Строительные машины и оборудование, справочник





Ремонт деталей металлизацией

Категория:
   Ремонт дорожных машин


Ремонт деталей металлизацией

Металлизацией называется процесс нанесения расплавленного металла на специально подготовленную поверхность детали при помощи сжатого инертного газа или воздуха. Расплавленный металл распыляется в струе инертного газа или воздуха на частицы размером от 3 до 300 мкм и со скоростью 100—300 м/с наносится на поверхность детали. Напылять частицы металла можно на поверхность детали любой конфигурации. Металлизация позволяет получить слой металла толщиной от 0,1 до 10 мм.

Нанесенное покрытие представляет собой пористый, хрупкий слой металла сравнительно высокой твердости и низкой механической прочности. Слой хорошо пропитывается смазкой и в условиях небольших нагрузок имеет высокую износостойкость. Но при больших нагрузках на сдвиг и сжатие (зубья шестерен, шлицы, кулачки распределительных валов, шпоночные канавки, резьбы), а также ж условиях полного отсутствия смазки (поверхности сцепления, тормозные барабаны, ковши экскаваторов, ножи бульдозеров) металлизационное покрытие быстро разрушается. Поэтому восстанавливать такие детали металлизацией нельзя. Рекомендуется восстанавливать металлизацией сильно изношенные стальные валы, работающие в условиях хорошей смазки при безударной нагрузке (тормозные валы, валы вентиляторов, коренные шейки коленчатых валов), изношенные места поверхности деталей под неподвижные ‘Посадки шариковых и роликовых подшипников. Металлизацией можно также заделывать трещины на ненагруженных элементах чугунных деталей (в рубашках охлаждения, головках цилиндров т.п.).

В зависимости от способа расплавления наносимого металла металлизация подразделяется на электрическую (электрической дугой или токами высокой частоты), газовую (газовым пламенем) и плазменную (плазменной струей).



Рис. 57. Схема установки для электродуговой металлизации

На плоские поверхности деталей металл наносят при помощи металлизатора вручную, в специальных камерах.

Детали, имеющие цилиндрическую форму, закрепляют в центpax или патроне токарного станка, а металлизатор — на суппорте. Рассмотрим в качестве примера схему установки дляэлектродуговои металлизации. Установка (рис. 57) состоит из металлизационного аппарата, укрепленного на суппорте токарного станка. В аппарате имеются четыре ролика, которые с определенной скоростью подают проволоку с катушек по наплавляющим наконечникам в зону горения дуги, где происходит расплав электродов. К электродным проволокам подведен электрический ток от трансформатора. Одновременно по трубке подается инертный газ под давлением 0,5—0,6 МПа (5—6 кгс/см2)„ который, выходя из сопла, распыляет расплавленный металл и наносит его на поверхность детали.

Более прогрессивным методом распыления является высокочастотная металлизация, для которой используются специальные распылительные головки (рис. 58). Металл проволоки 5 плавится под действием токов высокой частоты в специальном индукторе, а затем при помощи сжатого инертного газа или воздуха наносится на поверхность ремонтируемой детали.

Электродуговые металлизаторы могут работать на постоянном и переменном токе.

Марку электродной проволоки при металлизации подбирают в зависимости от марки материала ремонтируемой детали и требуемых твердости и износостойкости напыленного слоя металла. Например, для ремонта стальных деталей применяется проволока марок Св-08, Св-ГА, Св-08ГС, Св-18ХГСА и др.

Диаметр электродной проволоки подбирается в зависимости от применяемой марки металлизатора и требуемой толщины напыленного слоя металла. На практике применяют проволоку диаметром от 1 до 2,5 мм.

Рис. 58. Схема распылительной головки высокочастотного металлизатора:
1 – индуктор; 2 -камера сжатого инертного газа; 3 – электродная проволока; 4 – подающий механизм; 5 – направляющий мундштук; 6 – концентратор вихревых токов с водяным охлаждением

Технологический процесс ремонта деталей металлизацией состоит из трех этапов: подготовки поверхностей деталей к металлизации; нанесения металлизационного покрытия и обработки деталей после металлизации.

Подготовка поверхностей деталей к металлизации является важным этапом, так как от нее зависит качество сцепления металлизационного покрытия с металлом детали.

Подготовка поверхности деталей к металлизации состоит из следующих операций: очистки и обезжиривания деталей от грязи, масел, окислов, мойки и сушки; создания шероховатости; защиты поверхностей, не подлежащих металлизации.

Создание шероховатости на металлизируемой поверхности детали может быть выполнено следующими способами: пескоструйной обработкой (сухим крупнозернистым кварцевым песком под давлением сжатого воздуха); обдувкой металлическим песком или дробью; нарезанием круглой или «рваной» резьбы, накаткой и т. п.

Глубина нарезания «рваной» резьбы должна быть не более 0,6 мм, поэтому «рваную» резьбу рекомендуется наносить на поверхности деталей большого диаметра, а толщина металлизационного покрытия должна быть не менее 1—1,5 мм.

Пескоструйная обработка и обдуша металлическим песком или дробью являются наиболее эффективными способами подготовки. Для получения прочного сцепления с основным металлом толщина покрытия детали диаметром от 25 до 100 мм должна быть не менее 0,5—0,8 мм. Поверхности деталей, не подлежащие металлизации, защищают плотной бумагой, картоном или тонкой листовой сталью. Отверстия, пазы, шпоночные канавки закрывают деревянными или .резиновыми пробками. Время между подготовкой поверхности к металлизации и металлизацией не должно превышать 2 ч.

Нанесение металлизационного покрытия. Цилиндрические поверхности деталей металлизируют на токарных: станках, плоские — в специальных камерах.
При металлизации на токарных станках деталь получает вращательное движение с окружной скоростью от 15 до 20 м/мин, а металлизационный аппарат совершает продольное движение подач» от 1 до 10 мм/об.

Расстояние от сопла до металлизируемой поверхности может быть 80—150 мм.

Напряжение при электродуговой металлизации составляет 25— 35 В, сила тока—80—120 А и давление воздуха или инертного газа—0,5—0,6 МПа (5—6 кгс/см2).

Ось конуса распыла должна быть на 1—2 мм ниже оси вращения детали.

Обработка деталей после металлизации. В зависимости от требуемой шероховатости и точности металлизированные цилиндрические поверхности деталей обрабатывают на токарных и шлифовальных станках, а плоские поверхности — на станках, или вручную.

Контроль качества. В напыленном слое могут возникать следующие дефекты: трещины, отслоения, крупные раковины. Качества-напыленного слоя контролируют внешним осмотром, замерами твердости, просвечиванием рентгеновскими лучами и т. д.

Оборудование для металлизации. В состав установки для электродуговой металлизации цилиндрических поверхностей деталей? входит следующее оборудование: токарный станок, станочный ме-таллизатор марки ЭМ-12 или ЭМ-66, компрессорная установка (ила баллон с инертным газом), сварочный трансформатор марки СТН-350 (или сварочный преобразователь типа ПСО-300, ПСУ-300)„ воздухорегулирующая и масловлагоотделяющая аппаратура с трубопроводами, катушки для проволоки.

Для металлизации плоских деталей вместо токарного станка применяется специальная камера, а вместо станочного — ручной? металлизатор марки ЭМ-9, или ЭМ-14. Остальное оборудование-остается такое же, как для металлизации деталей, имеющих цилиндрическую форму. В состав установки для высокочастотной металлизации входит следующее оборудование: токарный станок (для; металлизации плоских деталей — специальная камера), металлизатор марки МВЧ-1 или МВЧ-2, компрессорная установка (или: баллон с инертным газом), воздухорегулирующая и масловлагоотделяющая аппаратура с трубопроводами, катушка для проволоки,, генератор мощностью 10—12 кВт и частотой тока 300 кГц.

В состав установки для газопламенной металлизации входит следующее оборудование: токарный станок (для металлизации плоских деталей — специальная камера), ацетиленовый генератор,, кислородный баллон с газорегулирующей аппаратурой и шлангами, компрессорная установка (или баллон с инертным газом), газовый металлизатор марок МГИ-2, МГИ-1-57, МГИ-5, катушка для проволоки.

Для плазменной металлизации применяются специальные установки марок УПУ-3, УПУ-ЗМ, УМП-4-64.

Организация рабочих мест. Оборудование и производственный инвентарь следует располагать согласно действующим нормам в специально отведенном помещении. На участке металлизации, кроме вышеперечисленного оборудования, должны быть установлены шкафы для инструмента и приспособлений, стеллажи для деталей и хранения проволоки, а также вертушки для разматывания проволоки. Рабочее место должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией. Все трубопроводы (шланги) и кабели должны «быть размещены так, чтобы не мешали выполнению работ. Для облегчения работы ручные металлизаторы рекомендуется подвешивать на подвесках.

Ремонт деталей металлизацией успешно применяется в практике ремонтных заводов. В отличие от сварки деталь при металлизации не подвергается нагреванию, и металл не меняет своих свойств.

Сущность процесса металлизации состоит в расплавлении металла и распылении его сжатым воздухом на мелкие частицы,, которые, двигаясь с большой скоростью, попадают на заранее подготовленную поверхность обрабатываемой детали, образуя на ней металлическое покрытие.

Процесс распыления металла сопровождается значительными изменениями физического и структурного состояния распыливаемого металла и изменением его химического состава. Вследствие этого металлическое покрытие имеет своеобразные строение и физико-механические свойства, которые существенно отличаются от свойств исходного металла.

Основными преимуществами металлизации являются:
1) возможность получения больших слоев наращиваемого металла (до 10 мм), что дает возможность ремонтировать детали с большим износом;
2) нагрев ремонтируемой детали во время металлизации не превышает 70°, вследствие чего термообработка, структура и механические свойства металла детали после металлизации не изменяются;
3) благодаря пористости металлизированного слоя он способен поглощать масло (до 10—15%) и хорошо удерживать смазку, что обеспечивает хорошую износостойкость детали;
4) возможность получения покрытия из любого металла и нанесения его на детали из любого материала (стали, чугуна, алюминия, бронзы и др.), любых размеров и конфигураций;
5) возможность получения псевдосплавов (например, алюминия и свинца, меди и свинца и др.).

Металлизация обладает рядом недостатков: прочность сцепления покрытия с основным металлом получается невысокая, механическая прочность металла покрытия пониженная, при металлизации мелких деталей возникают крупные потери металла.

Первые опыты металлизации распылением относятся к 1929— 1930 гг. С 1932 г. металлизация начинает применяться для ремонта деталей машин. Однако необходимость использования ацетилена и кислорода и ряд других неудобств создали затруднения и ограничивали применение газовой металлизации в ремонте.

В отличие от зарубежных стран, где пользуются преимущественно газовыми аппаратами, в Советском Союзе применяют в основном электрометаллизационные аппараты.

В последнее время положительные результаты получены при применении высокочастотных металлизаторов. Этот способ должен получить самое широкое применение при ремонте деталей машин.

Читать далее:

Категория: - Ремонт дорожных машин

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины

 

Поиск по сайту:


Статьи по теме::
Экономическая оценка спроектированного технологического процесса ремонта деталей
Нормирование станочных и ручных работ
Основы технического нормирования
Cущность и задачи научной организации труда на ремонтных предприятиях
Проектирование основных цехов и отделений ремонтного предприятия
Основные положения по проектированию ремонтных предприятий
Техника безопасности при ремонте электрооборудования
Ремонт электрооборудования и аккумуляторных батарей
Ремонт топливной аппаратуры
Ремонт типовых деталей двигателей внутреннего сгорания


Остались вопросы по теме:
"Ремонт деталей металлизацией"
— воспользуйтесь поиском.


Машины городского хозяйства
Естественная история машин
Транспортная психология
Пожарные автомобили
Автомобили-рефрижераторы
Монтаж и эксплуатация лифтов
Тракторы