загрузка...
загрузка...
На головну

ТЕМА 13. Відновлення деталей напиленням.

  1. Арон А. В. Довідник з проектування деталей
  2. Болт затягнутий, зовнішнє навантаження розкриває стик деталей
  3. Залежно від посадки деталей на вал
  4. Взаємозамінність гладких циліндричних деталей
  5. Відновлення аналізу мовного ряду
  6. Відновлення в попередній стан
  7. Відновлення гідроізоляції і вологісного режиму

Уч. питання:

1. Сутність процесу і способи напилення.

2. Напилювана матеріали і властивості покриттів.

3. Процес нанесення покриттів на деталі.

4. Плазмове напилення з наступним оплавленням покриття.

5. Організація робочого місця і охорона праці при напиленні деталей. (Відпрацьовувати самостійно з записами в конспект, (1), с. 129-130).

1. Напилювання є одним із способів нанесення металевих покриттів на зношені поверхні відновлюваних деталей.

Сутність процесу полягає в напиленні попередньо розплавленого металу на спеціально підготовлену поверхню деталі струменем стисненого газу (повітря). Дрібні частинки розплавленого металу досягають поверхні металу в пластичному стані, маючи велику швидкість польоту. При ударі об поверхню деталі вони деформуються і проникаючи в її пори і нерівності, утворюють покриття. З'єднання металевих частинок з поверхнею деталі і між собою носить в основному механічний характер і тільки в окремих точках має місце їх зварювання.

переваги:

· Невелике нагрівання деталей (120 - 180о С);

· Висока продуктивність процесу;

· Висока зносостійкість покриття;

· Простота технологічного процесу і обладнання, що застосовується;

· Можливість нанесення покриттів товщиною 0,1-10 мм і більше з будь-яких металів і сплавів.

недоліки:

· Знижена механічна міцність покриття;

· Порівняно невисока міцність зчеплення покриття з поверхнею деталі.

Залежно від виду теплової енергії, використовуваної в апаратах для напилення, розрізняють наступні способи напилення:

· Газополуменеве;

· Електродугове;

· Високочастотне;

· Детонационное;

· Іонно-плазмове;

· Полум'яне.

Газополум'яне здійснюється за допомогою спец. апаратів, в яких [/ плавлення напилюваного металу виробляється ацетилено - кисневим полум'ям, а його розпорошення - струменем стисненого повітря. Напилюваний матеріал у вигляді дроту подається через центральний отвір пальника і, потрапляючи в зону полум'я з найбільш високою температурою розплавляється. Дріт подається з постійною швидкістю роликами, які приводилися в рух вбудованої в апарат повітряної турбинкой через черв'ячний редуктор. Як напилюваного матеріалу застосовують так само металеві порошки, які надходять в пальник з бункера за допомогою транспортного газу (повітря), (продуктивність процесу 2 -4 кг / год).


Розпилювальна головка газопламенного дротяного апарату для напилення:

1. камера змішувача;

2. канал підведення кисню;

3. дріт;

4. напрямна втулка;

5. канал підведення ацетилену;

6. повітряний канал; ацетілено- кисневе полум'я;

7. ацетіленно- кисневе полум'я;

8. газометалліческая струмінь;

9. Напилювана поверхню деталі.

Розпилювальна головка газопламенного порошкового апарату для напилення:

1. сопло;

2. факел газового полум'я;

3. напиляним покриття;

4. Напилювана поверхню;

5. канал підведення кисню і горючого газу;

6. транспортує газ;

7. напилюваний порошок.

Електродугове проводиться апаратами, в яких розпилення металу здійснюється електричною дугою, що горить між двома дротами, а розпорошення - струменем стисненого повітря. Привід для подачі дроту в зону горіння електричної дуги в ручних апаратах здійснюється від повітряної турбіни, в верстатних - від електродвигуна (продуктивність 3 14 кг / год напилюваного матеріалу).

Схема електородугового напилення:

1. Напилювана поверхню;

2. напрямні наконечники;

3. повітряне сопло;

4. подають ролики;

5. дріт;

6. стиснений газ.

Високочастотний засноване на використанні принципу індукційного нагріву при плавленні вихідного матеріалу покриття (дроту). Розпилення розплавленого металу виро ? водиться струменем стисненого повітря. Головка високочастотного апарату для напилення має індуктор, що живиться від генератора ТВЧ і концентратор струму, який забезпечує плавлення дроту на невеликій ділянці її довжини.


Розпилювальна головка високочастотного апарату для напилення:

1. Напилювана поверхню;

2. газометалліческая струмінь;

3. концентратор струму;

4. індуктор, що охолоджується водою;

5. повітряний канал;

6. дріт;

7. подають ролики;

8. напрямна втулка.

Детонаційне напилення, розплавлення металу, його розпорошення і перенесення на поверхню деталі досягається за рахунок енергії вибуху суміші газів ацетилену і кисню. При напиленні металу, камеру охолоджуваного водою стовбура апарату для напилення трапляються в певному співвідношенні ацетилен і кисень. Потім в камеру вводиться за допомогою струменя азоту напилюваний порошок. Газову суміш підпалюють електричної іскрою. Вибухова хвиля повідомляє частинкам порошку високу швидкість польоту, яка на відстані 75 мм від зрізу стовбура сягає 800м / с.

Схема детонаційного напилення:

1. електрична свічка;

2. подача кисню;

3. стислий азот;

4. металевий порошок;

5. ствол;

6. напилений метал;

7. камера вибуху;

8. подача ацетилену.

При ударі об деталь кінетична енергія порошку переходить в теплову, при цьому частинки порошку розігріваються до 4000 С. Після нанесення кожної дози порошку стовбур апарату продувається азотом для видалення продуктів згоряння.

Цей процес повторюється автоматично з частотою 3-4 рази на секунду. За один цикл на поверхню деталі наноситься шар металу товщиною до 6 мкм.

Іонно - плазмового напилення, деталі поміщають у вакуумну камеру, в камері напилюваний метал за рахунок тепла ел. дуги наводиться в полум'яне стан.

Позитивно заряджені іони металевої плазми переміщаються на поверхню деталей, які є катодом. У вакуумну камеру вводиться реактивний газ (азот), за рахунок взаємодії якого з частинками металевої плазми відбувається поліпшення властивостей покриття.

Плазмового напилення - це такий спосіб нанесення металевих покриттів, при якому для розплавлення і перенесення металу на поверхню деталі використовується теплові та динамічні властивості плазмової дуги. Як плазмообразующего газу застосовують азот. Вихідний матеріал покриття вводиться в сопло плазмотрона у вигляді дроту або порошку (розмір 50-150 мкм.).

Порошок потрапляє в сопло з дозатора за допомогою транспортує газу (азоту) (3-12 кг / год).

Потрапляючи в плазмовий струмінь, металевий порошок розплавляється і, підхоплений струменем, наноситься на поверхню деталі, утворюючи покриття.

2. Як напилюються матеріалів при відновленні автомобільних деталей застосовують дріт або порошкові сплави.

При газополум'яної, електродуги і високоякісному покритті зазвичай використовується дріт:

· Середньовуглецеву - при відновленні посадочних поверхонь на сталевих і чавунних деталях;

· З підвищеному вмістом вуглецю - для деталей, що працюють в умовах тертя.

При плазмовому і детонаційному напиленні рекомендується застосовувати зносостійкі порошкові сплави на основі нікелю або більш дешеві сплави на основі заліза з високим вмістом вуглецю.

Напилені покриття за своїми властивостями значно відрізняються від литих металів. Їх особливістю є пористість, при рідинному і граничному терті грає позитивну роль, тому що пори добре утримують мастило, що сприяє підвищенню зносостійкості деталей. Однак пористе покриття має знижену механічну міцність.

Твердість покриття є узагальнюючою характеристикою, що визначає певною мірою його зносостійкість, залежить перш за все від напилюваного матеріалу і режиму нанесення покриття. Міцність зчеплення покриття з поверхнею деталі є одним з основних параметрів, що дозволяють визначити можливість застосування напилення при відновленні деталей. Найбільший вплив на міцність зчеплення надає метод підготовки поверхні деталі до напилювання. Чим більше шорсткість поверхні, тим вище буде міцність зчеплення її з покриттям і визначається, в основному температурою нагріву і швидкістю польоту металевих частинок в момент удару їх об підкладку.

Міцність зчеплення покриття з поверхнею деталі може бути підвищена шляхом напилення на деталь подслоя з тугоплавких металів (молібден, t з плавлення = 2620о С), а також при напиленні в середовищі захисних газів або в вакуумі.

Втомна міцність деталей при їх напиленні майже не знижується, якщо при підготовці деталей до напиленню застосовувати методи створення шорсткості, що не роблять вплив на неї. До таких методів належать дробеструйная обробка і накатка поверхні деталей зубчастих роликом, ці методи підготовки забезпечують високу міцність зчеплення покриття з поверхнею деталі і в той же час не знижують втомної міцності деталей.

3. Процес нанесення покриттів включає:

· Підготовці деталей до напилювання;

· Нанесення покриття;

· Обробку деталі після напилення.

Підготовка деталі до напиленню служить для забезпечення міцного зчеплення покриття з поверхнею деталі. Вона містить в собі:

· Знежирення і очищення деталі від забруднень;

· Механічну обробку;

· Створення шорсткості на поверхні деталі.

При механічній обробці з поверхні деталі знімають такий шар металу, щоб після остаточної обробки напилень деталі на її поверхні залишилося покриття толщенной не менше 0,5 - 0,8 мм. Для отримання на поверхні деталі необхідної шорсткості її піддають дробеструйной обробці або накочують зубчастим роликом. Дробеструйную обробку проводять в спеціальних камерах чавунної колотим дробом ДЧК - 1,5 при режимі:

· Відстань до деталі від сопла дробильноструменевого апарату 25 -50 мм;

· Тиск стисненого повітря 0,5 - 0,6 МПа;

· Кут нахилу струменя до поверхні деталі 45 °;

· Час обробки 2-5 хв.

Накатку для створення шорсткості, застосовують при відновленні деталей з твердістю не більше НВ 350 ... 400, її виробляють на токарному верстаті однорядним зубчастим роликом.

Проміжок часу між підготовкою і нанесенням покриття на деталь д. Б. мінімальним і не перевищувати 1,5 ... 2 години. Нанесення покриття на поверхню деталі проводиться на переобладнаних токарних верстатах або в спеціальних камерах. Пост напилення обладнають витяжної вентиляції. При використанні спеціальних камер вони повинні мати відповідні механізми для взаємного переміщення деталі і металізатора. Режим напилення залежить від застосовуваного методу.

Після нанесення покриття деталь повільно охолоджують до температури навколишнього середовища і обробляють покриття до необхідного розміру. Залежно від твердості покриття, необхідної міцності і шорсткості деталей застосовують обробку різанням або шліфуванням. Всі властивості плазмових покриттів м. Б. значно поліпшені шляхом введення в них процесу відновлення деталей порівняно простий операції - оплавлення покриття.

4. При оплавленні покриття плавиться лише найбільш легкоплавка складова сплаву. Метал деталі при цьому лише підігрівається, але залишається в твердому стані. Рідка фаза сприяє більш інтенсивному протіканню діфорузних процесів. В результаті оплавлення значно підвищується міцність зчеплення покриття з деталлю, збільшується механічна міцність, зникає пористість, підвищується зносостійкість покриття і пов'язаних з ним деталей. Оплавлення покриття може бути вироблено:

· Ацітілено - кисневим полум'ям;

· Плазмової струменем;

· Струмами високої частоти;

· В нагрівальних печах.

Хороші результати дає оплавлення ТВЧ, тому що при цьому забезпечується локальний нагрів, що не порушує термообробки всієї деталі.

Якщо допустимо загальний нагрів деталі, оплавлення покриття виробляють в піщаній формі в електронагрівальної печі. При цьому способі оплавлення деталь майже не деформується, а покриття виходить більш рівномірним по товщині.

До сплавів, що піддаються оплавлення, висувають такі вимоги:

· T ° C плавлення легкоплавку складової сплаву повинна бути 1000 ... 1100() С;

· В оплавлення стані вони повинні добре змочувати підігріту поверхню деталі;

· Мати властивості самофлюсованія, тобто містити флюсующие елементи.

Практично всім цим вимогам повною мірою задовольняють порошкові сплави

на основі нікелю, що мають t ° С плавленні 980 ... 1050 ° С і містять флюсующие

елементи (бор і кремній), а також 50% - ная суміш порошків ПГ - СРЗ і ПГ - С1 з t ° C плавлення 1080 ... 1100 ° С.

Технологічний процес відновлення деталей з опалювальному покриття включає в себе операції:

· Шліфування деталі для забезпечення правильної геометричної форми відновлюваної поверхні;

· Дробеструйную обробку чавунної дробом ДЧК 1,5 при тиску повітря 0,4 .. .0,6 МПа, відстані від поверхні 20 .. .25 мм протягом 3-5 хв;

· Нанесення покриття при режимі, рекомендованому для плазмового напилення;

· Оплавлення покриття на установці ТВЧ при режимі: частота струму 75 ... 100 кГц, зазор між деталлю і індуктором 5 ... 6 мм. Частота обертання деталі 15 .. .20 об / хв сила струму високої ступені генератора ТВЧ 5 ... 8 А;

· Шліфування поверхні деталі до необхідного розміру. Оплавлення покриття, як показали дослідження, мають такі властивості:

· При оплавленні покриттів із сплавів на основі нікелю їх структура стає рівномірною, що складається з твердого розчину з t ° С сплав980 ... 1050 ° С і твердих кристалів з t ° C сплав 1600 ... 1700 ° С;

· Макротвёрдость оплавлених покриттів, напилених сплавом на основі нікелю, в залежності від вмісту в них бору, становить HRC 35 ... 60;

· Зносостійкість значно підвищується, перевищує в 2..3 рази зносостійкість стали 45;

· Міцність зчеплення покриття з поверхнею сталевих деталей після оплавлення підвищується в 8 ... 10 разів і становить 400-500 МПа;

· Втомна міцність деталей після оплавлення покриття підвищується на 20-25%, що пояснюється зміцнюючих впливом покриття.

Таким чином, плазмового напилення з наступним оплавленням покриття, дозволяє повернути деталей не тільки властивості нових деталей, але і значно їх поліпшити.

Плазмовим напиленням з наступним оплавленням покриття можна відновлювати поверхні деталей, що працюють в умовах значних знакозмінних і контактних навантажень - кулачки розподільних валів шийки колінчастих валів та ін.



Попередня   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   Наступна

ТЕМА 2. Основи організації КР автомобілів. | ТЕМА 3. Прийняття автомобілів і агрегатів в ремонт і їх зовнішня мийка. | ТЕМА 4. Розбирання автомобілів і агрегатів. | ТЕМА 5. Дефектация і сортування деталей. | ТЕМА 6. Комплектування деталей. | ТЕМА 7. Складання і випробування агрегатів. | ТЕМА 8. Класифікація способів відновлення деталей. | ТЕМА 9. Відновлення деталей слюсарно - механічної обробкою. | ТЕМА 10. Відновлення деталей способом тиску (пластичного деформування). | ТЕМА 11. Відновлення деталей зварюванням і наплавленням |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати