Закрепление дополнительных ремонтных деталей сваркой, пайкой и клеем

Наибольшее распространение получил способ закрепления ДРД сваркой. Его часто применяют при ремонте листовых панелей кузовов. Способ применяют также при восстановлении шеек коленчатых валов, ка­навок поршней, венцов шестерен, стыковых приливов картеров и в других случаях.

ДРД может быть закреплена электрозаклепками.

Однако приварка ДРД оказывает термическое влияние на материал восстанавливаемой детали, что вызывает ее коробление и уменьшение ус­талостной прочности.

ДРД на шейках валов закрепляют полудой, кристаллизующейся в зо­не контакта деталей. На поверхности восстанавливаемой детали можно за­крепить стальную ленту пастообразным припоем с приложением импуль­сов тока.

Сущность клеесварного способа закрепления ДРД заключается в следующем. Поверхность основной детали зачищают металлической щет­кой, шлифовальным кругом или другими инструментами. Затем поверх­ность обезжиривают органическим растворителем и наносят клеевую ком­позицию. После этого устанавливают накладку из стали 20 и приваривают ее контактным способом, формируя соединение.

Вставки применяют для восстановления резьбовых отверстий и сте­нок корпусных деталей с трещинами.Большой объем работ при восстановлении корпусных деталей связан с восстановлением резьбовых отверстий. Доля этих отверстий составляет свыше 30 % всех резьбовых элементов деталей.

Эффективно восстанов­ление резьб путем установки спиральных вставок из ромбической прово­локи. Материал спиральной вставки - аустенитная хромоникелевая сталь. ДРД представляет собой пружинящую спираль с концентричными друг относительно друга внутренней и наружной резьбами высокой точности. Спираль имеет на одном конце поводковый усик для завинчивания ДРД. Внешний диаметр ДРД в свободном состоянии перед установкой больше,чем соответствующий диаметр резьбы в отверстии, что обеспечивает натяг в сопряжении.

Процесс восстановления поврежденного резьбового отверстия вклю­чает: рассверливание изношенной резьбы в детали; нарезание новой резь­бы большего размера с тем же шагом и необходимой глубиной под встав­ку; ввертывание вставки в деталь; удаление технологического поводка. Разрушенную или поврежденную резьбу удаляют путем рассверливания отверстия. Способ обеспечивает повышение предельной нагрузки на резьбу, ее износной и коррозионной стойкости.

Одной из разновидностей способа восстановления стенок корпусных деталей с трещинами является установка фигурных вставок из малоугле­родистой стали. Вставки имеют призматическую форму, в основании -элементы окружностей диаметром 3,5; 4,8 или 6,8 мм. Сущность способа заключается в запрессовывании вставок в предварительно подготовленные пазы детали (рис. 2.30.). Вставки бывают уплотняющими (устанавливают вдоль трещины) и стягивающими (устанавливают поперек трещины). Тре­щины длиной до 50 мм устраняют только стягивающими вставками, а бо­лее 50 мм - стягивающими и уплотнительными вставками. Высота уплот­няющих вставок 10... 15 мм, а стягивающих - 3 мм. Высота уплотняющих вставок превышает толщину стенки детали, высота стягивающих вставок составляет часть толщины стенки восстанавливаемой детали.

Выпускают комплект ОР-11362, в состав которого входят фигурные вставки и необходимый инструмент. Способ отличается простотой и не­большой трудоемкостью, он доступен любому ремонтному предприятию или мастерской.

15 Пластическое деформирование материала: определение, особенности и условия применения. Восстановление размеров и формы деталей. Упрочнение поверхностей. Пластическое деформирование материала используют при восста­новлении расположения, формы, размеров и шероховатости поверхностей и физико-механических свойств детали за счет перемещения материала внутри объема самой заготовки, изменения структуры материала или соз­дания наклепа.

Способ применяют при восстановлении деталей, изготовленных из пластичных материалов (стали, меди, бронзы и др.). Он может быть ис­пользован и для обработки хрупких материалов, которые превращаются в пластичные путем нагрева или создания благоприятных условий нагружения. Процесс обладает уникальной особенностью обходиться при восста­новлении большого количества параметров и свойств без вложения допол­нительного материала в заготовку, в отличие от способов нанесения по­крытий, установки и закрепления ДРД.

Пластичность — это свойство твердых тел под действием внешних сил изменять свою форму и размеры без разрушения и сохранять их в виде остаточной деформации после снятия приложенных сил.Степень и усилие деформирования материала зависят от его химиче­ского состава и структуры, температуры нагрева, скорости деформирова­ния и схемы главных напряжений.

Наибольшую пластичность имеют чистые металлы. Введение в со­став металла легирующих элементов чаще всего уменьшает его способ­ность к пластическому деформированию. Чем меньше размер зерна, тем прочнее металл и ниже его пластичность.

Область применения пластического деформирования распростра­няется на восстановление геометрических параметров деталей, а также их жесткости, усталостной прочности и износостойкости. Способ экономичен и обеспечивает высокое качество восстановления деталей.

Восстановление размеров деталей

Пластическое деформирование позволяет получить ремонтные заго­товки, которые будут обработаны под номинальные размеры. При этом материал перемещают из неизнашиваемого объема в зону износа. Процесс включает термическую обработку, технологический нагрев (при необхо­димости) и приложение деформирующего усилия.

Термическая обработка перед деформированием представляет собой отжиг или высокий отпуск. В ряде случаев непосредственно перед дефор­мированием заготовку нагревают до температуры ковки.

Пластическое деформирование материала разделяют на группы в за­висимости от соотношения направления внешних сил и деформаций и вида применяемой энергии. В зависимости от соотношения направлений внеш­них сил и деформаций различают основные способы создания ремонтных заготовок: осадку, раздачу, обжатие, вытяжку и вдавливание (рис. 2.31.).

Осадка применяется для увеличения наружного размера сплошных деталей.Направления действующих сил и деформаций при раздаче совпада­ют и направлены изнутри детали. Раздачу применяют при восстановлении по наружному диаметру поршневых пальцев, чашек дифференциала, вту­лок и других деталей.

При обжатии направления действующих сил и деформаций также совпадают, но направлены внутрь заготовки. Способ применяют при вос­становлении внутренней поверхности детали с нежесткими требованиями к наружным размерам.

Вытяжку применяют для увеличения длины детали за счет умень­шения ее поперечного сечения. По сравнению с осадкой деформации и действующие силы поменялись местами и направлениями. Вытяжкой вос­станавливают, например, размеры толкателей при износе торцовых по­верхностей.

Вдавливание объединяет в себе признаки осадки и раздачи. В боль­шинстве случаев действующая сила направлена под углом к направлению требуемой деформации. Одновременное применение осадки и раздачи со­храняет длину детали, что является преимуществом способа.

Восстановление формы деталей

Форму изогнутой или скрученной детали восстанавливают правкой. Направление действующей силы при этом противоположно устраняемой деформации и в большинстве случаев перпендикулярно оси детали. Правят валы, шатуны, оси, клапаны, тяги, рычаги, рамы, кронштейны и другие де­тали. При правке деформируют всю деталь или ее элемент, создают стати­ческую или динамическую нагрузку, процесс ведут без нагрева или с на­гревом.

Для холодной правки характерна неоднородность степени деформа­ции по сечению, а, следовательно, несимметричная эпюра остаточных на­пряжений. В связи с этим при холодной правке необходимо стремиться к распределению деформаций по всему объему металла. Остаточные напря­жения способствуют возврату деформации.

Для повышения стабильности результата применяют двойную правку с перегибом в обратную сторону и последующим нагревом детали до тем­пературы 400...500 оС, выдержкой в течение 1 часа и охлаждением в кон­тейнере. Такая термическая обработка восстанавливает до 90 % несущей способности деталей.

Для деталей с большой стрелой прогиба применяют горячую правку. Перед правкой нагревают всю деталь или ее часть. Такая правка заверша­ется отпуском.

Правку выполняют однократным приложением нагрузки или много­кратным приложением половинной нагрузки.

Для коленчатых валов, изготовленных из высокопрочного чугуна, применяют поэлементную правку без нагрева в объеме одной шатунной шейки путем создания преимущественно сжимающих напряжений с мед­ленным нарастанием и снятием нагрузки.

Высокое качество обеспечивает правка наклепом. Точность правки при этом достигает 0,02 мм, наблюдается стабильность результата во вре­мени и сохранение усталостной прочности. Такой вид правки выполняют пневматическим молотком с закругленным бойком c нанесением ударов по нетрущимся поверхностям детали.

Упрочнение поверхностей Многие детали машин при эксплуатации утрачивают износостой­кость, усталостную прочность и жесткость. Восстановить эти свойства можно наклепом поверхностного слоя детали или всего ее объема. Явление заключается в изменении структуры металла, вызванном пластическим деформированием. При восстановлении усталостной прочности в поверхностном слое создают сжимающие остаточные напряжения.

Применяют следующие виды механического упрочнения поверхно­стей деталей: обкатывание (раскатывание), чеканку, дробеструйную или центробежную обработку, калибрование, выглаживание и др.

Наибольшее применение получило обкатывание роликами и шари­ками для упрочнения наружных и внутренних поверхностей деталей. В ка­честве оборудования применяют станки, имеющие механические подачи, продольную и поперечную. Приспособление устанавливают на суппорте станка. Инструмент (накатник) обычно подпружинен и прижимается к де­тали усилием поперечной подачи.

Дробеструйную обработку применяют как для повышения жестко­сти упругих элементов (пружин, торсионов, рессорных листов), так и для увеличения усталостной прочности деталей (шатунов, коромысел).

Сущность выглаживания заключается в упругопластическом дефор­мировании поверхностного слоя детали инструментом с цилиндрической или сферической рабочей частью при взаимном перемещении инструмента и заготовки. В отличие от обкатывания, где имеет место трение качения инструмента по поверхности детали, выглаживание основано на использо­вании трения скольжения. Выглаживают только сплошные поверхности. Алмазное выглаживание тоже есть--бррррррррр!!!!

16 Место и содержание термической обработки в процессах восстановления деталей.

 

Термическая обработка металлов и сплавов представляет собой мно­жество операций, включающее их нагрев и взаимодействие со средой, вы­держку при заданной температуре и охлаждение. Различные виды терми­ческой обработки определяются скоростями нагрева и охлаждения загото­вок, температурой нагрева и временем выдержки при этой температуре.

Цель термической обработки заключается в получении требуемой структуры, а, следовательно, и физико-механических свойств металлов и сплавов. По степени воздействия на эти свойства термическая обработка значительно эффективнее других видов обработки, например, механиче­ской.

В технологическом процессе восстановления деталей с помощью термической обработки подготавливают заготовки к механической обра­ботке, снимают внутренние напряжения с целью исключения трещин и уп­рочняют поверхности.

Процессы термической обработки принято подразделять на термиче­скую обработку без механических и химических воздействий; термомеха­ническую обработку, сочетающую тепловое воздействие с пластическим деформированием материала, и химико-термическую, сочетающую тепло­вое воздействие с изменением химического состава поверхностного слоя заготовки.

 

17 Нанесение электрохимических покрытий: законы М.Фарадея, способы и оборудование, применение в производстве. Электрохимические процессы. Процессы взаимного превращения электрической и химической энергии являются электрохимическими про­цессами. В зависимости от их направленности получают или покрытия за счет расхода электрической энергии, или электрическую энергию в галь­ванических элементах.Простейшая электрохимическая система имеет внутреннюю и внеш­нюю цепи (рис. 2.35.). Два электрода и ионный проводник между ними со­ставляют внутреннюю цепь, а металлический проводник с источником то­ка - внешнюю. Электродами являются металлические проводники, кото­рые имеют электронную проводимость и находятся в контакте с ионным проводником (проводником 2-го рода). В качестве последнего служат рас­творы или расплавы электролитов. Взаимодействие внутренней и внешней цепей системы обеспечивает ее работу.

 

Рис. 2.35. Схема простейшей электрохимической системы: внешняя цепь: 1 - источник тока; 2 - проводник; внутренняя цепь: 3 - электроды 4 - электролит; составляющие образующихся материалов: 5 - положительные ионы; 6 - отрицательные ионы

При восстановлении деталей применяют процессы получения по­крытий, прочно соединенных с поверхностями деталей. Эти процессы ос­нованы на явлениях электролитической диссоциации и электролиза.

Технологические расчеты. Теоретическое значение массы металла m, выделившегося на электроде, определяют с помощью объединенного закона М. Фарадея:

где C - электрохимический эквивалент, г/А-ч; I - сила тока, А; t - время осаждения, ч; М и Z - молярная масса (г/моль-ион) и валентность осаждаемо­го элемента; F - постоянная Фарадея, определяемая произведением количе­ства элементарных частиц в одном моле вещества (постоянная Авогадро, 6,022-10²³ моль-ион^-1) на значение элементарного заряда (1,602-10~¹⁹ Кл), от­сюда F = 6,022-10²³-1,602-10^-19 = 96484 Кл/моль.

На катоде кроме осаждения металла протекают сопутствующие про­цессы: выделение водорода, восстановление металла до более низкой ва­лентности, восстановление органических веществ, попавших в электролит. Поэтому действительная масса металла, выделившегося на катоде, будет меньше его массы, рассчитанной по формуле (2.7). Отношение массы дей­ствительно выделившегося металла на электроде к теоретически возмож­ному его количеству называется коэффициентом выхода по току а, значе­ние которого всегда меньше единицы.

Толщину электролитического осадка h определяют по формуле:

где Dk = I/Sk - плотность тока, А/дм; Sk - площадь катода, дм; у - плот­ность осаждаемого металла, г/см³.

Время осаждения электролитического осадка определяют по формуле:

Область применения. Электрохимические покрытия при­меняют в ремонтном производстве при восстановлении деталей с неболь­шими износами, но с высокими требованиями к износостойкости, твердо­сти и сплошности покрытия и прочности его соединения с основой. Счи­тают, что около 65 % деталей ремонтного фонда имеют износ на сторону до 0,14 мм.

По сравнению с другими процессами нанесения покрытий электро­лиз обеспечивает: сохранение структуры материала детали за счет отсутст­вия вложения тепла в него; высокую износостойкость и твердость покры­тий; равномерную их толщину; возможность получения покрытий с задан­ными, изменяющимися определенным образом по их толщине физико-механическими свойствами; большое количество одновременно восста­навливаемых деталей и возможность автоматизации; использование неде­фицитных материалов. Однако скорость нанесения покрытий низкая, про­цесс многооперационный и сопровождается большим расходом энергии и воды и загрязнением сточных вод ионами тяжелых металлов.

Оборудование. Гальванические работы выполняют в стационарных и подвижных ваннах. Размеры стационарных гальванических ванн нормали­зованы. Подвижные ванны бывают барабанного и колокольного типов. В ваннах первого типа детали закреплены на подвесках.

Стальные стенки ванн для исключения соприкосновения с кислотными электролитами футеруют свинцом, резиной, полимерными и керамическими материалами. Нагрев или охлаждение раствора выполняют теплообменные устройства.

Электрический ток к электродам подводят через продольные медные или латунные штанги диаметром 15...40 мм, установленные на бортах ван­ны в изоляторах. Одна пара штанг соединена с положительным полюсом источника, а другая - с отрицательным. На каждой паре штанг размещают по несколько поперечных штанг, свободное перемещение которых позволя­ет устанавливать нужное катодно-анодное расстояние. Электроды-аноды и детали с подвесками подвешивают на анодные и катодные штанги.

Постоянный или переменный ток необходимых параметров напря­жением 6... 12 В вырабатывают источники тока (выпрямители) с тиристорным или транзисторным управлением.

18 Механическая обработка при восстановлении деталей: назначение, виды, оборудование и инструмент.

Назначение, особенности и содержание

Механическая обработка ремонтных заготовок является основным средством восстановления геометрических параметров деталей (их номи­нальных и ремонтных размеров, формы, взаимного расположения, шеро­ховатости и волнистости поверхностей), она применяется также для подго­товки поверхностей под нанесение покрытий и для упрочнения поверхно­стей. На операции механической обработки приходится около 27 % общей трудоемкости восстановления деталей.

Примерное распределение количества различных видов обрабаты­ваемых поверхностей деталей следующее, (%): цилиндрических - 65, ко­нических и сферических - 5, плоскостей - 20 и резьб ~ 7. Наибольшее ко­личество восстанавливаемых элементов приходится на цилиндрические и плоские поверхности. Среди цилиндрических поверхностей имеется около 60 % отверстий и 40 % шеек. Это распределение вместе с распределением толщины, значений физико-механических свойств материала, припусков и требуемой точности поверхностей дают представление о видах и количе­стве оборудования для механической обработки.

Толщина восстановительных покрытий состоит из двух составляю­щих. Первая составляющая соответствует расстоянию от окончательно об­работанной поверхности до поверхности, на которую наносят покрытие. Вторая составляющая - это припуск на обработку. Значение толщины Z на­носимого покрытия рассчитывают по дополненной формуле В.И. Кована:

где d_н, D_н - номинальные размеры элементов, мм; d_из, D_из - размеры изно­шенных элементов, мм; i = 1...n — операции механической обработки; R_zi — высота неровностей слоя перед механической обработкой на i-ой опера­ции, мм; Т_i - глубина поврежденного слоя, мм; S_ni - пространственные от­клонения поверхности, мм; <5&, S₃, и Зф, - соответственно, погрешности ба­зирования, закрепления и формы детали, мм; S_npi - погрешность приспо­собления, мм.

Механическая обработка заготовок при восстановлении деталей от­личается от изготовления деталей из отливок, проката или поковок. Это объясняется такими причинами: преднамеренным разрушением некоторых технологических баз в конце процесса изготовления деталей; изнашивани-

ем или повреждением группы баз во время работы агрегата; деформирова­нием деталей в процессе эксплуатации; небольшими значениями толщины припусков, материал которых, как правило, отличается от материала осно­вы; различием в свойствах припусков при изготовлении и восстановлении деталей; требованием обеспечения необходимой точности взаимного рас­положения поверхностей, обрабатываемых при восстановлении, и поверх­ностей, обрабатываемых при изготовлении, а при восстановлении остаю­щихся необработанными.

Обработка заготовок из монолитных материалов изучается в техно­логии машиностроения. В объеме изучаемой дисциплины рассматривают в основном обработку заготовок с покрытиями.

Восстановительно-упрочняющие покрытия отличаются особыми свойствами. Наплавленные покрытия, например, имеют высокую твер­дость, они неоднородны по строению и химическому составу, пористые, а их наружная поверхность неровная. Ряд электрохимических покрытий имеет высокую твердость, в них присутствует гидрооксиды, однако по­крытия железнения, наоборот, мягкие и имеют значительную вязкость. Многие газотермические покрытия имеют большую пористость и низкую прочность соединения с основой. Полимерные покрытия хрупкие, облада­ют плохой теплопроводностью и низкой температурой плавления или на­чала разрушения. Эти причины объясняют назначение определенных ре­жимов обработки ремонтных заготовок, видов и геометрии инструмента, а также применяемых СОЖ. Копирование технологии механической обра­ботки деталей при изготовлении машин для целей их восстановления не приводит к оптимальным результатам.

Развитие современных материалов и способов нанесения покрытий из них требует внедрения прогрессивных способов их обработки. Так, на­пример, время механической обработки композитных покрытий и покры­тий из оксидной керамики, нанесенных плазменным или детонационным напылением, в 5... 10 раз больше, чем время обработки покрытий, нанесен­ных электродуговой наплавкой. Использование в таких случаях традици­онных процессов обработки связано с большим расходом инструментов, ухудшением качества поверхностей и, как следствие, ставит под сомнение возможность применения прогрессивного способа создания ремонтной за­готовки и всего процесса восстановления детали в целом.

Механическая обработка восстановительно-упрочняющих покрытий включает такие блоки операций: черновые, чистовые и отделочные. Вос­станавливаемые поверхности в зависимости от толщины и твердости сни­маемого слоя проходят лезвийную и (или) абразивную обработку.

 

19 Измерения в процессах восстановления деталей: определения, значение и содержание. Измерение линейных и угловых величин, параметров формы и расположения поверхностей. Измерение шероховатости. Технический контроль - это проверка соответствия продукции или процессов установленным техническим требованиям.Соответствие значений параметров деталей их нормативным значе­ниям - это главное условие получения деталей высокого качества и обес­печения нормативной послеремонтной наработки агрегатов, собранных из таких деталей.

Под точностью детали понимают степень приближения геометри­ческих параметров ее элементов к расчетным значениям этих параметров, определенным чертежом

.. Образуются следующие отклонения:

- расположения поверхностей АП; формы поверхности АФ; размера элемента Ad;

- волнистости;шероховатости.

Основные определения

Измерение — нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных средств. Измерения бывают прямые, кос­венные, абсолютные и относительные.

Истинное значение физической величины идеальным образом отра­жает соответствующее свойство объекта. Это значение установить чаще всего невозможно, поэтому определяют ее действительное значение. Дей­ствительное значение устанавливают измерением с допустимой погреш­ностью. Чем меньше погрешность измерений, тем в большей степени дей­ствительное значение приближается к истинному.

Погрешность измерений — разность между полученным значением измеряемой величины и ее истинным значением.

Средство измерений — техническое средство, предназна­ченное для измерения физических величин. Средства измерений бывают накладными (их устанавливают на деталь) и стационарными (деталь уста­навливают на средство).

Мера - средство измерения, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера (например, концевая мера дли­ны, гиря).

Шкала - часть отсчетного устройства, представляющая собой сово­купность отметок и проставленных у некоторых из них чисел отсчета, со­ответствующих ряду значений физической величины.

Деление шкалы — промежуток между двумя соседними отметками шкалы.

Цена деления шкалы — разность значений величины, соответствую­щая двум соседним отметкам шкалы.

Указатель - часть отсчетного устройства (например, стрелка, попла­вок, световой индекс), положение которой относительно отметок шкалы определяет показания средства измерений.

Поверка средства измерений — определение метрологическими орга­нами погрешностей средств измерений и установление их пригодности к применению.

Измерение линейных и угловых величин

Виды средств измерений. Применяют специальные и универсаль­ные средства. Первые в виде калибров дают качественную оценку и слу­жат для измерения одной величины одного или сочетания элементов дета­ли. Вторые средства применяют для измерения значений величины в пре­делах, установленных технической характеристикой средства.

В ЕСДП предусмотрены 19 квалитетов точности размеров: 01; 0; 1; 2;... 16; 17. Восстанавливаемые элементы деталей преимущественно обра­батывают по 5 - 8 квалитетам.

Для измерения линейных размеров применяют штангенинструмен-ты, микрометрические инструменты и рычажно-зубчатые приборы. Цена деления первых 0,05 или 0,1, вторых - 0,01 и третьих - 0,001, 0,002 или 0,01 мм.

Угловые размеры определяют с помощью угломеров. Их линейки вводят в соприкосновение со сторонами измеряемого угла. В зависимости от конструкции угломеры бывают двух видов. Средствами первого вида измеряют углы О...9О⁰ с угольником и 90... 180о без угольника. Угломера­ми второго вида измеряют наружные углы 0... 180о и внутренние 40... 180о. Отсчет производят по двум шкалам: основной (цена деления 1о) и нониус-ной (цена деления 2').

Выбор средств измерений. При обработке заготовок выбирают средство измерений в зависимости от вида и погрешности измеряемой ли­нейной величины. Используют методы выбора: по коэффициенту уточне­ния (запасу точности); на основе информационной теории измерительных устройств; безошибочности контроля.

Наиболее распространенным является метод безошибочности кон­троля, при котором выбор средств измерений производят по известным значениям номинального размера d, допуска изготовления IT и погрешно-

сти измерений 6. Допускаемые погрешности измерений при приемочном контроле на линейные размеры до 500 мм устанавливает ГОСТ 8.051-81. Здесь погрешности приняты равными 20...35 % от допуска на изготовление детали.

Средства измерений при механической обработке деталей с наиболее распространенными значениями линейных размеров от 6 до 120 мм сле­дующие.

Измерение линейных размеров наружных поверхностей. При точ­ности размеров 5-6 квалитетов применяют микрометры рычажные типа МР и МРИ, скобы рычажные типа СР при использовании в стойке, головки рычажно-зубчатые типа ИГ с ценой деления 0,001 мм и оптиметры верти­кальные типа ОВ-3 и горизонтальные типа ОГ-3, микроскопы инструмен­тальные. При уменьшении точности измеряемых элементов до 7 квалитета вводятся скобы индикаторные типа СИ при настройке на нуль по конце­вым мерам длины и микрометры гладкие типа МК. Детали, выполненные грубее 9 квалитета точности, измеряют штангенциркулем ШЦ-II с ценой деления 0,05 мм.

Измерение линейных размеров внутренних поверхностей. Изме­рения с точностью по 5 - 8 квалитетам предполагают применение микро­скопов инструментальных типа МРИ-2, БМИ-1, оптиметров горизонталь­ных типа ОГ-3 и нутромеров с ценой деления 0,001 или 0,002 мм с на­стройкой по установочным кольцам. Размеры отверстий, выполненных с точностью по 9 - 14 квалитетам, измеряют нутромерами индикаторными типа НИ с ценой деления 0,01 мм. При измерении отверстий диаметром свыше 80 мм могут применяться нутромеры типа НМ микрометрические. При более грубых измерениях применяют штангенциркули типа ШЦ-I и ШЦ-II с ценой деления, соответственно, 0,05 и 0,1 мм.

Измерение параметров формы и расположения поверх­ностей

Для оценки плоских поверхностей применяют следующие парамет­ры: непрямолинейность и неплоскостность. Отклонения от прямолинейно­сти определяют с помощью линеек поверочных типа ЛД, ЛТ и ЛЧ. Для из­мерения плоскостности применяют линейки типа ШП, ШД, ШМ и УТ. Плоскостность измеряют также с помощью плит чугунных и из твердока­менных пород (гранита, диабаза, диорита и габбро).

Цилиндрические поверхности характеризуются такими параметрами формы: овальностью, огранкой, бочкообразностью, седлообразностью, изогнутостью оси, конусообразностью и нецилиндричностью. Последний параметр включает все отклонения формы поверхности от круглого ци­линдра.

Погрешности расположения поверхностей включают такие парамет­ры: отклонение от соосности, радиальное и торцевое биение, отклонения

пересекающихся и скрещивающихся осей, непараллельность и неперпен­дикулярность осей или поверхностей.

Приборы для измерения параметров формы и расположения восста­новленных поверхностей имеют корпус с опорными элементами, индика­торы и эталон детали. В составе прибора может быть устройство для пере­мещения детали относительно опорных поверхностей или образцового пе­ремещения индикаторов. Опорные элементы соприкасаются при работе прибора с измерительными базами детали. Индикаторы установлены на корпусе, скалке или другом устройстве. Измерения выполняются относи­тельным методом, показания индикаторов при соприкосновении их щупов с поверхностями эталонов устанавливаются на "нуль". Измерение шероховатости

ГОСТ 2789-73 предусматривает 14 классов шероховатости и опреде­ляет такие ее критерии:

R_a - среднее арифметическое отклонение профиля; R_z - высота неровности профиля по десяти точкам;

Rmax - наибольшая высота неровности профиля; S - средний шаг неровностей;

t_p - относительная опорная длина профиля, где р - числовое значе­ние уровня профиля.

Шероховатость поверхности измеряют на базовой длине профиля. Эта длина в зависимости от класса шероховатости имеет значения: 0,01 0,03; 0,08; 0,25; 0,80; 2,5 и 8,0 мм. В классах 6-12 применяется параметр R_a, в классах 1 -5, 13 и 14- параметр R_z. Наиболее полную оценку шеро­ховатости дает параметр R_a.

Применяют качественный и количественный способы оценки шеро­ховатости поверхности. Качественный способ основан на сравнении обра­ботанной поверхности с образцом-эталоном или эталонной деталью. Коли­чественный способ основан на измерении шероховатости приборами кон­тактного типа, которые делятся на профилометры и профилографы. Про-филометры пригодны для измерения шероховатости R_z = 20... 10 мкм и Ra = 2,5...0,02 мкм. Профи-лографы применяют для измерения шероховатости поверхностей ответст­венных деталей или образцов шероховатости в лабораторных условиях. Профилометры определяют значение шероховатости без ее графического изо­бражения.

 

20 Упрочнение восстанавливаемых деталей: необходимость и содержание. Износостойкие покрытия. Модифицированные слои. Поверхностное пластическое деформирование. Необходимость и содержание упрочнения. Нормативные документы ориентируют на достижение 80 %-ной послеремонтной наработки техники от наработки новых машин. Эти документы опреде­ляют, соответственно, состояние деталей, поступающих на сборку, значения замыкающих размеров в сопряжениях и параметры работоспособности машин. Восстановленная деталь входит составной частью в отремонтированный агрегат, который, в свою очередь, входит в машину. Ресурсы этих систем долж­ны быть равными друг другу, однако в реальных условиях это условие чаще не выдерживается. Если ресурс агрегата превышает ресурс машины, а ресурсы де­талей - ресурс агрегата, то излишние ресурсы составных частей изделий оказы­ваются невостребованными. Чаще ресурсы составных частей изделия оказыва­ются недостаточными, что обусловливает их трудоемкую замену в эксплуата­ции на новые или восстановленные.

Если наработка детали меньше нормативной и отстает от наработки остальных деталей агрегата, то возникает потребность в повышении дол­говечности элементов этой детали за счет повышения износостойкости твердости, усталостной прочности и других свойств. В общем случае под упрочнением материала понимают повышение значений его физико-механических свойств, которые являются определяющими для обеспече­ния надежности ремонтируемого объекта.

Все многообразие способов упрочнения деталей можно разделить на три группы: нанесение износостойких покрытий; образование износостой­ких слоев; пластическое деформирование материала.

Износостойкие покрытия

Механизм получения износостойких покрытий и их необходимая структура рассмотрены ранее. Рассмотрим некоторые специальные спосо­бы наплавки, обеспечивающие упрочнение деталей.

Наплавка пропиткой композиционных сплавов. На деталь устанав­ливают форму, которая образует над восстанавливаемой поверхностью по­лость, высота которой равна толщине наплавляемого покрытия. В эту по­лость насыпают крупку литого карбида вольфрама или отходы металлокерамического твердого сплава. Над крупкой укладывают куски сплава, ко­торый обладает низкой температурой плавления и хорошей смачиваемостью.. При нагреве заготовки в печи до температуры, превышающей темпе­ратуру плавления сплава, получают композиционное покрытие.

Наплавка взрывом (плакирование). На жесткое основание устанавли­вают восстанавливаемую деталь. Над ней располагают пластину присадоч­ного металла, поверх которой укладывают заряд гранулированного взрыв­чатого вещества. Взрыв вызывает удар пластины о поверхность изделия, в их контакте возникает давление, достигающее тысяч МПа. Металл течет вдоль восстанавливаемой поверхности, оксидные пленки при этом разру­шаются и образуется прочная металлическая связь.

При наплавке взрывом отсутствует перемешивание основного и при­садочного металла, диффузия практически отсутствует.

Наплавка самораспространяющимся высокотемпературным синте­зом (СВС) основана на использовании большого количества тепла, которое выделяется при химическом взаимодействии некоторых элементов с бо­ром, углеродом, азотом, кремнием и другими металлоидами. Материалы подбираются таким образом, что образующиеся в результате реакции ве­щества обладают высокими значениями энергии активации молекул, зави­сящей от температуры.

При наплавке СВС образуются карбиды тугоплавких металлов, ко­торые образуют прочное соединение с основным металлом за счет плавле­ния наружного слоя восстанавливаемой поверхности.

При электроннолучевой наплавке материал и поверхность детали на­греваются потоком электронов. Малый объем обрабатываемого металла и кратковременность теплового воздействия обеспечивают незначительные термические деформации соединяемых деталей. Толщина покрытий со­ставляет от нескольких десятых миллиметра до 1,5 мм.

В последние десятилетия внимание исследователей привлечено к изучению аморфного состояния поверхностных слоев металлических сплавов, в том числе получаемых при восстановлении