Выбор рационального способа устранения основных дефектов детали

Для устранения каждого дефекта (группы или комплекса одинаковых дефектов) должен быть выбран рациональный способ, т.е. технически обоснованный и экономически целесообразный.

Рациональный способ восстановления деталей определяют, пользуясь критериями: технологическим (применяемости), техническим (долговечности) и технико-экономическим (обобщающим). (3, с. 132)

В зависимости от физической сущности процессов, технологических и других признаков существующие способы можно разделить на десять групп:

1. Слесарно-механическая обработка: обработка под ремонтный размер (РР); постановка дополнительной ремонтной детали (ДРД); обработка до выведения следов износа и придания правильной геометрической формы; перекомплектовка.

2. Пластическое деформирование: вытяжка, оттяжка; правка (на прессах, наклепом); механическая раздача; гидротермическая раздача; электрогидравлическая раздача; раскатка; механическое обжатие; термопластическое обжатие; осадка; выдавливание; накатка; электромеханическая высадка.

3. Нанесение полимерных материалов: напыление - газопламенное, в псевдоожиженном слое (вихревое, вибрационное, вибровихревое) и др.; опрессовка; литье под давлением; нанесение шпателем, валиком, кистью и др.

4. Ручная сварка и наплавка: газовая; дуговая; аргонодуговая; кузнечная; плазменная; термитная; контактная.

5. Механизированная дуговая сварка и наплавка: автоматическая под флюсом; в среде защитных газов – аргоне, углекислом газе (диоксиде углерода), водяном паре и др.; с комбинированной защитой; дуговая с плазменной защитой; вибродуговая; порошковой проволокой или лентой; широкослойная; лежачим электродом; плазменная (сжатой дугой); многоэлектродная; с одновременным деформированием; с одновременной механической обработкой.

6. Механизированные бездуговые способы сварки и наплавки: индукционная (высокочастотная); электрошлаковая; контактная сварка и наварка; трением; газовая; электронно-лучевая; ультразвуковая; диффузионная; лазерная; термитная; взрывом; магнитно-импульсная; печная наварка.

7. Газотермическое нанесение (металлизация): дуговое; газопламенное; плазменное; детонационное; высокочастотное; электроимпульсное; ионно-плазменное.

8. Гальванические и химические покрытия: железнение постоянным током; железнение периодическим током; железнение проточное; железнение местное (вневанное); хромирование; хромирование проточное, струйное; меднение, цинкование; нанесение сплавов; нанесение композиционных покрытий; электроконтактное нанесение (электронатирание); гальваномеханический способ; химическое никелирование.

9. Термическая и химико-термическая обработка: закалка, отпуск; диффузионное борирование; диффузионное цинкование; диффузионное титанирование; диффузионное хромирование; диффузионное хромотитанирование; диффузионное хромоазотирование; обработка холодом.

10. Другие способы: заливка жидким металлом; намораживание; напекание; пайка; пайкосварка; электроискровое наращивание и легирование.

Краткая характеристика способов. Для первой группы способов износы поверхностей устраняют слесарной или механической обработкой с изменением их первоначальных размеров. Для получения необходимой посадки применяют соединяемые детали с измененными параметрами и ставят компенсатор износа (кольца, бандажи, втулки, резьбовые спиральные вставки и т.д.). Иногда поверхность детали обрабатывают до придания ей правильной геометрической формы (нажимные диски, плоскости головок цилиндров и др.).

При пластическом деформировании размеры изношенных поверхностей восстанавливают за счет перераспределения металла от нерабочих участков детали к рабочим. Объем детали остается постоянным. Основные достоинства этих способов: не требуется присадочный материал, простота, высокие производительность и качество.

Технология восстановления деталей полимерными материалами отличается простотой и доступностью (используют в полевых условиях), низкой себестоимостью, высокой производительностью и хорошим качеством.

Ручная сварка и наплавка получила широкое применение из-за простоты и доступности. В то же время она малопроизводительна, материалоемка, не всегда обеспечивает высокое качество.

Механизированные способы сварки и наплавки могут быть автоматическими и полуавтоматическими. Большинство этих способов обеспечивает высокие производительность и качество.

При дуговых способах источник теплоты для плавления присадочного материала и поверхности детали - теплота электрической дуги. При бездуговых способах таким источником служат потери от вихревых токов (ТВЧ), Джоулева теплота (электрошлаковая наплавка, контактная приварка), теплота сгораемых газов и др.

Ручные и механизированные сварочно-наплавочные способы получили наибольшее применение (70…80% общего объема восстановления). Их недостатки – термическое воздействие на основной металл, в том числе на невосстанавливаемые поверхности, деформация деталей, значительые признаки на механическую обработку. Применение большинства из этих способов целесообразно для восстановления сильноизношенных деталей.

При напылении расплавленный присадочный материал (проволока или порошок) с помощью сжатого воздуха распыляется и наносится на подготовленную поверхность детали. Способы напыления различают в зависимости от источника теплоты: дуговое – теплота электрической дуги, газопламенное – теплота газового пламени и т.д. Напыляют металлы, полимеры и др. При напылении металла процесс называют металлизацией. Большинство способов напыления характеризуется высокой производительностью, позволяет достаточно точно регулировать толщину покрытия и припуск на механическую обработку. Серьезный недостаток напыления – низкая сцепляемость покрытий с основой. Для ее повышения применяют нанесение специального подслоя, последующее оплавление и др.

В основе гальванических способов лежит явление электролиза. Их различают по виду осаждаемого металла, роду используемого тока, способу осаждения и др. Гальванические способы высопроизводительны, не оказывают термического воздействия на деталь, позволяют точно регулировать толщину покрытий и свести в минимуму или вовсе исключить механическую обработку, обеспечивают высокое качество покрытий при дешевых исходных материалов. Такие способы применяют для восстановления малоизношенных деталей. Недостаток гальванопокрытий – многооперационность, сложность и экологическая вредность технологии.

Термическую обработку применяют для упрочнения и восстановления физико-механических свойств деталей (упругости пружин и др.). При химико-термических способах происходит диффузионное насыщение поверхности детали тугоплавкими металлами (хромом, титаном и др.) при некотором изменении размеров. Эти способы применяют для восстановления и повышения износостойкости малоизношенных деталей (плунжеров и др.). (1, с. 167-170)