Ремонт деталей может быть осуществлен несколькими способами.

Ремонт деталей под ремонтный размер заключается в том, что в сопряжении одну деталь, обычно сложную и дорогостоящую, подвергают механической обработке до заданного ремонтного размера, а другую заменяют новой или отремонтированной старой деталью с таким же ремонтным размером. При этом полностью восстанавливают работоспособность сопряжения, так как его детали обрабатывают под ремонтный размер с теми же допусками, что и новые детали.

Ремонт деталей экскаватора сваркой и наплавкой применяют для устранения износа поверхности, при поломке деталей и устранении трещин.

Широкое применение электросварки при ремонте машин объясняется существенными преимуществами этого способа: высокой эксплуатационной надежностью восстановленных деталей, простотой процесса, несложностью оборудования, возможностью наплавки износостойких материалов, невысокой стоимостью ремонта. Сварку можно производить как постоянным, так и переменным током.

Разделку трещин и заварку отверстий выполняют так. Перед заваркой трещин металлоконструкций и корпусов следует произвести разделку трещин. Для этого по концам трещин сверлят отверстия, которые позволяют проверять границы трещины, облегчают разделку ее и препятствуют распространению трещины. Диаметр отверстия должен быть несколько больше ширины трещины.

Трещину можно разделать вырубкой или механической обработкой наждачным кругом. Образующаяся при этом канавка по размерам и формам должна создавать возможность заваривать трещину электродом.

На рис. 266 показаны примеры разделки трещины. Отверстия диаметром до 50 мм заваривают без предварительной подготовки. Их заполняют металлом путем кругового перемещения наклонного расплавленного электрода.

При заварке отверстий больших диаметров рекомендуется вставлять пробки из того же материала, что и ремонтируемая деталь. Пробку предварительно прихватывают электросваркой, а затем приваривают.

Отверстия глубиной более двух диаметров перед заваркой следует раззенковывать.

Наплавка изношенных поверхностей рекомендуется в тех случаях, когда детали не может быть возвращена работоспособность методом ремонтных размеров. Наплавку применяют также для защиты деталей от повышенного изнашивания (наплавка износостойкими сплавами). В настоящее время, кроме ручной наплавки, распространенной наиболее широко в ремонтной практике, все больше применяют методы автоматической наплавки под флюсом и автоматической виброконтактной наплавки.

Для наплавки ручным способом применяют сварочные аппараты. При выборе электродов для наплавки следует обращать внимание на то, какому виду термической обработки была подвергнута деталь во время ее изготовления.

Рис. 1. Разделка под сварку:
а — несквозной трещины, б — сквозной трещины, в — сквозной. трещины газовым пламенем, г — сквозной трещины под Х-образный шов

При восстановлении поверхности наплавкой твердость наплавленного слоя должна соответствовать твердости поверхностного слоя детали, указанной на чертеже.

Ремонт деталей металлизацией применяют для восстановления валов и осей и особенно изношенных мест под неподвижные посадки подшипников качения, зубчатых колес, шкивов и т. п.

Сущность метода металлизации распылением заключается в том, что на заранее подготовленную поверхность наносят слой мельчайших частиц (диаметром 0,01—0,015 мм) расплавленного металла. Эти частицы распыливают потоком сжатого воздуха под давлением 5—6 ат со скоростью 150—200 м/сек. Ударяясь о поверхность металлизируемой детали, они попадают в подготовленные неровности и впадины и закрепляются в них.

Основными преимуществами металлизации являются относительная простота процесса и применяемого оборудования, возможность наращивания слоя любой толщины (от 0,01 до 10 мм и выше), что позволяет ремонтировать детали с любой величиной износа.

Структура основного металла ремонтируемых деталей после металлизации не изменяется. Металлизации можно подвергать детали из любого материала (сталь, чугун, бронза, дерево, стекло, пластмассы и др.), любых размеров и конфигураций. Нанесенный слой металла обладает также способностью поглощать и удерживать смазку.

Основной недостаток металлизации — сравнительно низкая прочность сцепления с основным металлом, что может привести к отслаиванию нанесенного слоя, особенно при динамических нагрузках. При металлизации распылением происходит чисто механическое сцепление нанесенного слоя с основным металлом. Поэтому созданию прочности этого сцепления должно быть уделено особое внимание.

На прочность сцепления нанесенного слоя с основным металлом решающее влияние оказывает способ подготовки металлизируемой поверхности. Например, при нанесении стали на сталь пескоструйная подготовка обеспечивает прочность сцепления в 39,3 кг/см2, тогда как шлифование лишь в 8,7 кг/см2.

Ремонт деталей электролитическим наращиванием заключается в том, что изнеженную поверхность детали покрывают одним из следующих металлов: хромом (хромирование), железом (железнение, осталивание), медью (меднение), никелем (никелирование) и т. д.

Сущность метода электролиза сводится к следующему. Деталь, подлежащую электролитическому наращиванию, погружают в ванну, наполненную электролитом (раствор, проводящий электрический ток). Через электролит с помощью двух электродов, присоединенных к источнику тока (рис. 267), пропускают постоянный ток.

При этом молекулы электролита расщепляются на ионы. Ионы, несущие положительный заряд электричества — катионы,— направляются к катод^’, а ионы, несущие отрицательный заряд — анионы, — к аноду (электроду, присоединенному к положительному полюсу источника тока). В качестве анода в большинстве случаев служит пластинка из металла, которым необходимо покрывать детали, катодом является наращиваемая деталь, электролитом — раствор соли осаждаемого металла.

Наиболее распространенный вид покрытия при восстановлении деталей экскаваторов — хромирование. Основные свойства хромового покрытия — высокая твердость, износостойкость, способность сопротивляться коррозии и воздействию высоких температур, а также декоративный внешний вид. Твердость хромового покрытия достигает НВ 950; по износостойкости оно в несколько раз превосходит закаленную сталь; в обычных атмосферных и температурных условиях покрытие не окисляется.

К преимуществам хромового покрытия следует отнести также:
а) возможность нанесения его на стальные, чугунные, медные, латунные и алюминиевые поверхности (толщина покрытия обычно не превышает 0,5 мм);
б) возможность достаточно точного регулирования толщины наносимого слоя;
в) сохранение структуры и механических свойств основного металла.

Недостатки хромового покрытия — невозможность восстанавливать детали со значительным износом вследствие хрупкости толстых осадков, относительная длительность и сложность процесса.

Ремонт деталей электроискровым способом используют в практике ремонта экскаваторов для:
1) восстановления размеров поверхностей деталей, износ которых не превышает 0,05—0,06 мм (при тугих и напряженных посадках) ;
2) повышения износостойкости рабочих поверхностей детали;
3) извлечения поломанных шпилек, шпонок и т. д.;
4) выполнения в деталях большой твердости отверстий под стопоры и отверстий, ограничивающих распространение трещин перед заваркой;
5) подготовки к металлизации деталей с большой твердостью;
6) заточки и упрочнения режущего инструмента.

Рис. 2. Схема включения ванны для осаждения металла электролитическим путем

Все эти операции можно свести к наращиванию металла и снятию его.

К числу деталей экскаваторов, которые можно упрочнять, относятся: шлицевые валы (по боковым поверхностям шлицев), подвижные шестерни и кулачковые муфты (по боковым поверхностям шлицев и по пазам под вилки управления), рычаги фрикционов, вилки управления муфтами (в местах, входящих в пазы муфт).

Изношенные поверхности наращивают в местах неподвижных посадок на шейках валов и в гнездах корпусных деталей, главным образом под посадку подшипников качения.

Ремонт с помощью токов высокой частоты (т. в. ч.) применяют при поверхностной закалке деталей различных размеров, скоростной пайке инструментов, наплавке износостойких покрытий, изготовлении биметаллических втулок, восстановлении деталей металлизацией и др.

Сущность высокочастотного нагрева заключается в том, что деталь, подлежащая нагреву, перемещается в переменном магнитном поле, создаваемом индуктором (катушкой) при пропускании через него переменного тока высокой частоты. По закону электромагнитной индукции в части детали, находящейся в магнитном поле, индуцируется ток, который имеет такую же частоту, как и ток, пропускаемый через индуктор.

Глубина проникновения индуцированного тока зависит от его частоты: чем больше частота, тем меньше глубина проникновения тока. Благодаря тепловому действию тока в течение 2—5 сек нагревается поверхностный слой детали и в нем возбуждаются токи. Эти особенности индукционного нагрева используют для различных приемов восстановления и упрочнения деталей.машин.