Необходимо избегать установки и подгонки узлов и деталей по месту. Подгонка, особенно сопровождаемая операциями слесарной или станочной обработки, снижает производительность сборки и лишает конструкцию взаимозаменяемости.

Пример установки по месту приведен на рис. 291, а и б. Зубчатое колесо устанавливают на валу по сцепляющемуся с ним зубчатому колесу, после чего положение фиксируют врезным винтом (а) или штифтом (б). При этом требуется обработка по месту дрелями и ручными развертками. Неизбежно попадание стружки в агрегат. После обработки приходится его разбирать, промывать и снова собирать. Разметка при сборке с последующей передачей на станочную обработку еще более усложняет сборку. Более технологична фиксация зубчатого колеса кольцевыми стопорами, устанавливаемыми в заранее проделанные канавки на валу (в).

При установке подшипника в корпусе по месту (г ) однажды найденное правильное положение сбивается при каждой разборке, вследствие чего требуется новая регулировка. Фиксация подшипника контрольными штифтами (д ) требует механической обработки при сборке. Правильное решение — центрирование подшипника по отверстию в корпусе (е), заранее выполненному с точностью, обеспечивающей правильную работу механизма.

В узле установки прямолинейной направляющей на станине (ж) необходима выверка направляющей по месту и сверление отверстий под крепежные винты. Направляющая не застрахована от сдвига в пределах зазора между крепежными винтами и отверстиями. Фиксация контрольными штифтами (з) требует сверления и развертывания отверстий под контрольные штифты совместно в направляющей и станине. В целесообразной конструкции и направляющая установлена в паз, выполненный в станине.

Конструкция зубчатой передачи (рис, 292, а) неудовлетворительна. Опоры зубчатых колес зафиксированы на корпусе болтами. Сборщик вынужден регулировать положение опор так, чтобы добиться правильного зацепления колес. При разборке регулировка сбивается, и в дальнейшем операцию подгонки приходится проделывать снова. Положение опор можно зафиксировать контрольными штифтами (б), но это требует дополнительных механических операций при сборке.

В правильной конструкции (в) опоры центрированы по отверстиям, взаимное расположение которых выдерживается с необходимой точностью при механической обработке корпуса. В наиболее целесообразной конструкции (г ) зубчатые колеса заключены в общий корпус, что обеспечивает полную агрегатность и создает наилучшие условия для работы колес.

На рис. 292, д и е показаны неправильная и правильная конструкции узла установки зубчатого перебора с клиноременным приводом.

Эту операцию проводят для окончательной подгонки отверстий во втулках после их запрессовки, в результате которой уменьшается их внутренний диаметр.

Прогонка резьб - это ремонтная операция, позволяющая восстановить детали резьбовых соединений. Резьбу на гайках и в нарезанных отверстиях прогоняют метчиками, а на болтах и винтах – плашками.

Клепка конструкций. Поврежденные заклепки удаляют срубанием их головок и последующим выбиванием заклепок бородком и молоткам. Новые заклепки ставят обычным путем.

Склеивание . Применяют для восстановления работоспособности различных разрушенных деталей, накладки заплат, восстановления неподвижных посадок, замазки трещин.

Клеи позволяют соединить между собой в любом сочетании самые различные материалы: пластмассы, металлы, дерево, стекло, кожу, резину и др.

При склеивании сильно нагруженных соединений рекомендуется применять пропитанные эпоксидными смолами и отвердителями стеклотканями. Применяют клеи: карбипольные, эпоксидные, БФ, фенольно-формальдегидные.

Ремонт пайкой

Пайка – это процесс неразъемного соединения мет.деталей, находящихся в твердом состоянии путем заполнения пространства между ними расплавленным присадочным мет.сплавом, наз.припоем.
При помощи пайки можно заделывать небольшие трещины и мелкие пробоины. Ее применяют для ремонта трубопроводов, радиаторов, баков, электросоединений и др других деталей.

При соединении пайкой стальных деталей зазор между нами э.б.>0.04…0.1мм, а при пайке цветных металлов – 0.15мм. Перед пайкой поверхность деталей очищают до мет.блеска при помощи спец.средств, называемых флюсами. Пропой изготовляют из сплавов цветных металлов, обладающих высокой сплавляемостью и диффузией.

Припои бывают мягкие и твердые.

Мягкие припои представляют собой сплавы олова, свинца, сурьмы. Олово придает припоям прочность, свинец- эластичность, сурьма – жидкотекучесть.

Температура плавления мягких припоев около 400°С, прочность полученных соединений на разрыв составляет 1,0…1,1Мпа.

Их применяют для ремонта деталей, не требующих высокой прочности. Величина зазоров не должна превышать 25…75 мкм.

При пайке мягкими припоями используют следующие флюсы: при обработке стали и бронзы – хлористый цинк и фосфорную кислоту; чугуна – канифоль и соляную кислоту; цветных металлов – канифоль и нашатырь; свинца - стеарин.

Для нагрева деталей и пропоя применяют паяльники, паяльные лампы.

Твердые припои состоят из серебряных, медно-никелевых и медно-цинковых композиций с t плавления от 500 до 1000° С и прочностью полученных соединений на разрыв до 5 МПа.

Серебряные и медно-никелевые припои применяют для ремонта электрических систем, а медно – цинковые – для ремонта деталей подверженных ударным и знакопеременным нагрузкам, например, чугунных картеров, масляных и топливных трубопроводов.

Применение серебреных и медно- никелевых припоев при ремонте стр.машин ограничено вследствие их дороговизны.

Следует иметь в виду, что Аl и его сплавы плохо поддаются пайке, т.к. на его поверхности образуется тугоплавкая пленка окислов Аl, препядствующая соединению припоя с деталью. Удалять окисную пленку лучше всего скребками, ультразвуком или абразивным паяльников.

Преимущества ремонта пайкой.

1) Малая t нагрева соединения деталей, позволяющая сохранить структуру их материала, хим.состав и мех.свойства без изменений

2) Простота последующей обработки

3) Создание точных размеров и формы детали

4) Высокая прочность соединения

5) Большая производительность

6) Дешевизна процесса

Ремонт сваркой, наплавкой

Сваркой восстанавливаются около 50% неисправных деталей. Это один из наиболее распространенных методов ремонта.

Сварку применяют для заделки трещин, пробоин, отколов и др механических повреждений деталей, наплавку – для восстановления размеров изношенных поверхностей деталей и увеличение из износостойкости.

В ремонтной практике основное распространение получила предложенная русскими учеными Н.Г. Славяновым и Н.Н. Бернадосом электросварка, являющаяся наиболее простой и требующая более низкой квалификации рабочих, чем другие виды сварки.

Электросварку можно проводить как на постоянном, так и на переменном токе.
при сварке на постоянном токе сварку ведут с прямой и обратной полярностью
В первом случае (+) – деталь, а (-) – электрод; во втором – наоборот. Следует иметь в виду, что при сварке с обратной полярностью деталь меньше нагревается, а следовательно и меньше деформируется, однако производительность при этом падает.

К достоинствам ремонта эл.сваркой относятся

Широкая номенклатура восстанавливаемых деталей

Надежность сварных соединений и швов

Простота организации, дешевизна и простота оборудования

Высокая производительность и универсальность, обеспечивающая возможность восстановления самых разных дефектов.

К недостаткам относятся :

Изменение структуры металла в зоне термического влияния, приводящие к снижению усталостной прочности и разрушению первоначальной темрообработки.

Возникновение местных напряжения в сварном шве и, как следствие, появление трещин и коробление

Трудность соединения высоколегированных и высокоуглеродистых сталей

Выгорание легирующих составляющих стали и присадочного металла.

Дуговая сварка и наплавка

Сущность дуговой сварки состоит в том, что кромки детали и конец электрода разогреваются мощным источником тепла – электрической дугой, возникающей между электродом и свариваемыми деталями.

Жидкий металл, перемешиваясь, заполняет стык свариваемых деталях и после остывания образуется шов.

Для защиты жидкого металла от вредного воздействия окружающей среды электроды покрывают в защитных средах(углекислый газ, аргон, азот или их комбинации). Когда защитной средой является сыпучая смесь(флюсы), процесс над сваркой под слоем флюса

Электрическая дуга представляет собой мощный электро разряд в сильно ионизированной смеси газов и паров, образовавшихся из свариваемого металла и метриала электрода и защитной среды. 1- катодное пятно; 2- катодная зона; 3- столб дуги; 4-анодное пятно; 5- анодная зона.

Форма и размеры электрической дуги определяются силой тока, материалом и диаметром электрода, составом и добавлением газов.

Источники питания сварочной дуги.

Для дуговой сварки и наплавки используют источники переменного или постоянного тока.

Источники переменного тока – сварочные трансформаторы. Сварочный ток регулируют изменением расстояния между вторичной и первичной обмотками или переключением числа витков вторичной обмотки.

Для ручной сварки, наплавки и резки металлов используют трансформаторы ТС-300, ТС-500, ТД-300, ТД-500, ОСТА-350 и др.(число обозначает силу сварочного тока в А)

Источники постоянного тока делятся на сварочные выпрямители (ВДГ-301, ВДГ-302 и др) и сварочные преобразователи и агрегаты (ПСО-300, ПС-500 и др.) состоящие из электрического двигателя переменного тока и генератора постоянного тока.

Плавление, перенос металла и формирования шва .

Эффективная тепловая мощность электрической дуги рассчитывается по формуле , ВТ

Где -напряжение дуги, В; - сила сварочного тока, А; - эффективный кпд процесса плавления.

Величина представляет собой отношение эффективной тепловой мощности к полной тепловой мощности дуги. Она зависит от способа сварки и составляет: при наплавке открытой дугой уголковым электродом 0.5…0.6, при наплавке электродами с качественными покрытиями 0.6 …0.8 , при дуговой наплавке по 0.8…0.9.

Количество расплавленного электрода в 2 определяется по формуле , где -коэффициент расплавления, Г/А с; - свободный ток, А; - длительность наплавки, Г/Ас.

Во время наплавки наблюдается потери электродного металла на угар и разбрызгивание, .

Расплавленный металл всегда переносится с электрода не основной металл, а не наоборот, что объясняется воздействием на расплавленный металл электромагнитных сил, направленного движения газов и поверхностного натяжения, а при сварке в нижнем положении - наличием определённой массы расплавленного металла. Расплавленный металл переносится в электрода в виде капель с частотой от 30 до 60 в секунду.

Расплавление основного металла и перемешивание его с расплавленным электродным металлом происходит в передней части сварочной ванны, а в тыльной ее части, удалённой от источника тепла, происходит процесс кристаллизации с образованием сварочного шва. Форма сварочной ванны в значительной мере зависит от сил расширяющихся газов, которые оттесняют жидкий металл к задней части ванны.

На форму сварочной ванны и шва большое влияние оказывают напряжение дуги, скорость наплавки, наклон и диаметр электрода, их число.

Внутренние напряжения и основные дефекты в швах.

В процессе сварки или наплавки наблюдается неравномерный нагрев и охлаждение шва и около шовной зоны, что приводит к появлению в шве (валике) остаточных напряжений растяжения. Трещины могут зародиться как в интервале температур кристаллизации металла (горячие трещины), что для углеродистых сталей соответствует 1200-1350 °С, так и при t˂400°С (холодные трещины).

Образование горячих трещин связано м действием растягивающих напряжений, которые вызывают упругопластических деформаций при затвердевании шва.

Для уменьшения влияния сварочных напряжений производят предварительный подогрев основного металла и назначают рациональный режим сварки и порядок наложения отдельных участков шва. Температура подогрева может изменяться от 150 до 700 °С и зависит от химического состава наплавляемого металла и конструкции детали.

Полезными химическими элементами, повышающими прочность сварного шва и уменьшающего возможность образования горячих трещин, являются Вредными примесями в металле шва являются: C, Si, Р, S, .

Холодные трещины бывают заколочные и хрупкие. Заколочные трещины возникают в средне- и высокоуглеродистых сталях на границе сплавления шва с основным металлом в результате того, что при образовании мартенсита объем металла увеличивается, вызывая напряжение сжатия, а усадка шва при его остывании вызывает напряжения сжатия. Перепад напряжений и является причиной образования заколоченных трещин.

Для предупреждения образования заколоченных трещин следует уменьшить силу сварочного тока и увеличить скорость наплавки. Для предупреждения образования хрупких трещин применяют предварительный подогрев детали и медленное охлаждение после наплавки.

Одним из распространённых дефектов сварки(наплавки) является пористость шва, что объясняется возникновением в жидком металле пузырьков газов (СО2, СО, Н2 и др.) Пузырьки возникают на границе между твёрдым и жидким металлом. С целью уменьшения вероятности образования пор применяют ряд технологических способов: замедление процесса кристаллизации сварочной ванны, что облегчает выделение пузырьков газов; раскисления ванны, что задерживает реакцию образования окиси углерода или водяного пара; уменьшение содержания в сварочной ванне водорода и азота путем защиты дуги от окружающего воздуха; перевод водорода и азота в сварочной ванне в соединения, переходящие в шлак;

Или удаления их пузырьками нерастворимых газов, применение при сварке постоянного тока обратной полярности, что сжимает растворение протоков водорода в капле расплава; снижение мощности сварной дуги.

Газовая сварка и наплавка

Металл здесь расплавляется теплом, выделяемым при сгорании горячего газа(ацетилена, пропан-бутана, металла и др.) в кислороде. В ремонтном производстве наибольшее распространение полу помощи которых выполняют: сварку черных и цветных металлов и сплавов, наплавку твердых сплавов, резку металлов, поверхностную заколку, пайку твердыми припоями, сварку пластмасс.

Ацетилено-кислородное пламя состоит из 3-х зон: ядра, восстановительной зоны и фокела. Наиболее высокая t (3200°С) развивается в восстановительной зоне.

При газовой сварке и наплавке присадочный и основной металл окисляется. Выгорают Mn, Siи др. элементы. Азот также вступает в химические соединения с расплавленным металлом, образуя нитриды(Fe2N, FeN, MnN, SiN), которые повышают хрупкость и твердость наплавленного металла. Для уменьшения влияния кислорода, азота и водорода на качество наплавляемого металла применяют фмосы.

Фмосы бывают химически действующие и действующие как физические растворители. Фмосы первой группы образуют с оксидами металлов легкоплавкие химические соединения, всплывающие на поверхность в виде шлака(фмосы на основе технической бури). Фмосы второй группы растворяют оксиды металлов и образуют шлаки (фмосы, имеющие в составе NaCl, KCl, NaF)

Режим газовой сварки и наплавки – определяется следующими факторами:

1. Способом сварки

2. Видом пламени

3. Мощность пламени

4. Диаметром присадочного прутка

5. Углом наклона горелки

Существует правый и левый способ сварки

Левый

Правый

Правый способ сварки обеспечивает более концентрированный ввод тепла, поэтому он применяется для сварки металлов толщиной >4 мм. Левый способ предупреждает прожог металла и целесообразен для б<4 мм.

2. Газовое пламя в зависимости от соотношения расходов кислорода и ацетилена различают 3 видов: нейтральное =1…1.125), восстановительное () и окислительное ().

Нейтральным пламенем выполняют сварку и наплавку деталей из сталей с С < 0.5%, цветных металлов и Al сплавов

Восстановительное (с избытком ацетилена) пламя применяют при наплавке твердых сплавов и при сварке крупных деталей и деталей из высокоуглеродистых (С > 0.5%) и легированных сталей. Втаком пламени избыток углерода во второй зоне частично переходит в металл, задерживается выгорание кремния и уменьшается возможность отбеливания чугуна.

Окислительное пламя используют для резки металлов, нагрева деталей при закалке и сварки латунных деталей

3. Мощность пламени зависит от номера наконечника горелки и характеризуется расходом ацетилена : A=KS , дм 3 /ч
Где K - коэф-т, характеризующий материал свариваемой детали, способ сварки и тип соединения в дм 3 /ч на 1 мм толщины детали (для стали K=100…120 дм 3 /ч, для чугуна K=110…140, для Al K=60…100)
S-толщина детали, мм

Номер наконечника сварочной горелки выбирают в зависимости от расхода ацетилена.

4. Диаметр присадочного прутка выбирают в зависимости от толщины свариваемой детали при S=1…2 мм сварку можно выполнять без присадочного прутка. При S=2..3 мм, d=2 мм, при S=3…10 мм, d=3…4 мм, при S=10…15 мм, d=4…6 мм, при S=15 мм и > , d=6…8 мм.

5. Угол наклона горелки зависит от толщины свариваемой детали: при S=0…5 мм α=10 о, при S=5…7 мм α=40 о, при S=15 мм и > , α=80 о. С α тепловое воздействие пламени на процесс сварки.

Сварка деталей

С повышением содержания углерода и легирующий примесей свариваемость стали ухудшается. Для определения при ремонте качества сварного шва следует вычислить в св. стали полное эквивалентное содержание углерода C э по формуле:

Где C, Mn, Ni, C2, Mo, V- %-ое содержание элементов, - толщина свариваемого металла, мм.

Стали по своей способности к свариваемости подразделяются на след.группы:

К 1 группе относятся стали, обладающие хорошей свариваемостью как при помощи электро- ,так и газосварки. К ним относятся стали низколегирвоанные и с небольшим содержанием углерода (C Э <=0.25%)

Ко 2 группе принадлежат стали, у которых содержание C Э коеблется от 0,25 до 0,35%. Они обладают удовлетворительной свариваемостью.

К 3 группе – ограниченно свариваемых относятся стали с содержанием C Э от 0,35 до 0,45% .

4 группу составляют высоколегирвоанные (C Э >0,45%) стали, обладающие плохой свариваемостью. При сварке их предварительно нагревают до o С

Перед сваркой детали очищают до появления металлического блеска в зоне сварки, проводят горячее обезжиривание при помощи щелочных растворов, удаляют нефтепродукты из пор и трещин нагревом деталей до 250…300 о С и выдержкой при этой температуры в течение 1 ч.

Концы завариваемой трещины сверлят сверлом диаметром 4…5 мм и ее края разделывают под углом 60…90 о с V-образной подготовкой при толщине металла от 5 до 12 мм и X-образной, при толщине свыше 12 мм.

Ручные способы сварки и наплавки

Эти способы используют при сварке швов незначительной длины и при наплавке небольших поверхностей, т.е. в тех случаях, когда применение механизированных способов неэффективно.

Дуговая сварка и наплавка стальных деталей

На качество сварки и наплавки деталей большое влияние оказывает правильный выбор электрода и режима работы.

Для конструкционных, низкоуглеродистых и низколегированных сталей применяют электроды Э-34, Э-38, Э-42, Э-42А, Э-46 (Э-электрод сварочный, цифры-предел прочности при растяжении кгс/см 2 , А-шов имеет повышенные пластические свойства) :

для наплавки поверхностей – электроды ЭН-18Г4-35, ЭН-20Г4-40 и др. (ЭН-электрод наплавочный, 18,20-%-е содержание углерода в сотых долях, Г4-содержание легирующих элементов, 35,40-твердость наплавленного слоя в HRC без термообработки)

Для сварочных работ стержнями электродов обычно является низкоуглеродистая проволока Св-0,8, Св-0,8Га и др.

Электроды различают с тонким покрытием (0,15…0,3)d ,мм на сторону и с толстым (0,25…0,35)d, где d-диаметр электрода, мм.

Тонкие покрытия , соятоящие из смести 80-85% мела и 20…15% стекла, способствуют устойчивому горению дуги. Применяют для сварки малоответственных деталей.

Толстые покрытия позволяют получить наплавленный металл с высокими мех. свойствами, они являются защитно-легирующими. В их состав входят след. компоненты: газообразующие(крахмал, древесная мука и др.), защищающие расплав металла от воздействия воздуха; шлакообразующие(кварцевый песок, полевой шпат и др.); раскисляющие(ферромарганец, ферросилиций и др.); легирующие(феррохром, ферромарганец и др.); связующие(жидкое стекло).

Электроды с толстыми покрытиями применяют для сварки и наплавки ответственных стальных деталей. Наиболее распространены электроды марок УОНИ-13/45, УОНИ-13/55 и др. (марка электрода определяется хим. составом покрытия)

Основное покрытие этих электродов фтористо-кальциевое след. состава в %: мрамор 53…54, плавиковый шпат- 15…18; кварцевый песок-9; ферромарганец-2…5, ферросилиций-3…5; ферротитан-12…15,жидкого стекла добавляют 10…15% к сумме компонентов.

Электроды УОНИ-13 выпускают диаметром 2-5 мм с толщиной покрытия от 0,6 до 1,2 мм в зависимости от диаметра электрода.

Наплавку выполняют постоянным током обратной полярности.

Диаметра электрода (2…6 мм) зависит от толщины восстанавливаемой детали, типа шва и его положения. При вертикальном и потолочном швах диаметр электрода не > 4 мм.

Необходимая сила сварочного тока м.б. определена по формуле , А
где dэ-диаметр электрода,мм; - опытные коэф-ты (при ручной сварке )

На качество свариваемого шва значительное влияние оказывает длина дуги . Она обычно составляет 0,5…1,2 диаметра электрода и зависит от условий сварки и марки электрода.

При чрезмерно большой дуге в св.шве возрастает содержание азота и кислорода и увеличивается разбрызгивание металла.

При короткой дуге плохо формируется св. шов.

Для получения при наплавке износостойкого покрытия на деталях из низко- и среднеуглеродистой и низколегированной сталей применяют электроды марок 03Н-300, и3Н-350, 03Н-400 (число означает твердость наплавленного слоя по НБ). Они имеют стержень из легированной проволоки соответственно ЭН-15Г3-25, ЭН-18Г4-35 и ЭН-20Г4-40.

Покрытие электродов пористо-кольцевое. При диаметре электрода 4 мм. Сила тока 170…220А, а при диаметре 5мм – 210…240А.

Хорошая износостойкость деталей, работающих с безударной нагрузкой, обеспечивается наплавкой электродом Т-590, а деталей, работающих с умеренной ударной нагрузкой-электродом Т-620. Они изготовляются из Св-о, 8А с обмазкой, имеющей легирующие элементы.

Электродом Т-590 можно наплавлять ножи бульдозеров, скреперов, ковши экскаваторов, работающие в песчаных и лёгких грунтах.

Электродами Т-620- дробящие плиты камнедробилок, зубья ковшей экскаваторов, ножи бульдозеров, скреперов.
Учитывая повышенную хрупкость слоев наплавленных электродами Т-590 и Т-620, и склонность к образованию трещин, их используют для наплавки верхних слоёв деталей, подвергающихся абразивному изнашиванию.

При диаметре электрода 4мм. Сила тока 200…220А, при d=5мм. -250…270А.

При ручной дуговой сварке основное время рассчитывается по формуле t 0 =60FLY/K H I

Где F-площадь поп. сечения шва см 2 ;

L-длина шва, см; Y-плотность наплавленного металла г/см 3 ; K H -коэф. Наплавки, г/А*г; I-сила тока,А.

Для уменьшения внутренних напряжений и деформаций наиболее эффективным способом является предварительный подогрев детали до 200…300 0 С с последующим медленным охлаждением.

ГАЗОВАЯ СВАРКА И НАПЛАВКА СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Применяют главным образом для соединения листов толщиной <2мм.(кабины, баки, трубки и тд), т.к. газовое пламя не даёт прожига тонкого листа.
По производительности газовая сварка в 3…5 раз ниже дуговой и даёт значительные остаточные деформации. Материал присадочного прутка выбирают однородным по составу с основным металлом.

Перед сваркой шов предварительно прогревают горелкой до t=650..700 0 C.

Основное время при ацетилено-кислородно й сварке t 0 =FLY/K H , мин.

НАПЛАВКА ДЕТАЛЕЙ ТВЁРДЫМИ СПЛАВАМИ

Из группы твёрдых сплавов наиболее рапространены сормайт и сталинит.

Сормайты применяют в виде стержневых электродов d=5..7мм. двух марок: №1(ЦС-1) и №2(ЦС-2).

Сормайты можно наплавлять газовым пламенем или дуговой наплавкой на постоянном и переменном токе. При наплавке постоянным током применяют обратную полярность. Для газовой наплавки используют флюс (прокалённая бура 50% ,двууглекислая сода 47% и кремнезем 3%).

Сормайт №1 после наплавки имеет твёрдость HRC 48…52 и последующей термообработке не подлежит. Сормайт №1 отличается меньшей вязкостью и прочностью и м.б. применён при восстановлении деталей, работающих при спокойной нагрузке.
Сормайт №2 после наплавки и отжига хорошо обрабатывается резанием, а после закалки и отпуска приобретает твёрдость HRC 58…62.

Сормайт №2 используют для наплавки деталей, работающих при ударных нагрузках.

Толщина наплавленного слоя м.б. 2,5…4мм.

Сталинит (в виде порошкообразной смеси) применяют для наплавки рабочих органов СДМ (ножи бульдозеров, ковши, щёки дробилок и др.) . Наплавку сталинитом выполняют 4 способами:

1.Угольным или гранитовым электродом на постоянном или переменном токе.

После очистки и обезжиривания на поверхность детали насыпают тонкий(0,2…0,3 мм) слой флюса (буры), а затем шихту сталинита слоем 3…5 мм..

Твёрдость наплавленного слоя достигает HRC 53. Высокое содержание углерода в наплавленном слое способствует образованию неглубоких трещин и пор.

Применяя смесь сталинита с карбидом бора (до 3%), получается наплавленный слой с более высокой прочностью.

2. Шихту сталинита наплавляют стальным электродом. Наплавленный слой получается более вязким,но менее износостойким.

3. Сталинит вводят в состав обмазки стальных электродов.

4. Сталинит вводят в состав шихты специальных пустотелых электродов.

УСТРАНЕНИЕ ДЕФЕКТОВ В ДЕТАЛЯХ ИЗ ЧУГУНА

При ремонте чугунных деталей применяют дуговую и газовую сварку и наплавку, газопорошковую наплавку и пайку.

Выбор способа восстановления зависит от конфигурации детали, расположения в детали дефекта, характера нагрузки воспринимаемой деталью и требований к обрабатываемой восстановленного участка.

У деталей из чугуна сваркой заделывают трещины и отверстия, присоединяют отколотые части детали, наплавляют износостойкие покрытия.

Ремонт чугунных деталей представляет некоторые трудности, т.к. чугун имеет значительное содержание углерода, низкую вязкость и свободный углерод в структуре.

При быстром охлаждении чугуна возможно образование в околошовной зоне твёрдых закалочных структур.

При расплавлении чугуна произойти местных переход гранита в цементит; в результате этого в данном месте металл получает структуру белого чугуна.

В закалённых и отбеленных чугунах металл твёрд и хрупок.

Разница в коэф-тах мин. расширения серого и белого чугуна приводит к образованию внутренних напряжений и появлению трещин.

Кроме этого, вследствие выгорания Cu и Si сварной шов получается пористым и загрязненным шлаковыми включениями, т.к. быстрый переход чугуна из жидкого в твёрдое состояние не позволяет образовавшимся газам и шлакам полностью выделится из металла.

Следует так же иметь в виду возможность плохого сплавления присадочного металла с основным в связи с насыщенностью чугуна газами. Такой чугун может быть в деталях, работавших в машине длительное время при t= 400 0 С и выше.

Отмеченные трудности при ремонте деталей из чугуна потребовали разработки специальных технологических приёмов сварки, которые можно разделять на 2 группы: горячая и холодная сварко группа.

ГРОРЯЧАЯ СВАРКА ЧУГУНА.

Уменьшить отрицательное влияние внутренних напряжений и предупредить закалку околошовной зоны можно путём предварительного подогрева крупногабаритных деталей и медленного охлаждения их после сварки.

При горячей сварке деталь предварительно медленно нагревают в печи до t 550…600 0 C в течении 0,5 ч.

Для того, чтобы в процессе заварки деталь не охлаждалась ниже 500 0 С, после нагрева её накрывают теплоизоляционным кожухом, а заварку дефектного места ведут через окно в кожухе.

По окончании заварки деталь вновь помещают в печь, нагревают до t 600….650 0 С для снятия внутренних напряжений, а затем медленно охлаждают вместе с печью.

При горячей сварке чаще используют оцетилено-кислородное пламя и реже- дуговую сварку. Лучшее качество обеспечивает газовая сварка в следствие меньшего выгорания углерода.

При газовой сварке следует пользоваться нейтральным пламенем.

Расплавление металла ведут восстановительной зоной пламени.

В качестве присадочного материала применяют чугунных прутки мерок А и Б диаметром 6…8мм.
Прутки марки А принадлежат для горячей сварки чугуна, а марки Б- для сварки с местным подогревом тонкостенных деталей.

Номер наконечника горелки принимают из расчёта расхода 100..120 л/ч ацетилена на 1 мм толщины свариваемого металла.

Корме марок А и Б для сварки применяют также выбракованные поршневые кольца из серого чугуна. Эти кольца имеют повышенное содержание кремния, который снижает отбеливание чугуна.

При газовой сварке обязательное применение флюса, т.к. t плавления чугуна ниже t плавления его оксидов (соответственно 1200 и 1400 0 С).

При этом используют электроды ОМЧ-1, представляющие собой прутки марок Б со специальным покрытием(мел, полевой лист, жидкое стекло).

Горячая сварка чугуна обеспечивает высокие качества сварного соединения, однако по техническим и экономическим соображениям применяются сравнительно редко и в основном при сварке сложных корпусных деталей.

ХОЛОДНАЯ СВАРКА

Её ведут без предварительного подогрева детали, поэтому сварной шов охлаждается быстро.

Это приводит к отбелу чугуна в зоне шва и возникновению в зоне сварки внутренних напряжений и даже трещин.

Чтобы уменьшить влияние этих факторов, применяют, ряд специальных способов сварки.

К ним относятся:-способ наложения т.н. отжигающих валиков обычными электродами из низкоуглеродистой стали;- сварка с помощью специальных электродов.

Сварка способами отжигающих валиков заключается в следующем.

Сначала накладывают сварной валик длиной 35-50мм электродом Э-34, а затем на этот валик сразу накладывают второй валик.

При этом первый валик больше прогревается и затем остывает с меньшей скоростью, поэтому часть цементита распадается, выделяется графит, а закалённая часть шва частично подогревается нормализации.

Кроме того, верхний валик менее подвержен закалке в результате чего снижается твёрдость всего шва и частично снимаются остаточные напряжения.

В зависимости от толщины детали возможно наложение различного числа валиков: в два слоя, в три слоя, при S>/5мм- применяют многослойную наплавку.

Способом наложения отжигающих валиков заваривают повреждения в стекле картера и опорах коробок передач в корпусах задних мостов, повреждение постелей под вкладыши и крышки коренных подшибников блоков двигателей, повреждение на стенках водяной рубашки и на др. деталях.

При ремонте чугунных деталей с толстыми стенками (>/5мм) с целью увеличения прочности св. соединения применяют различного вида усиливающие шов элементы.(штифты резьбовые в сочетании со стальными анкерами –которые постепенно обваривают).

Сварка деталей из чугуна способом отжигающих валиков доступнее ремонтным предприятиям. Недостаток этого способа- повышенный расход электродов(в 2 раза) и пониженная производительность.

СВАРКА СПЕЦИАЛЬНЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ.

Из группы специальных электродов на основе медных сплавов наиболее распространены электроды ОЗЧ-1 и МНЧ-1.

Сварка чугунов электродами из цветных металлов менее экономична, но обеспечивает получение пластичного шва, достаточно прочного и хорошо поддающегося мех. обработке.

ГАЗОПОРОШКОВАЯ СВАРКА.

На нагретую поверхность напыляют тонкий слой порошкообразного сплава. В результате протекания диффузионных процессов между расплавленным порошком и поверхностью основного металла образуется наплавленный слой.

Применяют порошки марки МПЧ след. состава: медь -5…7%, бор-1…1,8%, кремний-0,7….0,95%,

Никель-остальное.

Наплавку осуществляют специальной ацетилено-кислородной горелкой ГАЛ-2-68. Порошок поступает через воронку, закреплённую на стволе горелки. Можно нанести слой до 3мм.

СВАРКА ДЕТАЛЕЙ ИЗ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ.

Сварка и наплавка деталей из Al и его сплавов затруднена по следующим причинам.

1)при сварке образуется тугоплавки плёнки оксидов AL 2 O 3 c t плавления до 2050 0 С, в то время как t плавления Al 660 0 С.

2)Al и его сплавы в расплаве жидтотекучи, а при остывании имеют большой коэф-т усадки и высокий коэф-т мин. расширения.

3) при t 400-500 0 С Al-ые сплавы приобретают повышенную хрупкость, что способствует образованию при сварке трещин.

4) Al-ые сплавы обладают значительной растворимостью в расплавленном металле водорода, что способствует образованию пористого шва.

Детали из Al-ых сплавов соединяют газовой или дуговой сваркой.

При газовой сварке в качестве горючего используют ацетилен. Сварку выполняют нейтральным пламенем. Присадочный материал того же состава, что и основной металл. Для защиты металла от окисления применяют флюс АФ-4А, способствующий удалению окисов. В состав флюса входят в %: хлористый натрий-28, хлористый калий-50, хлористый литий-14 и фтористый натрий-8.

При дуговой сварке чаще всего используют электроды ОЗА-2. Сварку ведут на постоянном токе при обратной полярности. Стержень электрода изготовляют из Al проволоки с покрытием.

Другим способом дуговой сварки является сварка неплавящимся вольфрамовым электродом в среде защитных газов(аргон) на установках типа УДАР,УДГ.

Присадочным материалом является проволока того же состава, что и основной металл. Сварку этим способом ведут на переменном токе без применения флюса, т.к. аргон хорошо защищает от окисления, шов полученный без пор и оксидов.

Номер наконечника горелки принимают из расхода 100…120 л/ч ацетилена на 1 мм толщины свариваемого металла.

Кроме прутков марок А и Б для сварки применяют также выбракованные поршневые кольца из серого чугуна. Эти кольца имеют повышенное содержание кремния, который снижает отбеливание чугуна.

При газовой сварке чугуна обязательно применения флюса, т.к. t плавления чугуна ниже t плавления его оксидов (соответственно 1200 и 1400°С). Наиболее распространены следующие флюсы:

2) 50% буры и 50% двууглекислого натрия;

3) 56% буры, 22% углекислого натрия и 22% углекислого калия.

Дуговую сварку чугуна применяют для ремонта неответственных деталей, имеющих сравнительно толстые стенки.

При этом используют электроды ОМЧ-1, представляющие собой прутки марки Б со специальным покрытием (мел, полевой шпат, гранит, ферромарганец, жидкое стекло).

Горячая сварка чугуна обеспечивает высокие качества сварного соединения, однако по техническим и экологическим соображениям применяется сравнительно редко и в основном при сварке сложных корпусных деталей.

Более распространена в практике ремонтного производства холодная сварка.

Холодная сварка

Её ведут без предварительного нагрева детали, поэтому сварной шов охлаждается быстро.

Это приводит к отбелу чугуна в зоне шва и возникновению в зоне сварки больших внутренних напряжений и даже трещин.

Чтобы уменьшить влияние этих факторов, применяют ряд специальных способов сварки.

К ним относятся:

Способ наложения т.н. отжигающих валиков обычными электродами из низкоуглеродистой стали;

Сварка с помощью специальных электродов.

Сварка способом отжигающих валиков заключается в следующем.

Сначала накладывают сварной валик длинной 35-50 мм электродом

Э-34, а затем на этот валик сразу накладывают второй валик.

При этом первый валик больше прогревается и затем остывает с меньшей скоростью, поэтому часть цементита распределяется, выделяется графит, а закаленная часть шва частично подвергается нормализации.

Кроме того, верхний валик менее подвержен закалке, в результате чего снижается твердость всего шва и частично снимаются остаточные напряжения.

В зависимости от толщины детали возможно наложение различного числа валиков: в два слоя, в три слоя, при S ≥ 5 мм – применяют многослойную ….вку.

Способом наложения отжигающих валиков завар

. Подгонка деталей изделий. Окончательная обработка изделий .

Цель: сформировать у учащихся понятие о процессе подгонки и окончательной обработки изделий из древесины, раз-вивать политехническое мышление; воспитывать культуру труда.

Ключевые понятия: Подгонка, допуски, красители, протравы, грунтовки, масляные лаки, масти-ки, шлифование и полирование.

Объекты практической деятельности учащихся: детали изделия проектной деятельности учащихся,

Оборудование: столярный верстак, заготовки из фанеры и ДВП, плакаты с изображением режущих частей инструментов, столярные ножовки.

Ожидаемые учебные результаты

1. Умение характеризовать процесс подгонки деталей.

2. Умение определять этапы и правила отделки изделий.

3. Умение выполнять пропитку воском, мас-тиками. Покрытие морилкой, олифой, лаком, красками.

4. Умение соблюдать правила охраны труда при окончательной обработке изделий.

План урока.

I. Организационный этап

II. Мотивация учебной деятельности учащихся. Актуализация опорных знаний учащихся

III. Объявление темы и ожидаемых учебных результатов

IV. Изучение нового учебного материала

1. Основной принцип технологического процесса подгонки деталей и их скле-ивание.

2. Ознакомление учащихся с технологией во время отделки изготовленных изделий.

3. Инструктаж по выполнению практической работы.

V. Практическая работа

"Отделка|украшение| изделий"

VI. Подведение итогов, оценивание результатов работы

VII. Домашнее задание

Какие виды клея Вы знаете.

Как приготовить древесный клей.

Какая рабочая температура клея.

ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

Склеивание и сушка изделий

Прочность склеивания зависит от обработки склеивае-мых поверхностей, влажности и температуры древесины, температуры в помещении, силы и продолжительности запрессовки, качества приготовленного клея и других факторов.

При склеивании на гладкую фугу или при фанерова-нии склеиваемым местам лучше всего придать шерохова-тость, обработав их цинубелем, что повышает прочность склеивания.

Во время работы температура костного клея должна быть 65—70°.

Для намазывания клея применяют кисточку-помазок, изготовленную из луба липовой или дубовой коры. Но-жом куску коры придают форму лопаточки, срезают твердую корку, опускают широкий конец в горячую воду, меняя ее по мере остывания, пока дуб хорошо не раз-мокнет. Размокший дуб разбивают молотком на длину 5-10 мм, удаляют крупные волокна, промывают и сушат.

Перед нанесением клея загрязненную поверхность обез-жиривают чистым бензином или ацетоном.

Клей наносят тонким слоем так, чтобы текстура дре-весины слегка просвечивала.

При склеивании досок или брусков намазанные клеевым раствором плоскости рекомендуется притереть, рас-тирая при этом возможные комочки, получая более тон-кий клеевой слой. Шипы и проушины намазывают клеем со всех сторон (обмакивать шипы в клеевой раствор не следует). Запрессовка должна производиться не ранее чем через 3 мин и не позднее 5 мин после нанесения клея. Это необходимо для того, чтобы клей впитался в поры дерева и произошла так называемая открытая пропитка. Если запрессовать детали раньше или позже, клей может выдавиться и произойдет "голодное" склеи-вание.

Запрессованные изделия выдерживают под давлением 3—5 ч, после этого их распрессовывают и сушат 24—72 ч при комнатной температуре.

При склеивании казеиновым клеем температура в по-мещении должна быть не ниже +12°, а с применением подогрева материала не ниже +8°.

Наиболее эффективной технологической операцией, позволяющей довести поверхность деталей из металла до идеального состояния, является притирка. Детали, поверхность которых была подвергнута такой процедуре, могут образовывать герметичные или плотно движущиеся соединения. Необходимость в формировании подобных соединений и, соответственно, в технологической операции, выполняемой при помощи специального инструмента и материалов, имеется во многих сферах деятельности.

Суть технологии

Притирка, благодаря которой можно получить поверхности с требуемой степенью шероховатости и с заданными отклонениями, предполагает снятие с обрабатываемой детали тонкого слоя металла, для чего в отличие от доводочной операции шабрения, используются не только инструменты, но и мелкодисперсные абразивные порошки или пасты. Абразивный материал, при помощи которого выполняется такая обработка, может наноситься как на поверхность детали, так и на специальное приспособление, которое называется притир.

Притирка, выполняемая с медленной скоростью и при помощи постоянно меняющих направление движений, позволяет не только уменьшить шероховатость поверхности до требуемой величины, но и значительно улучшить ее физико-механические характеристики.

Притирку, которую часто называют и доводка, можно выполнять различными способами. Так, детали сложной конфигурации, изготавливаемые в единичных экземплярах, обрабатывают полностью вручную, а для притирки изделий, выпускаемых мелкими сериями, используют полумеханический способ. При этом подача детали в зону обработки осуществляется вручную, а саму притирку выполняют при помощи механических устройств. При производстве деталей крупными сериями и в массовом порядке не обойтись без такого устройства, как притирочный станок, при помощи которого и выполняют доводочные операции.

Специальные приспособления и материалы

Как уже говорилось выше, чтобы осуществить , необходим специальный инструмент, который называется притир. По форме рабочей поверхности, такие приспособления делятся на следующие типы:

• притирочный инструмент плоского типа;
• с внутренней поверхностью цилиндрического типа;
• с наружной цилиндрической поверхностью;
• инструмент конического типа.

Выбирая материал для изготовления притирочного инструмента, обращают внимание на то, чтобы его твердость была значительно ниже, чем твердость материала изготовления обрабатываемой детали. Обусловлено это требование тем, что абразивный порошок или паста, с использованием которых выполняют притирку, могли удерживаться материалом инструмента. Так, наиболее распространенным сырьем для изготовления такого приспособления является:

• серый чугун;
• медь;
• свинец;
• сталь мягких сортов;
• различные породы дерева;
• другие металлы и неметаллические материалы.

Для выполнения предварительных и финишных притирочных операций используется инструмент как различной конструкции, так и изготовленный из всевозможных материалов. Например, для выполнения предварительных операций, когда используется абразивный материал более крупной фракции, применяется инструмент из более мягких материалов. На рабочей поверхности его предварительно нарезаются канавки для удерживания абразива, глубина которых составляет 1–2 мм. Окончательная обработка изделий, выполняемая при помощи мелкодисперсного абразива, осуществляется приспособлением, рабочая поверхность которого совершенно гладкая. Материалом изготовления инструмента для выполнения финишных операций, преимущественно служит чугун. При помощи притирочных инструментов, которые изготовлены из свинца и дерева, поверхностям обрабатываемых деталей придается блеск.

Абразивный порошок является основным материалом, который обеспечивает эффективность и качество выполнения притирки. Такие порошки, в зависимости от материала изготовления, делятся на твердые (твердость материала выше, чем у ) и мягкие (их твердость ниже, чем у закаленной стали). Для изготовления порошков первого типа используют корунд, карбокорунд и наждак, а второго - окись хрома, венская известь, крокус и др. По степени зернистости абразивные порошки также подразделяются на несколько категорий. Отличить порошки и пасты разных категорий друг от друга можно даже по их цвету. Так, пасты, основу которых составляет крупнозернистый порошок, имеют светло-зеленый цвет, средней зернистости - темно-зеленый, пасты с мелкодисперсным порошком - зеленовато-черный.

Наиболее известной разновидностью паст последнего типа, при помощи которых выполняют финишные притирочные операции, является паста ГОИ.

Многие домашние мастера, занимающиеся слесарным делом, самостоятельно изготавливают порошки и пасты для выполнения притирки. Сделать это достаточно несложно: для этого необходимо тщательно измельчить куски наждачного круга в массивной ступке, а после этого полученный порошок просеять через сито с очень мелкими ячейками.

На эффективность и качество выполнения притирки, кроме используемого оборудования и абразивного материала, серьезное влияние оказывает применяемый смазочный материал. В качестве такого материала могут использоваться различные вещества:

• скипидар;
• минеральное масло;
• керосин;
• животные жиры;
• спирт или авиационный керосин.

Два последних вещества применяются в тех случаях, когда к качеству выполнения притирки предъявляются повышенные требования.

Инструменты и приспособления

Наиболее распространенным приспособлениям для выполнения доводочных операций является притирочная плита, которая, как уже говорилось выше, может быть изготовлена из различных материалов. На выбор типа и материала изготовления такой плиты, являющейся достаточно универсальным приспособлением, оказывают влияние как особенности обрабатываемых деталей, так и требования к качеству притираемой поверхности. Среди всех типов плит наибольшее распространение получили изделия, изготовленные из марок чугуна, твердость которого (по HB) находится в интервале 190–230 единиц.

На конструкцию и размеры плиты или притирочного инструмента другого вида оказывают влияние как конструктивные особенности обрабатываемых изделий, так и тип обработки: черновая или чистовая. Именно плиты как приспособление для выполнения притирки используются для обработки плоских поверхностей. При этом, как уже говорилось выше, на поверхность плит, применяемых для выполнения черновых операций, наносятся специальные канавки, которые могут иметь и спиралевидную конфигурацию. Такие канавки не только удерживают в зоне притирки абразивный материал, но и выводят из нее отходы.

Естественно, что выполнить при помощи плиты притирку цилиндрических поверхностей, отверстий и деталей со сложной конфигурацией, не представляется возможным. Поэтому для таких целей изготавливают приспособление, форма которого оптимально подходит для обработки детали определенной конфигурации. Так, это могут быть притирочные инструменты круглой, цилиндрической, кольцевой, конической, дисковой конфигурации и др. В частности, выполняется приспособлением, которое изготавливается в виде втулок, фиксируемых на специальных оправках.

Инструмент, при помощи которого выполняются притирочные операции, также подразделяется на нерегулируемый и регулируемый. Приспособление второго типа является более универсальным, его конструкция, состоящая из разрезной рабочей части, конуса и раздвижного устройства, предусматривает возможность изменения его диаметра.

Для обработки деталей цилиндрической формы, совершенно не обязательно использовать специализированный притирочный станок, для этого вполне подойдет универсальное токарное или сверлильное оборудование. Обрабатываемая деталь в таких случаях может фиксироваться в центрах или патроне оборудования, в зависимости от того, какую часть ее поверхности необходимо притереть.

Станки, которые изначально разработаны для осуществления притирки, подразделяются на оборудование общего назначения и специализированные модели. На станках общего назначения, которые могут быть оснащены одним или двумя притирочными инструментами, преимущественно обрабатываются детали с плоскими и цилиндрическими поверхностями. Более мелкие детали при обработке на таких станках в свободном состоянии помещаются в специальный сепаратор, где они проходят притирку, располагаясь между двумя вращающимися притирочными дисками. Крупные же детали фиксируются на станке при помощи специального приспособления и обрабатываются одним абразивным диском.