5 12,4 М14х2 11,8 М14х2 11,8 М16х1,5 14,4 М16х1,5 14,4 М16х2 13,8 М16х2 13,8 М18х2,5 15,3 М18х1,5 16,4 М20х1,5 18,4 М18х2,5 15,3 М20х2,5 17,3 М20х1,5 18,4 М22х1,5 20,4 М22х1,5 20,4 М22х2,5 19,3 М22х2,5 19,3 М24х2 21,8 М24х2 21,8 М30х2 27,8 М24х1,5 22,3 М33х2 30,8 М24х2 21,8 М27х2 24,8 М33х2 30,8 М36х2 33,7 64 4.4. Восстановление деталей паянием Процесс паяния заключается в соединении металлических тел с помощью расплавленного промежуточного металла или сплава, который в процессе охлаждения затвердевает, образуя неразъемное соединение. В зависимости от требований, предъявляемых к соединению (в основном по прочности), различают мягкую и твердую пайку. Мягкую пайку осуществляют легкоплавкими припоями, представляющими собой сплавы на оловянной и свинцовой основах и имеющими температуру плавления ниже 673 К (400° С). При твердой пайке применяют тугоплавкие припои с температурой плавления выше 723—773 К (450—500° С), преимущественно медно-цинковые и алюминиевые. Припои должны удовлетворять следующим требованиям: температура плавления припоя должна быть ниже температуры плавления основного металла, жидкий припой должен хорошо смачивать паяемый металл и иметь высокую жидкотекучесть, шов должен иметь достаточно высокую прочность и пластичность, припой должен иметь высокую коррозионную стойкость в паре с паяемыми металлами, коэффициент теплового расширения должен быть близок к коэффициенту линейного расширения основного металла. Наиболее распространенными в ремонтном производстве являются оловянно-свинцовые (мягкие) припои (ГОСТ 21930—76) ПОС 30, ПОС 40, ПОССу 30-0,5, ПОССу 50-0,5, ПОССу 61-05, ПОССу 18-2, ПОССу 25-2, ПОССу 40-2, применяемые для пайки радиаторов, карбюраторов, топливопроводов, электроаппаратуры и других узлов и деталей. Первая цифра в обозначении припоя указывает на содержа- ние в нем олова, вторая - на предельное содержание сурьмы, остальное свинец. Температура полного расплавления вышеуказанных припоев 473— 553 К (200— 280° С), временное сопротивление разрыву 35—45 МПа (3,5— 4,5 кгс/мм 2 ), твердость НВ 12—14. Припой ПОССу 18-2, наиболее дешевый и достаточно прочный, применяется для соединений обычного назначения, ПОС 30, ПОС 40 и другие — для ответственных соединений, когда требуется высокая надежность и, в частности, герметичность, ПОССу 61- 0,5 используют в случаях, когда не допускается окисление шва (при ремонте электрооборудования). Тугоплавкие (твердые) припои применяют для получения прочных соединений, выдерживающих высокую температуру. Этим требованиям удовлетворяют припои ПМЦ36, ПМЦ48 и ПМЦ54 с содержанием меди соответственно около 36, 48 и 54%, остальное - цинк. Температура полного расплавления припоев 1098-1153 К (825 -880° С), твердость НВ 90 - 130, временное сопротивление разрыву 210 - 250 МПа (21—25 кгс/мм 2 ). 65 Припой ПМЦ54 применяют для пайки медных, бронзовых и стальных деталей, не испытывающих ударных и изгибающих нагрузок; припой ПМЦ48 - для деталей из медных сплавов с температурой плавления выше 1173 К (900° С), не подвергающихся ударным вибрационным и изгибающим нагрузкам; припой ПМЦ36 используют для пайки латуни. В случае когда паяное соединение должно обладать высокой прочностью и хорошей сопротивляемостью ударным и изгибающим нагрузкам, применяют припои - латунь Л63 и Л68. Для паяния деталей из алюминия применяют припои на его основе. Широкое применение для пайки алюминия находят припои - тройные сплавы, содержащие меди 22 - 29%, кремния 5,5 - 7,5%, остальное алюминий. Для предохранения поверхности металла и расплавленного припоя от окисления при нагреве в процессе пайки применяют флюсы. Флюсы должны растворять и удалять окисные пленки, уменьшать поверхностное натяжение, улучшать смачиваемость и растекание расплавленного припоя. Температура плавления флюса должна быть несколько ниже температуры плавления припоя. В качестве флюсов при мягкой пайке применяют хлористый цинк, хлористый аммоний или их смесь. Для устранения коррозии паяемого соединения, особенно при пайке меди, применяют бескислотные флюсы—канифоль, воск, вазелин. При пайке твердыми припоями в качестве флюсов применяют буру и смеси ее с борной кислотой и борным ангидридом. Подготовка деталей к пайке заключается в механической очистке поверхности от грязи, окислов и ржавчины и их обезжиривании бензином или керосином, в горячих щелочных растворах или электрохимическим способом. Пайку мягкими припоями выполняют с помощью паяльника или погружением деталей в ванну с расплавленным припоем. Пайку тугоплавкими припоями можно выполнять с помощью индуктора (индукционная пайка) или с помощью газовых горелок. 4.5. Восстановление деталей сваркой Сварка и наплавка являются самыми распространенными способами восстановления деталей. Сваркой называется процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемьми частями при их местном или общем нагреве, а также при пластическом деформировании или совместном действии того и другого. 66 Наплавка является разновидностью сварки и заключается в том, что на поверхности детали наносят слой расплавленного металла, предназначенного для восстановления формы и размеров детали, а также получения требуемых свойств поверхности детали. При войсковом ремонте используются следующие виды сварки: - газовая (ацитилено-кислородная) сварка и резка; - электродуговая ручная сварка; - сварка трением (детали 0 до 10 мм); - кузнечная сварка. 4.5.1. Ручная газовая сварка применяется для сварки деталей из тонкой листовой стали, чугуна, алюминиевых сплавов, наплавки чугунных деталей чугуном или латунью, наплавки небольших по размерам деталей сталью или сормайтом, пайки твердыми припоями. Преимущества газовой сварки: - широкий диапазон восстанавливаемых деталей; - возможность сварки тонколистовых деталей; - сравнительная простота процесса сварки. Недостатки: - сравнительно большая зона термического влияния (20-30мм, при электродуговой - 2-5 мм); - зависимость от обеспечения кислородом; - зависимость качества сварки и наплавки от квалификации сварщика. 4.5.2. Ручная электродуговая сварка применяется для восстановления крупногабаритных деталей с трещинами, раковинами от коррозии, деталей сложной конфигурации, а также для восстановления формы и размеров изношенных деталей. Преимущества способа: - простота и универсальность сварки; - широкий диапазон восстанавливаемых деталей; - низкая стоимость. Недостатки: - потребность в электродах специального назначения для сварки и наплавки деталей из различных материалов; - сравнительно низкая производительность по сравнению с механическими способами. 4.5.3. Сварка трением. Этот новый способ сварки заключается в следующем: детали, подлежащие сварке, располагаются соосно, одну из деталей приводят во вращение, а вторую поджимают к первой прессом. При сближении с торцом деталей, в момент соприкосновения, происходит непосредственное преобразование механической энергии в тепловую, за счет которой и осуществляется сварка. При достижении сварочной температуры 67 вращающуюся деталь мгновенно останавливают. Процесс сварки завершается естественным охлаждением. Сваривать можно различные сплавы и металлы: сталь, медь, латунь, алюминий и др., а также разнородные металлы в любых сочетаниях. На ремонтных предприятиях сварку трением применяют при восстановлении различных тяг, штоков, труб и других подобных деталей. Режим сварки зависит от размеров и материалов деталей. Например: ст. З при диаметре деталей 10 мм, скорость вращения 2000-3000 об/мин, удельное давление 9-6 кг/мм 2 , продолжительность процесса 8-10 сек. В войсковых ремонтных мастерских сварку трением деталей производят с использованием токарно-винторезного станка ИТ-1, установленного в ремотно-механической мастерской (МРМ-М1). 4.5.4. Кузнечная сварка. При необходимости в ВРМ может выполняться кузнечная сварка деталей с использованием кузнечного оборудования. Качество сварки зависит от квалификации специалиста и может выполняться при крайней необходимости. 4.5.5. Сварка стальных деталей. Детали автомобилей и гусеничных тягачей изготавливаются из малоуглеродистой, среднеуглеродистой, легированной сталей. Ремонт их может производиться как газовой, так и электродуговой сваркой. Предпочтительнее является электродуговая сварка, поскольку нагрев металла и величина деформации при газовой сварке больше, чем при электродуговой. Углеродистые стали с низким содержанием углерода свариваются хорошо. Удовлетворительно свариваются стали со средним содержанием углерода (0,25-0,40%). С повышением содержания углерода сверх 0,45% свариваемость стали ухудшается. (С увеличением углерода в стали температура ее плавления понижается и сталь легче пережечь). Кроме того, при сварке этих сталей больше образуется пор и окислов. При сварке и наварке деталей из малоуглеродистой и среднеуглеродистой сталей в качестве электродной проволоки и присадочных материалов рекомендуются марки сварочной проволоки СВ-08, СВ-08А, СВ-25, СВ- 15Г. При наварке и сварке легированных сталей электродную проволоку и присадочный материал рекомендуется брать того же состава, что и основной металл, или подобрать проволоку из легированных сталей. Для получения наплавленного металла с высокими механическими свойствами сварку ведут электродами с толстыми покрытиями. При газовой сварке и наплавке стальных деталей флюсы не применяются. Наряду со сваркой стальных деталей большое распространение в ремонтном деле имеет наплавка изношенных рабочих поверхностей 68 деталей. Для восстановления ответственных деталей, рабочая поверхность которых должна обладать высокой твердостью и износостойкостью, применяются специальные электроды со стержнями из малоуглеродистой стали с легирующими покрытиями. Для получения твердой и износостойкой поверхности изношенных деталей без последующей термической обработки может быть наплавлен твердый сплав - сор-майт. Наплавка может быть произведена ацитилено-кислородным пламенем при использовании в качестве присадочного материала стержней сормайта N 1 или N 2, или электродуговым способом, электродами из тех же стержней, покрытых обмазкой. Твердость наплавки сормайтом N 1 Нбр = 48-52, а сормайтом N 2 Нбр = 39-45 без термической обоаботки и Нбр = 60-62 после обработки. Если деталь сильно изношена, то перед наплавкой твердым сплавом ее сначала наплавляют малоуглеродистой сварочной проволокой до получения требуемого профиля. Перед наплавкой поверхность детали зачищают до металлического блеска напильником или абразивным камнем. При газовой наплавке пламя применяют с небольшим избытком ацетилена. Для лучшего оплавления наплавленного слоя с основным металлом применяют флюс - буру. Во избежание неравномерного нагрева детали при наплавке и возможной последующей деформации, наложение валиков на изношенные шейки валов производится последовательно с двух сторон. Для предупреждения нагрева участков детали, прилегающих к наплавляемой поверхности, их изолируют мокрым асбестом, а наплавку некоторых деталей производят с погружением детали в водяные ванны. В последнем случае над поверхностью воды оставляют лишь места, подлежащие наплавке. Наплавка деталей с погружением их в ванну с водой дает значительное снижение температуры нагрева детали и предохраняет ее от деформации. 4.5.6. Сварка деталей из чугуна. Для деталей автомобилей применяются серый и ковкий чугуны. (Корпус агрегатов, блоки цилиндров, кронштейны). Сварка деталей из серого чугуна весьма распространена в ремонте автомобилей и гусеничных тягачей. Чугун сваривают газовой и электродуговой сваркой. В процессе сварки чугуна, не обладающего почти никакой вязкостью, в деталях возникают внутренние напряжения вследствие высокого местного нагрева и быстрого охлаждения. Результатом возникших напряжений могут быть трещины по шву, а иногда и в основном металле. Кроме того, быстрое охлаждение ведет к отбеливанию чугуна. Во избежание этого сварку чугунных деталей сложной конфигурации 69 производят горячим способом (с подогревом) и последующим медленным охлаждением. Холодным способом сваривают только небольшие по габаритам и несложные по конфигурации детали. Эти простые детали могут свободно во все стороны расширяться, и в этом случае сварка холодньм способом вполне приемлема. Сварка чугуна холодным (без подогрева) способом чаще выполняется с помощью электрической дуги. Она применяется для заварки трещин и отверстий с поврежденной резьбой, приварки обломов и устранения других дефектов в небольших деталях простой конфигурации (шкивы и др.). Холодной электродуговой сваркой, применяя специальный медножелезный электрод, можно заваривать мелкие трещины на стенках водяной рубашки блока и головки блока. Холодная электродуговая сварка позволяет восстанавливать детали из серого чугуна при войсковом ремонте. Ковкий чугун чаще заваривают с помощью газового пламени. В качестве присадочного материала при этом применяют бронзу и латунь. Использование при сварке ковкого чугуна палочек из серого чугуна приводит к образованию в сварочном шве зоны отбеленного чугуна, которую можно устранить только вторичным томлением детали. Сварку ковкого чугуна бронзой правильнее называть твердой пайкой, так как свариваемый металл ковкого чугуна не доводится до температуры плавления. В процесса сварки не следует перемешивать расплавленный металл, а сварочную горелку нужно держать от места плавления присадочного прутка на таком расстоянии, чтобы не перегревать выше 950°С, так как при этой температуре начинается растворение углерода отжига, что приводит к образованию отбеленной зоны в ковком чугуне. Флюсом при этом служит бура 100% или смесь из буры 50% и борной кислоты 50%. Электрической дуговой сваркой ведется ковкий чугун постоянным током с обратной полярностью. 4.5.7. Сварка деталей из алюминиевых сплавов. Газовая сварка алюминиевых деталей производится с предварительным нагревом до 200-3 00°С. В качестве присадочного материала применяют прутки из такого же сплава, что и деталь. При электродуговой сварке металлическими электродами необходимость в общем нагреве алюминиевой детали исключается. Сварка при этом ведется постоянным током с обратной полярностью. Электроды изготавливают из алюминиевой проволоки или силумина и покрывают толстой специальной обмазкой (того же состава, что и флюсы). Электродуговая сварка металлическим электродом дает хорошие результаты и начинает вытеснять газовую сварку. 70 После сварки щеткой промыть шов теплой водой, чтобы удалить остатки флюса или шлака, усиливающие коррозию металла. Ввиду того, что в войсковых ремонтных мастерских не возможен предварительный нагрев детали до температуры 200-400°С, ручная сварка производится в основном холодным способом. 4.5.8. Сварочное оборудование, применяемое при войсковом ремонте. Для газовой сварки в составе ПАРМ-ЗМ1 имеется газовый генератор САМ-1,58 и кислородные баллоны. Для электродуговой - в МТО-АТ-М1 - УДЗ-103У2, - в ПАРМ-ЗМ1 и ПАРМ-1М1 - УД3103У2 и электросварочный агрегат 6120 (АДБ-309). 4.6. Применение клеев и паст на основе эпоксидных смол Наибольшее распространение получили клеевые композиции и клеи. Клеевые композиции, предназначенные для ремонта армейских машин, должны отверждаться как при низких положительных, так и при отрицательных температурах, обеспечивать надежную работу отремонтированных деталей в интервалах температур от 223 до 393 К (от - 50 до + 120°С), быть стойкими к действию воды, горючего и смазочных материалов, обеспечивать прочность в условиях вибрационных и переменных нагрузок, позволять выполнение ремонта в короткие сроки и при минимальных затратах сил и средств. Многокомпонентные клеевые композиции холодного и горячего отверждения в своем составе содержат смолы, пластификаторы, отвердители, ускорители, растворители, наполнители и другие добавки. Число компонентов и их количество в системе определяют свойства клеевой композиции. В зависимости от природы связующих смол клеевые композиции подразделяются на три группы: термореактивные, термопластичные и клеи на основе каучуков (табл.1.). Таблица 1 Номе р клея Наименование связующего полимера М АРКИ КЛЕЕВ ТЕРМОРЕАКТИВНЫЕ 1 Фенольно-формальдегидные ВИАМ-БЗ, ФК-40, РАФ-50 2 Резорциновые ФР-12 3 Фенольно-поливинилбутирольные БФ-2, БФ-4, БФ-6 4 Фенольно-поливинилацетатные АС-ЮТ, ВС-350 5 Фенолакрилнитрильные ВК-4, ВК-32-250 71 6 Мочевиноформальдегидные К-17, М-60, МФС-1 7 Эпоксидные Л-4, ВК-32-ЭМ 8 Эпоксидополиамидные ПЭМ-2 9 Эпоксидололисульфидные К-153 10 Полиуретановые ПУ-2,лейконат 11 Полиэфирные АМК, ДГМС ТЕРМОПЛАСТИЧНЫЕ 12 Поливинилацетатные УФ-235 13 Полиакрилатные ПК-Б, БК-32-70, СБМ 14 Полиамидные ПФЭ-2/10, МПФ 15 Перхлорвиниловые ПВ-16 КЛЕИ НА ОСНОВЕ КАУЧУКОВ 16 Бутадиенакрилнитрильные Б-Ю.К-2, НС-30 17 Полихлоропреновые 88.НЦМ 18 На основе смесей СВ-2, СН-57 Марку клея выбирают в зависимости от материала восстанавливаемых или изготавливаемых деталей. Наиболее пригодными для ремонта деталей являются эпоксидные композиции холодного отверждения, содержащие в своем составе в качестве связующего низковязкие эпоксидные смолы, например, эпоксидно-диановые ЭД-20, ЭД-16, ЭД-10, ЭД-8, а также наполнители, отвердители, ускорители. Цифра в обозначении указывает нижний предел нормы содержания эпоксидных групп. Наполнители вводят в композиции для повышения вязкости, сближения коэффициентов термического линейного расширения композиций и ремонтируемых деталей, улучшения теплопроводности, удешевления композиции. В качестве наполнителей используют железный и чугунный порошок, алюминиевую пудру, молотую слюду, кристаллический графит, тальк, сажу, цемент, асбест и другие материалы. Количество вводимого в композицию наполнителя зависит от его марки и вида и может колебаться от 20 до 200% массы смолы. Неотвержденные эпоксидные смолы легко растворяются во многих органических растворителях (ацетоне, толуоле, хлорированных углеводородах), нерастворимы в воде, бензине, ограниченно растворимы в спиртах. В качестве отвердителей применяют различные ди- и полиамины, производные аминов, например отвердители типа ПЭПА - полиэтиленполиамин (ТУ 6-02-594-70) или АФ-2 - продукт на основе венола, этилендиамина и формалина (ТУ П-264-70). Отвердитель должен вводиться в эпоксидую композицию в строго определенном количестве, его избыток или недостаток ухудшает свойства эпоксидной композиции. 72 Недостатками ПЭПА являются длительность отверждения композиций при 293 К (20°С) - более суток, невозможность отверждения композиций при температурах, близких к 273 К (0°С), без дополнительного подвода тепла, высокая гигроскопичность, сложность дозировки для небольших масс композиций. АФ-2 обеспечивает отверждение композиции и при более низких температурах, однако при температурах, близких к 273 К (0°С), время отверждения исчисляется сутками, что ограничивает его применение в полевых условиях. Для отверждения эпоксидных композиций применяются также низкомолекулярные полиамиды Л-18, Л-19, Л-20, ангидриды (малеиновый, фталевый), гексаметилен-диамин. Составы эпоксидных композиций Таблица 2 Количество компонентов в массовых частях N состав а ЭД-16 ЭД-20 К-115 ДБФ ПЭПА , ГИПХ АФ-2 Наполнит. Состав Композиции 100 - - 15-20 10-11 - - - 100 - 10 12-13 - - - - 120 - - 30 - 1 - 100 - 10 - 25 - Маловязкие 100 - - 15-20 10-11 - - 100 - 10 12-13 - - - 120 - - 30 2 Чугунный или стальной порошок - 150 То же » Обладают хорошей теплопроводность ю, Низким коэффициентом трения, высоким модулем упругости 100 - - 15-20 10-11 - - 100 - 10 12-13 - - - 120 - - 30 3 - 100 - 10 - 30 Молотая слюда - 50, алюминиевая пудра -5 То же » » Высоковязкие, не стекающие с наклонных по верхностей. 100 - - 20 10- 11 - - 100 - 10 12- 13 - - - 120 - - 30 4 Железный пора- шок- 120-130 графит - 20 То же » Обладают хорошей теплопроводность ю низким коэффи- циентом трения, высоким модулем 73 упругости 100 - - 20 10- 11 - - 100 - 10 12-13 - - - 120 - - 30 5 Молотая слюда - 40 Тоже Молотая слюда - 50 Высоковязкие с хорошими диэлектрическими свойствами. 100 - - 20 10- 11 - - - 100 - 10 12-13 - 120 - - 120 - - 30 Молотая слюда - 30, графит -20 То же Молотая слюда - 30, графит -30 Обладают низким коэффициентом трения и высоким модулем упругости, не стекают с наклонных поверхностей. Подбор компонентов для эпоксидных композиций и количественное соотношение этих компонентов зависят от характера дефекта и условий работы отремонтированных деталей. Для понижения хрупкости композиции, повышения ударной вязкости и прочности на изгиб в смолу вводят пластификатора. В качестве пластификаторов применяют дибутилфталат ДБФ, полиэфирную смолу МГФ-9, полисульфидный каучук-тиокол НВТ-1, алифатические эпоксидные смолы ДЭГ-1, ТЭГ-1, ДЭГ-Ж. Промышленность выпускает пластифицированные эпоксидные смолы-компаунды К-115, К-153, К-168, К-201, К-293, Т-111 и др., благодаря чему упрощается технология приготовления композиции. Составы композиций для заделки трещин, пробоин, восстановления размеров деталей неподвижных соединений приводятся в табл.2, а рекомендации по их применению в табл.3. Применение эпоксидных композиций для ремонта деталей. Таблица 3 Восстанавливаемые детали Устраняемые дефекты Реком составы из табл.2 Блок цилиндров двигателя Трещины различной длины, про- боины 2,3,4 Головка блока цилиндров Трещины, пробоины, коррозия отверстий по контору рубашки охлаждения 2,3 74 Поддон картера двигателя Трещины и пробоины 2,3,5 Картер сцепления, коробки передач, блок цилиндров компрессора Трещины и пробоины 2,3,5 Кузов, кабина, детали оперения автомобиля Вмятины и пробоины 3,5 Масляный радиатор Трещины и пробоины на стенках бачков 3,4,5 Водяной радиатор Тоже 3,5 Топливный бак Течь в местах пайки, трещины, пробоины, сквозная коррозия на стенках 3,5 Шарикоподшипник- гнездо Износ посадочной поверхности до зазора не более 0,1мм 1 Педаль сцепления, кронштейн разжимного кулака и другие детали с колебательным движением Износ поверхности трения 4,6 Пластмассовые детали Трещины, отколы 5 Шпилька - корпус Износ до зазора не более 0,3 мм 1 Технологический процесс ремонта деталей с помощью эпоксидных композиций включает подготовку поверхности детали, приготовление композиции, нанесение композиции на детали и соединение деталей, отверждение, приведение детали в рабочее состояние, контроль качества работы. Подготовка поверхностей детали. Для лучшей адгезии поверхности деталей зачищают, а затем обезжиривают легколетучими растворителями (бензин Б-70, "галоша", ацетон). Разделку трещин производят под углом 70- 80°. При длине трещины до 50мм, а также в труднодоступных местах фаску можно не снимать. Раковины иногда рассверливают с установкой пробок. 75 Приготовление композиции. Для приготовления эпоксидной композиции смолу ЭД-16 предварительно нагревают до 323-333 К (50-60°С), вводят в нее пластификатор, а затем наполнитель, тщательно перемешивая смесь. Полученный состав может храниться до 1 года в закупоренной таре, в прохладном, темном месте. Перед применением в тройную смесь вводят частями отвердитель, не допуская повышения температуры композиции более 333 К (60°С). Устранение дефектов деталей. Небольшие вмятины (до 2 мм) на поверхности деталей устраняют нанесением шпатлевок, приготовленных на основе эпоксидных смол. При глубине вмятины 2-5мм в шпатлевку вводят наполнители (или используют наполненные композиции). Небольшие раковины на деталях заполняют без подготовки поверхности. Поры и трещины на тонколистовых деталях (радиатор, топливный бак, масляный бак, панели кузова) заделывают нанесением композиции толщиной 1,5-2,0мм или наложением стеклотканевых заплат, пропитанный композицией. Наплывы композиции и утолщение кромок не допускаются. Трещины на трубопроводах заделывают намоткой нескольких слоев стеклотканевой или хлопчатобумажной ленты, пропитанной композицией. Трещины на рубашке охлаждения двигателя длиной до 150 мм заделывают композицией или накладкой из стеклоткани, пропитанной композицией. Перед этим трещину засверливают на концах сверлом диаметром 2,5-3,5 мм, затем снимают фаску под углом 60° на глубине не более половины трещины стенки и зачищают поверхности вокруг трещины. При длине трещины более 200-300 мм стенку рубашки ох-лаждения предварительно усиливают установкой вдоль трещины резьбовых штифтов или сваркой короткими швами (5-10 мм) через 50-80 мм. Накладки из стеклоткани прокатывают роликом для удаления воздуха и лучшего их прилегания к детали. При длине трещины до 20-30мм накладки не применяют. Пробоины на деталях заделывают с помощью композиции путем наложения стеклотканевых и металлических накладок внахлестку или заподлицо. В случае сложной формы поверхности детали по контуру большой пробоины сверлят отверстия и с помощью мягкой очищенной проволоки создают сетку, на которую наносят несколько слоев стеклоткани, пропитанной композицией. Для ускорения процесса отверждения клеевого состава и повышения прочности клеевого соединения применяют термическую обработку покрытия. Хорошие результаты дает выдержка деталей при комнатной температуре при применении ПЭ-ПА в течение 20- 24 часов, АФ-2 - 6-8 часов, с последующей обработкой их при 373-493 К (100-220°С) в течение 2-3 часов. |