- •Основы технологии производства и ремонта автомобилей
- •Содержание
- •Глава 1 мойка и очистка деталей 6
- •Глава 2 дефектация и сортировка деталей 30
- •Глава 3 классификация способов восстановления деталей 87
- •Глава 1 мойка и очистка деталей
- •1.1. Виды и характер загрязнений деталей
- •1.2. Моющие средства
- •1.3. Оборудование для мойки и очистки
- •1.4. Охрана труда и окружающей среды
- •Глава 2 дефектация и сортировка деталей
- •2.1. Сущность дефектации и сортировки дета лей
- •2.2. Классификация дефектов деталей
- •2.3. Методы контроля размеров, формы и взаимного расположения поверхностей деталей
- •2.4. Методы обнаружения скрытых дефектов
- •2.5. Оборудование и оснастка для дефектации
- •2.5.1. Рентгеновский и гамма-методы
- •2.5.2. Капиллярный метод Аппаратура и приспособления.
- •2.5.3. Ультразвуковой метод
- •2.5.4. Магнитопорошковый метод
- •2.5.5. Импедансный метод
- •2.5.6. Велосимметрический метод
- •2.5.7. Метод вихревых токов
- •2.6. Сортировка детали по группам годности и по маршрутам восстановления
- •Глава 3 классификация способов восстановления деталей
- •3.1. Технико-экономическая целесообразность восстановления деталей
- •3.2. Способы восстановления деталей
- •Глава 4 восстановление деталей обработкой под ремонтный размер
- •4.1. Область применения способа
- •4.2. Методика определения значения и числа ремонтных размеров
- •4.3. Особенности разработки технологического процесса
- •Глава 5 восстановление постановкой дополнительной ремонтной детали
- •5.1. Область применения способа
- •Рнс. 5.1. Дополнительные ремонтные детали (дрд):
- •1.2. Способы крепления дополнительных ремонтных деталей
- •1.3. Особенности разработки технологического процесса
- •Глава 6 восстановление деталей пластической деформацией
- •6.1. Сущность процесса восстановления деталей пластической деформацией
- •Рнс. 6.1. Закономерности упрочнения металла в результате пластической деформации:
- •6.2. Классификация и виды способов восстановления деталей пластической деформацией
- •6.3. Оборудование и оснастка для восстановления деталей пластической деформацией
- •6.4. Разработка технологического процесса восстановления деталей пластической деформацией
- •Глава 7 восстановление деталей электродуговой сваркой и наплавкой
- •7.1. Классификация способов варки
- •7.2. Основы электродуговой сварки
- •7.3. Сварка и наплавка под слоем флюса
- •7.4. Сварка и наплавка в защитных газах
- •7.5. Вибродуговая наплавка деталей
- •7.6. Сварка чугунных деталей
- •Глава 8 восстановление деталей перспективными способами сварки и наплавки
- •8.1. Электроконтак1ная приварка металлического слоя
- •8.2. Индукционная наплавка
- •8.3. Лазерная сварка и наплавка
- •Глава 9 восстановление деталей газотермическим напылением
- •9.1. Сущность процесса напыления
- •9.2. Способы газотермического напыления
- •9.2.1. Электродуговое напыление
- •9.2.2. Газоплазменное напыление
- •9.2.3. Высокочастотное напыление
- •9,2.4. Плазменное напыление
- •9.2.5. Детонационное напыление
- •9.2.6. Упрочнение конденсацией металла с мойной бомбардировкой
- •Глава 10 восстановление деталей гальваническим и химическим наращиванием материала
- •10.1. Классификация и общая характеристика способов гальванического и химического наращивания материала
- •10.1. Подготовка поверхностей деталей к нанесению покрытий
- •10.3. Хромирование деталей
- •10.4. Железнение деталей
- •10.5. Защитно-декоративные покрытия
- •10.6. Вневднные и безванные способы нанесения гальванических покрытий
- •10.7. Оборудование и оснастка для нанесения покрытий
- •10,8. Особенности разработки технологических процессов
- •10.9. Мероприятия по охране окружающей среды
- •Глава 11 восстановление деталей синтетическими материалами
- •11.1. Характеристика синтетических материалов для восстановления деталей
- •11.1. Нанесение синтетических материалов для компенсации износа деталей
- •11.3. Восстановление герметичности деталей
- •11.4. Соединение деталей с использованием синтетических материалов
- •11.5. Восстановление лакокрасочных покрытий
- •Глава 12 механическая обработка восстанавливаемых деталей
- •12.1. Базирование деталей
- •12.2. Обработка наплавленных поверхностей
- •12.3. Обработка деталей с газотермическими покрытиями
- •12,4. Обработка детал1й с гальваническими покрытиями
- •12.5. Обработка синтетических материалов
- •12.6. ПерспективныЕспособы механической обработки восстанавливаемых деталей
- •Глава 13 проектирование технологических процессов восстановления деталей
- •13.1. Выбор рационального метода восстановления деталей
- •13.2. Классификация видов технологических процессов восстановлении
- •13.3. Исходные данные и последовательность разработки технологических процессов восстановления
- •13.4. Порядок оформления технологической документации
- •Приложения приложениеi
- •Приложение 2
7.5. Вибродуговая наплавка деталей
Вибродуговая наплавка отличается от ранее рассмотренных способов наплавки, тем что в процессе восстановления детали конец электродной проволоки совершает колебательные движения в плоскости, перпендикулярной наплавляемой поверхности, а также тем, что наплавленный слой металла принудительно охлаждается.
Процесс осуществляется нестабильной дугой (дуга на стадии тлеющего разряда) в сочетании с периодически повторяющимся коротким замыканием электрической сварочной цепи. Это способствует смягчению теплового режима наплавки. Перенос металла в режиме коротких замыканий облегчает формирование наплавляемых валиков. Вибродуговую наплавку осуществляют на установке стальной проволокой (рис. 7.14), которая подается через мундштук 9 до соприкосновения с поверхностью детали 1. К детали и проволоке подводится сварочный ток низкого напряжения. В момент соприкосновения электрода 10 с деталью 1 по проволоке протекает ток короткого замыкания. Это способствует расплавлению поверхности детали в месте контакта, и торец электрода быстро нагревается до температуры плавления. В результате такого взаимодействия достигается структурная связь между деталью и наплавленным металлом. Благодаря колебательному движению мундштука9 торец электрода 10 на короткое время отходит от поверхности детали 1, и в разрыве сварочной электрической цепи возникает искровой разряд с переходом в стадию тлеющего разряда, который длится до момента очередного соприкосновения торца электрода с поверхностью детали.
Рис. 7.14. Схема установки для вибродуговой наплавки:
1— источник сварочного тока; 2 — штуцер для подачи охлаждающей жидкости;3 — механизм подачи электродной проволоки;4 — электровибратор; 5 — кассета с электродной проволокой;6 — уравновешивающие пружины;7 — насос для подачи охлаждающей жидкости;8 — мундштук;9 — электрод;10 — наплавляемая деталь; 11 — дроссель
Полезность выполнения электродом данного колебательного цикла состоит в том, что при коротком замыкании сварочной цепи основное количество тепла практически аккумулируется в вылете электрода и небольшом микрообъеме поверхностного слоя детали. При этом температура жидкой ванны достигает 1450 — 1500 °С, т. е. не превышает температуры плавления металла. Это не только смягчает тепловой режим наплавки, но и предотвращает возможность выгорания и испарения химических компонентов металла. Стадия тлеющего разряда при удалении торца электрода от поверхности детали используется для предварительного подогрева поверхности детали перед наплавлением очередной порции металла. В отличие от стабильной дуги, температура которой составляет в средней части около 6000 °С, дуга на стадии тлеющего разряда имеет температуру меньше 4000 °С, что также является фактором, смягчающим тепловой режим наплавки. Кроме того, молекула содержащегося в воздухе азота при этой температуре не диссоциирует и поэтому азот остается химически нейтральным по отношению к железу. Это способствует тому, что процесс вибродуговой автоматической наплавки деталей может обеспечить достаточно хорошее качество наплавки без применения защитных средств (флюса, газа и др.).
В ряде случаев в зону наплавки подают охлаждающую жидкость (2,5 — 6 %-ный водный раствор кальцинированной соды или 20 %-ный водный раствор глицерина). Образующийся водяной пар дополнительно защищает расплавленный металл от воздействия азота воздуха, чем способствует получению валика с более высокими механическими свойствами.
Учеными Института электросварки им. Е. О. Патона АН Украины разработан метод вибродуговой наплавки под слоем флюса, который с успехом применяют для наплавки, тонкостенных изделий большого диаметра. Применение флюса обеспечивает замедленное остывание металла и предотвращает образование трещин. Весьма эффективной защитной средой в процессе вибродуговой автоматической наплавки является углекислый газ.
Аккумуляция тепла с последующим быстрым охлаждением малых порций поверхностного слоя металла обеспечивает возможность наплавки вибродуговым способом малогабаритных деталей цилиндрической формы. При этом нет опасности стекания жидкого металла с поверхности детали. Практически диапазон размеров деталей, пригодных для наплавки этим способом, колеблется в пределах 3 — 200 мм.
Вибродуговая наплавка дает возможность получать равномерные слои толщиной от нескольких сотых миллиметра до 3 мм за один проход. Уникальным свойством этой наплавки является то, что в определенном интервале режимов возможно ведение процесса на воздухе без применения защитных средств. Вибродуговой наплавкой восстанавливают стальные и чугунные детали. При наплавке низкоуглеродистой проволокой, например марки Св-08, поверхность легко обрабатывают резцом. Для получения износостойких поверхностей применяют проволоку марки Нп-50Г, Нп-65Г, Нп-ЗОХГСА, Нп-40X13 и др.
Наплавку ведут на переменном и постоянном токе обратной полярности. Режимы вибродуговой наплавки приведены в табл. 7.18.
Вибродуговая наплавка обладает рядом серьезных недостатков. Так, ограниченные объемы сварочной ванны не обеспечивают хорошего перемешивания основного и наплавленного металлов, что приводит к образованию в последнем пор и микротрещин. В процессе восстановления деталей охлаждающая жидкость, подаваемая в зону сварки, обеспечивает закалку наплавленного валика, а накладываемый последующий валик частично расплавляет предыдущий и создает зону отжига, что приводит к возникновению напряженного состояния и увеличению трещин в наплавленном металле. Наращенный слой сплава имеет неоднородную структуру и соответственно физико-механические свойства. Поэтому у деталей, восстановленных вибродуговой наплавкой, усталостная прочность снижается более чем в 2 раза. Кроме того, производительность вибродуговой наплавки по сравнению с наплавкой подслоем флюса значительно ниже, а безвозвратные потери электродной проволоки на угар и разбрызгивание увеличиваются в 3 — 4 раза.
Вследствие указанных причин, вибродуговая наплавка для восстановления автомобильных деталей применяется в настоящее время редко. Детали, восстанавливающиеся ранее данным способом, в настоящее время успешно наплавляются более прогрессивными методами, например, электроконтактной приваркой металлического слоя.
Т а б л и ц а 7.18. Ориентировочные режимы вибродуговой автоматической наплавки в струе жидкости (4 %-ный водный раствор кальцинированной соды)