Технологические способы восстановления деталей автомобилей

Также

(1.2)

где n _сум – общее число деталей данного наименования, подлежащих дефектации.

Ремонтопригодность детали – это свойство конструкции, заключающееся в приспособленности к восстановлению работоспособности изношенных поверхностей, к устранению дефектов и повреждений аварийного характера. Ремонтопригодные детали могут направляться для ремонта или восстановления.

Ремонтнопригодные детали n _д машин характеризуются коэффициентом годности изделий для восстановления. Его значение определяют по формуле

(1.3)

где n _в − число деталей данного наименования, подлежащих восстановлению.

Численные значения K_гв определяются статистическим путем либо по справочным сведениям из ремонтного документа РД 10.16.0002013-88 «Методика оценки пригодности деталей к восстановлению».

К ремонтируемым деталям обычно относят детали, имеющие изношенные поверхности и др. дефекты, которые устраняют сравнительно несложными технологическими операциями. Как правило, ими являются: слесарная, механическая обработка, ручная сварка, пайка, правка, применение полимерных материалов для заделки трещин и пробоин. Для этих работ используется универсальное оборудование ремонтных мастерских.

К восстанавливаемым деталям относят детали, имеющие износ хотя бы одной основной рабочей поверхности или др. дефекты. Работоспособность такого изделия восстанавливается нанесением высококачественных покрытий, путем сложной механической обработки высокого класса точности и шероховатости восстанавливаемых поверхностей. Восстанавливаются взаимное расположение поверхностей, соосность, перпендикулярность, параллельность, межосевое расстояние и т.п. Возобновляются технические характеристики: размеры, форма, показатели надежности.

С учетом этого приняты следующие определения терминов: «восстановление» и «ремонт» изношенной детали.

Восстановление изношенной детали – это комплекс технологических операций, обеспечивающих изменение геометрических характеристик и параметров до уровня аналогичной новой детали, а физических параметров – до уровня близкого новой детали.

Ремонт изношенной детали — это комплекс технологических операций, обеспечивающих изменение физических и геометрических характеристик и параметров до уровня, соответствующего требованиям НТД на отремонтированную деталь.

Восстановлению детали подлежат: размеры, геометрическая форма, физико-механические свойства, структура, масса и уравновешенность, качество поверхности, прочность, жесткость, герметичность.

При ремонте детали не возобновляется их номинальный размер.

Типичные дефекты некоторых деталей автомобилей представлены в табл. 1.1 [1].

Эффективность и качество восстановления деталей в значительной степени зависят от применяемых технологических способов их обработки. Ремонтное производство располагает большим количеством различных способов восстановления деталей, которые позволяют не только возвратить им свойства новых, но в ряде случаев даже улучшить их.

Таблица 1.1. Типичные дефекты распространенных видов деталей машин

Характер работы (материал, масса)	Основной вид износа и основные характеризующие его явления	Виды дефектов в эксплуатации, в скобках максимальный износ в мм	Основные существующие способы устранения основных дефектов
Вал коленчатый (Сталь 45) Периодические от сил нагрузки давления газов и инерции движущихся масс, вызывающие переменные напряжения в элементах вала; трение шеек о вкладыши подшипников	Окислительный и нарушение усталостной прочности, молекулярно-механический. Образование продуктов химического взаимодействия металла со средой и разрушение отдельных микрорайонов поверхностного слоя с отделением материала	Повреждение резьбы, овальность и конусность шатунных и коренных шеек, изгиб вала (2,6), износ паза под сегментную и призматическую шпонку по ширине (0,02), износ конической поверхности под шкив (0,5)	Шлифование шеек под ремонтный размер, наплавка (или газотермическое напыление) и последующая механическая обработка, пластинирование и др.
Гильза цилиндра (Специальный чугун) Механические нагрузки	Коррозионно-механический и молекулярно-механический. Молекулярное схватывание, перенос материала, разрушение возникающих связей, вырывание частиц и образование продуктов химического взаимодействия металла с агрессивными элементами среды	Задиры, риска, износ, овальность, конусность внутренней поверхности гильзы цилиндров, коррозия трещины наружной поверхности гильз	Пористое хромирование, фосфатирование, запрессовка стальной ленты, обработка под ремонтный размер и др.

Продолжение табл. 1.1

Блок-картер (СЧ18) Тепловое и коррозионное воздействие газов, механи­ческие нагрузки от их пе­ременного давления	Коррозионно-механический и молекулярно-механический. Молекулярное схватывание. Пе­ренос материала, разрушение возникающих связей, вырывание частиц и образование продуктов износа	Повреждение резьбы шпилек, отверстий, втулки, износ торцевой поверхности гнезда под верхний бурт гильзы цилиндра (0,18), износ поверхности отверстий под шейхи распределительного вала, коробле­ние, смещение опор под вкладыши коренных под­шипников, износ поверх­ности под втулки и пор­шень	Сварка, постановка заплат, газотермическое напыление, дополнительные детали
Палец поршневой (Сталь 12ХНЗА) Трение при высоких удельных давлениях и нагрузках при наличии абразива	Абразивный, окислительный, нарушение усталостной прочно­сти, разрушение от­дельных микрообъемов	Износ поверхности под втулку верхней головки шатуна (0,06) и поверхности под поршень (0,03)	Хромирование, шлифование, раз­дача с последую­щей механической обработкой, закалкой
Головка цилиндров (СЧ21) Механические нагрузки от переменного давления газов, коррозионное воздействие газов и охлаждающей жидкости	Коррозионно-механический и молекулярно-механический. Молекулярное схватывание, перенос материала, разрушение возникающих связей, вырывание частиц	Трещины, изломы, пробоины, повреждение резьбы шпилек и отверстий, износ клапанных гнезд, риски, раковины, коробление поверхности прилегания к блоку, износ поверхности	Сварка, заливка эпоксидными смолами и др.

Продолжение табл. 1.1

	и образование продуктов химического взаимодействия металла с агрессивными элементами среды	отверстий под направляющие втулки клапанов, износ внутренних поверхностей направляющих клапанов
Крышка муфты сцепления (Сплав алюминия АЛ-5) Механические нагрузки	Коррозионно-механический и молекулярно-механический. Молекулярное схватывание, перенос материала, разрушение возникающих связей, вырывание частиц и образование продуктов химического взаимодействия металла с агрессивными элементами среды	Трещины, изломы, повреждение резьбы шпилек, отверстий, износ поверхности отверстий под корпус подшипника	Сварка, пайка трещин, газотермическое напыление отверстий
Шестерня (Сталь 18ХГГ) Контактные нагрузки	Воздействие на материал поверхностного слоя. Перенос материала	Износ торцов зубьев в зоне делительной окружности более 1,5 мм	Наплавка с последующей электрохимической обработкой, пластическая деформация
Вал сцепления (Сталь 45) Динамическая нагрузка	Молекулярно-механический Молекулярное схватывание, перенос материала, разрушение возникающих связей, вырывание частиц	Повреждение резьбы, износ поверхности шейки под сальник, износ поверхности отверстия под шарикоподшипник и износ шлицев по толщине	Наплавка с последующей механической обработкой и др.

Продолжение табл. 1.1

Клапан впускной (Сталь 4Х10С2М) Динамические нагрузки от переменного давления газа	Окисление поверхностных слоев металла кислородом воздуха и разрушение отдельных микрообъемов поверхностного слоя с отделением материала	Раковины и риски на рабочей поверхности тарелки клапана, износ этой поверхности (1,45) и стержня клапана (0,12), деформация	Напекание порошков, шлифование фаски, раздача тарелки клапана, наплавка хромистой сталью и термообработка и др.
Вал распределительный (Сталь 45) Изгиб и кручение	Коррозионно-механический и молекулярно-механический. Молекулярное схватывание, перенос материала, разрушение отдельных микрорайонов поверхностного слоя с отделением материала	Повреждение резьбы, отверстий, износ впускных и выпускных кулачков, изгиб вала	Шлифование опорных шеек и кулачков под ремонтный размер, хромирование их с последующим шлифованием, металлизация с последующей обточкой и шлифованием, наплавка куличков сормайтом электронаплавка шейки под распределительную шестерню и др.
Корпус коробки передач (СЧ18) Динамические нагрузки	Коррозионно-механический и молекулярно-механический. Молекулярное схватывание, перенос материала, разрушение возникающих связей, вырывание частиц и образование продуктов химического взаимодействия металлов	Трещины и изломы, повреждение резьбы, износ поверхностей отверстий под гнездо подшипника, износ промежуточного, первичного, вторичного валов, поверхностей отверстий под ролико- и шарикоподшипники и т.д.	Сварка, пайка

Продолжение табл. 1.1

	с агрессивными элементами среды
Вал ведущий (Сталь 40Х) Изгиб и кручение	Молекулярно-механический. Молекулярное схватывание, перенос материала, разрушение возникающих связей частиц.	Повреждение резьбы, износ шлицев по толщине (0,3)	Наплавка, механическая и термическая обработки

Многочисленность технологических способов, применяемых при восстановлении деталей, объясняется разнообразием дефектов, для устранения которых они применяются. Характерные дефекты: износ, который обуславливает нарушение размеров, формы и взаимного положения рабочих поверхностей; механические повреждения в виде остаточных деформаций, трещин, обломов, рисок, выкрашиваний, пробоин; повреждения антикоррозионных покрытий, нанесенных окраской, гальваническими и химическими способами обработки; химико-тепловые повреждения.

Основные способы устранения дефектов деталей машин представлены в табл. 1.2.

Таблица 1.2. Способы устранения дефектов деталей автомобилей

Способ устранения дефекта	Область применения
Сварка
Ручная дуговая	Заварка трещин, обломов, приварка накладок, вставок, заплат, наплавка износостойких материалов
Автоматическая и механизированная дуговая	Заварка трещин, обломов, приварка накладок, вставок, заплат, сварка тонколистового материала
Аргонодуговая	Сварка и наплавка алюминия и коррозионностойкой стали
Газовая	Заварка трещин, обломов, приварка накладок, вставок, заплат, сварка тонколистового материала
Контактная	Сварка тонколистового материала
Наплавка
Газотермическое напыление покрытий

Продолжение табл. 1.2
Холодное пластическое деформирование:
Раздача	Восстановление наружных поверхностей полых деталей с нежесткими требованиями к внутреннему размеру
Раздача с одновремен­ной вытяжкой	Восстановление специальным деформирующим инструментом наружных поверхностей и длины полых деталей с нежесткими требованиями к внут­реннему размеру
Вытяжка	Восстановление длины деталей с нежесткими требованиями к наружным размерам
Раскатка	Закрепление дополнительных ремонтных дета­лей в отверстиях, например, свертных колец. Уп­рочнение
Дорнование и калибров­ка	Восстановление поверхностей отверстий после осадки или термического воздействия. Упрочнение и выглаживание
Осадка	Восстановление наружных и внутренних по­верхностей деталей при нежестких требованиях
Правка	Восстановление формы
Накатка	Восстановление поверхности неответственных деталей, восстановление рифленой и шлицевой по­верхностей
Обжим	Восстановление внутренних поверхностей дета­лей при нежестких требованиях к наружным
Чеканка	Восстановление формы деталей, упрочнение свар­ных швов
Обжим	Восстановление внутренних размеров деталей при нежестких требованиях к наружным
Правка	Восстановление формы
Вытяжка	Восстановление длины деталей с нежесткими требованиями к наружным размерам
Осадка	Восстановление наружных и внутренних поверхностей деталей при нежестких требованиях к длине
Раздача	Восстановление наружных поверхностей полых деталей с нежесткими требованиями к внутреннему размеру

	Продолжение табл. 1.2
	Выдавливание	Местное деформирование с целью восстановления профиля и размеров рабочих поверхностей
	Гальваническое (электролитическое) осаждение покрытий:
	Железнение	Восстановление наружных и внутренних поверхностей деталей с износом, не превышающим 0,2...0,5 мм, высокой поверхностной твердостью и при нежестких требованиях к прочности сцепления покрытия с основным металлом
	Хромирование	Восстановление наружных и внутренних поверхностей деталей с износом, не превышающим 0,2 мм, и высокими требованиями по износостойкости поверхностей
Цинкование	Защитное покрытие от коррозии
Нанесение гальванических композиционных покрытий	Восстановление наружных и внутренних поверхностей композиционными покрытиями толщиной более 100 мкм на основе хромовых, железных и никелевых матриц и дисперсными включениями наполнителей из порошков разнообразных веществ
Нанесение полимерных материалов:
Напылением: газопламенным, газопла­менным, плазменным, в электростатическом поле, в псевдоожиженном поле; центробежным намазыва­нием: шпателем, кистью, валиком	Восстановление формы поверхностей облицовок и оперений, восстановление антифрикционных, электроизоляционных и декоративных покрытий. Восстановление посадочных поверхностей непод­вижных соединений, заделка трещин, пробоин
Литьем: под давлением, опрессовкой	Восстановление антифрикционных, электроизо­ляционных и декоративных покрытий, изготовление деталей
Намазыванием жидких прокладок, герметиков	Восстановление герметичности соединений
Применение ремонтных размеров:
Индивидуальных	Восстановление формы и посадок поверхностей обработкой более дорогостоящей детали до исчез­новения следов износа и изготовлением, подгонкой менее дефицитной и дорогой детали по размерам основной с обеспечением заданной посадки
Продолжение табл. 1.2
Категорийных	Обработка детали под заданный ремонтный раз­мер сопрягаемой детали
Применение дополнительных деталей:
Обрезка и приварка быстроизнашивающихся эле­ментов	Восстановление рабочих органов почвообраба­тывающих, землеройных и мелиоративных машин
Бандажирование	Восстановление наружных поверхностей дета­лей с предварительной механической обработкой и без нее
Приварка элементов и вкладышей	Восстановление размеров профильных поверх­ностей
Постановка втулок и компенсационных шайб	Восстановление отверстий, размерных цепей
Постановка свертных колец с закрепляющим рас­катыванием	Восстановление отверстий
Постановка резьбовых спиральных вставок	Восстановление резьбовых соединений
Постановка фигурных вставок, стяжек	Устранение трещин, восстановление герметичности
Притирка и приклеивание накладок, заплат, в т.ч. и клеесварным способом	Устранение трещин, пробоин, восстановление герметичности
Пайка: легкоплавкими припоями, тугоплавкими припоями, пайка-сварка	Восстановление герметичности соединений и трубопроводов, восстановление инструмента
Термическая обработка:
Отпуск, нормализация, отжиг, закалка, улучшение	Восстановление физико-механических ха­рактеристик и структуры материала, упрочнение
Обработка глубоким холодом	Восстановление стального инстру­мента, используемого при финишной обработке или контроле
Электроискровое легирование	Наращивание и упрочнение поверхностей с износом до 0,1 мм при невысоких требованиях к сплошности покрытия
Применение металлополимерных материалов:
Пластикметалл	Ремонт дефектов литья, защита поверхности металла от коррозии
Мультиметалл	Восстановление изношенных деталей, гнезд подшипников, а также устранение течей и свищей в трубах с давлением до 25 МПа

Продолжение табл. 1.2
Применение аэробных материалов	Восстановление работоспособности деталей из черных и цветных металлов неподвижных соединений; герметизация; фиксация и закрепление пластин; восстановление и фиксация резьбовых соединений
Вакуумное конденсационное напыление покрытии	Восстановление и упрочнение покрытиями из металлов, сплавов и соединений толщиной до 0,18 мм

Основными задачами технологии восстановления деталей являются: восстановление нарушенных в процессе эксплуатации посадок в соединениях деталей; восстановление их механической прочности, износостойкости и антикоррозионной стойкости.

В зависимости от характера устраняемых дефектов все способы восстановления деталей подразделяются на четыре основные группы:

- восстановление деталей с изношенными поверхностями;

- восстановление деталей с механическими повреждениями;

- восстановление деталей с химико-тепловыми повреждениями;

- восстановление антикоррозионных покрытий.

Слесарно-механическая обработка включает слесарную обработку, механическую для подготовки поверхностей к нанесению покрытий и обработки после их нанесения, обработку под ремонтный размер для восстановления геометрической формы рабочих поверхностей, постановку дополнительных ремонтных деталей.

Пластическое деформирование как способ восстановления основан на использовании пластических свойств материала деталей. Этим способом восстанавливают не только размеры деталей, но и также их форму и физико-механические свойства. В зависимости от конструкции деталей применяют такие виды пластической деформации, как правку, осадку, раздачу, обжатие, вытяжку, накатку и др.

Сварка и наплавка являются самыми распространенными способами восстановления деталей. Её применяют при устранении механических повреждений деталей (трещин, пробоин и т.д.), а наплавку — для нанесения покрытий с целью компенсации износа рабочих поверхностей. На ремонтных предприятиях применяют как ручные, так и механизированные способы сварки и наплавки. Среди механизированных способов наплавки наибольшее применение нашли: автоматическая дуговая под флюсом и среде защитных газов, вибродуговая и электроконтактная. Перспективны плазменная сварка и наплавка, сварка трением, электромагнитная наплавка и др.

Напыление основано на нанесении распыленного металла на изношенные поверхности деталей. В зависимости от способа расплавления металла различают следующие виды напыления: дуговое, газопламенное, высокочастотное и плазменное.

Нанесение гальванических и химических покрытий основано на осаждении металла на поверхности деталей из растворов солей гальваническим или химическим методом. Их применяют при восстановлении изношенных поверхностей деталей, а также для защиты их от коррозии. Наиболее часто используют хромирование, железнение и химическое никелирование. Для защиты от коррозии — хромирование, никелирование, цинкование, а также химические процессы: оксидирование и фосфатирование.

Полимерные материалы (пластмассы) применяют для компенсации износа деталей, работающих в условиях неподвижных посадок, а также при устранении механических повреждений (трещин, пробоин) в корпусных деталях, уплотнения резьбы, изготовления новых деталей.

Электрофизические методы применяют в основном при обработке деталей, восстановленных нанесением покрытий с высокой твердостью, когда применение механической обработки нецелесообразно. К ним относятся следующие виды обработки: электроискровая, анодно-механическая и электроэрозионно-химическая.

Перечисленные способы восстановления деталей нашли применение в ремонтном производстве и обеспечивают требуемый уровень качества и надежную работу деталей в течение установленных межремонтных сроков.

Для деталей, имеющих небольшие износы (0,1—0,3 мм), важное значение приобретают способы восстановления, дающие небольшие припуски на последующую обработку: контактная приварка ленты и припекание металлического слоя, лазерная наплавка и др.

Дата добавления: 2015-05-06