Проект участка восстановления коленчатых валов газопламенным напылением

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

В дипломном проекте приведены результаты проектирования участка восстановления коленчатых валов газопламенным напылением. Приведены разработки технологического процесса и оборудования для газопламенного напыления, которые позволят улучшить качество ремонта автомобилей и тракторов, а так же снизить затраты ремонтного предприятия на приобретение запасных частей.

Представлены расчеты режимов газопламенного напыления, режимов вспомогательных операций, произведен подбор оборудования всего участка, необходимый для работы персонал. Обоснован выбор расходных материалов и вращателя для наплавления.

Произведен расчет по основным технико-экономическим показателям проекта, определен срок окупаемости капиталовложений, а так же написаны указания по безопасности и экологичности проекта.

Дипломный проект содержит расчетно-пояснительную записку на 125 страниц текста, 41 таблицу, 21 рисунков, 32 литературных источников и графическую часть из 10 листов формата А1.



Содержание

Реферат

Введение

1. Обзор известных решений и их анализ

1.1 Обоснование темы дипломного проекта

1.2 Описание изделия и технические условия на ремонт чугунного коленчатого вала

1.3 Дефекты и неисправности чугунного коленчатого вала

1.4 Анализ методов восстановления деталей

1.5 Основные сведения

1.6 Обзор оборудования газопламенного напыления

1.7 Обзор напыляемых материалов

1.8 Обзор применяемых газов

1.9 Технология нанесения покрытий

1.10 Механическая обработка поверхностей

1.11 Получение покрытий напылением

1.12 Механическая обработка покрытий

1.13 Требования к покрытию

1.14 Тенденция развития ремонтной базы в стране. Зарубежный опыт

1.15 Цели и задачи дипломного проекта

2.Технологическая часть

2.1 Разработка технологического процесса восстановления чугунного коленчатого вала двигателя ЗИЛ-130

2.2 Технологический процесс

2.3 Обоснование выбора расходных материалов

2.3.1 Рабочие газы

2.3.2 Напыляемые материалы

2.4 Обоснование выбора газопламенной установки

2.5 Обоснование выбора вращателя

2.6 Расчет количества проходов напыления

2.7 Расчет времени восстановления одного коленчатого вала ЗиЛ-130

2.8 Определение трудоемкости

2.9 Расчет количества рабочих

2.10 Расчет и подбор оборудования

2.11 Площадь производственного помещения

2.12 Определение необходимого количества проволоки на один восстанавливаемый коленчатый вал

2.13 Годовой расход материалов на участке

2.13.1 Годовой расход проволоки

2.13.2 Годовой расход заглушек

2.13.3 Годовой расход МАФ-газ

2.13.4 Годовой расход кислорода

3. Конструкторская часть

3.1. Анализ существующих конструкций

3.2. Обоснование выбранного прототипа и направлений его совершенствования

3.3. Разработка технического задания

3.4. Кинематический расчет привода

3.4.1 Выбор электродвигателя

3.4.2 Расчет клиноременной передачи

3.5 Расчет на прочность основных деталей конструкции

3.5.1 Расчет вала на изгиб

3.5.2 Расчет болтов на срез

3.6 Рекомендации по техническому обслуживанию

4. Безопасность и экологичность проекта

4.1 Анализ условий труда

4.1.1 Анализ и идентификация опасных и вредных производственных факторов

4.2 Безопасность производственной деятельности

4.2.1 Организационные мероприятия по охране труда на участк

4.2.2 Анализ состояния микроклимата

4.2.3Освещенность участка газопламенного напыления

4.3 Производственная санитария, гигиена труда

4.4 Противопожарные мероприятия

4.5 Экологичность проекта

4.5.1 Оценка экологического состояния компонентов окружающей среды

4.5.2 Система водоснабжения, водоотведения и очистки сточных вод на предприятии

4.5.3 Оценка воздействия участка восстановления коленчатых валов на окружающую природную среду

4.5.4 Альтернативность проектных решений

4.6 Разработка систем мероприятий по обеспечению безопасности

4.7 Безопасность в чрезвычайных ситуациях

4.8 Выводы и предложения раздела безопасность и экологичность проекта

5. Экономическая часть

5.1 Расчет капитальных вложений

5.2 Расчет производственной программы

5.2.1 Расчет потребности и стоимости оборудования

5.2.2 Планирование численности рабочих

5.2.3 Планирование фонда оплаты труда рабочих

5.2.4 Расчет стоимости здания участка

5.2.5 Расчет амортизационных отчислений по основным фондам

5.2.6 Расчет потребности в материалах, запасных частях, износа инструмента и приспособлений

5.2.7 Износ инструментов на участке

5.2.8 Расчет потребности и стоимости электроэнергии, пара, воды

5.2.9 Расчет вспомогательных материалов

5.2.10 Расчет затрат на содержание оборудования

5.2.11 Калькуляция себестоимости работ участка

5.2.12 Расчет показателей эффективности проекта

Заключение

Список использованных источников



Введение

Коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания является ответственной деталью, работающей в условиях знакопеременной нагрузки. Такой специфический характер нагрузки на коленчатый вал вызывает неравномерный износ шеек коленчатого вала как по длине так и по диаметру. По длине шейки, особенно шатунные, принимают форму конуса, по окружности-овала. Шатунные шейки изнашиваются больше, чем коренные (на 40-50 и более %). Так же по степени искажения геометрической формы шатунные шейки изнашиваются больше коренных.

Дипломным проектом рассматривается коленчатый вал двигателя ЗИЛ-130. Деталь имеет шесть ремонтных размеров, после шестого ремонтного размера (2 мм износа от номинального) деталь выбраковывается.

Цель дипломного проекта - это разработка участка восстановления коленчатых валов газопламенным напылением, где необходимо решить следующие задачи: обосновать выбор метода восстановления; разработать технологический процесс восстановления; подобрать персонал и его квалификационный разряд; подобрать соответствующее технологическому процессу оборудование участка; спроектировать оборудование газопламенного напыления; дать экономическую оценку проекта и сделать выводы по безопасности жизнедеятельности участка.

Газопламенное напыление является одним из наиболее интересных и эффективных способов нанесения защитных и упрочняющих покрытий на поверхность деталей. Это процесс, при котором наносимый материал в виде проволоки вводится в струю транспортирующего газа и нагревается в процессе движения с потоком газа до температур, превышающих температуру его плавления, разгоняется в процессе нагрева до скоростей порядка нескольких сотен м/с.

В дипломном проекте обоснованы режимы газопламенного напыления, такие как, расход плазмообразующего и транспортирующего газа. Предложена разработка стенда для вращения тел класса валы, имеющие несколько осей вращения. Обоснован выбор в качестве горючего газа метилацетиленовой аленовой фракции (далее МАФ-газ), выбор в качестве напыляемых материалов проволочных материалов

В экономической оценке проекта просчитаны: расходы на изготовление стенда для газопламенного напыления коленчатых валов; затраты на расходуемые материалы, на заработную плату рабочих; ожидаемая прибыль участка при заданной годовой программе. Определен срок окупаемости капиталовложений.

В разделе безопасности и экологичности проекта представлены расчеты естественного и искусственного на участке соответствующих поставленным нормам. Проанализированы опасные и вредные факторы при работе на участке даны пути решения этих задач. Проанализированы вредные экологические факторы, предложены меры по предупреждению загрязнения окружающей среды

В процессе дипломного проектирования была поставлена цель:

-спроектировать участок восстановления коленчатых валов газопламенным напылением.

Для решения поставленной цели были решены следующие задачи:

- Разработана конструкторская документация;

- Выбрано оборудование и технологическая оснастка;

- Рассчитаны режимы восстановления;

- Описаны требования техники безопасности при проведении работ.

- Проведен технико-экономический расчет;

коленчатый вал газопламенный напыление



1. Обзор известных решений и их анализ

1.1 Обоснование темы дипломного проекта

Большое количество деталей машин и механизмов выходит из строя в процессе эксплуатации вследствие истирания, ударных нагрузок, эрозии и т. д. Одной из актуальных задач стоящих перед организациями, эксплуатирующих автомобильную и автотракторную технику, является продление срока службы отработавших деталей, в том числе и чугунных.

Например, авторемонтные предприятия заинтересованы в восстановлении шеек коленчатых валов двигателей износостойкими покрытиями, повышающими ресурс двигателя в 2-3 раза. Применение технологии восстановления деталей позволяет в несколько раз снизить затраты при ремонте за счет отказа от приобретения новых деталей машин и механизмов.

Сварка и наплавка чугуна широко применяется при ремонте вышедшего из строя различного оборудования. Однако она связана со значительными трудностями. Это связано с тем, что металл шва и околошовной зоны очень склонен к образованию твердых непластичных структур (ледебурита, мартенсита) и трещин вследствие больших скоростей охлаждения при сварке и наплавке, низкой прочности чугуна и почти полного отсутствия пластичности. Это осложняет решение многих вопросов, связанных с разработкой сварочных материалов (электродов, проволоки, флюсов и др.) для сварки чугуна.

Для восстановления трудоспособности изношенных деталей требуется в 5-8 раз меньше технологических операций по сравнению с изготовлением новых деталей. По данным ГОСНИТИ 85% деталей восстанавливают при износе не более 0,3мм, т.е. их работоспособность восстанавливается при нанесении покрытия незначительной толщины.

Однако ресурс восстановленных деталей по сравнению с новыми, во многих случаях, остается низким. В тоже время имеются такие примеры, когда ресурс восстановленных прогрессивными способами, в несколько раз выше ресурса новых деталей.

Основа повышения качества - применение передовых технологий восстановления деталей. При восстановлении коленчатых валов двигателей возникает необходимость изыскания новых, более прогрессивных способов восстановления, которые смогли бы повысить ресурс деталей при сравнительно низких затратах.

1.2 Описание изделия и технические условия на ремонт чугунного коленчатого вала

Коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания является ответственной деталью, работающей в условиях знакопеременной нагрузки. Чугунные коленчатые валы в автомобильных двигателях стали применять с 1960 года.

Исходным материалом для заготовки служит сталь 45, имеющая следующие механические свойства: твёрдость в нормализованном виде НВ 163-197. Химический состав стали в %: 0,42-0,50 С; 0,17-0,37 Si; 0,50-0,80 Мn. Заготовка коленчатого вала изготовляется из штанги квадратного сечения 120х120 мм, длиной 875 мм, весом 96,95 кг. Отход на угар, заусенцы и клещевину составляет 40%. Поковка коленчатого вала весит 58 кг. Требования, предъявляемые к качеству поковки: штамповочные уклоны максимум 5мм; неоговоренные радиусы - не более 3 мм; поверхности вала, не подлежащие обработке, должны быть чистыми, без окалины, закатов, плён, расслоений и трещин, не допускается устранение дефектов зачеканкой и заваркой твёрдость поковки НВ163-197 [27].

Заготовка подвергается термообработке (нормализации), это регламентирует твёрдость, снимает внутренние напряжения, что обеспечивает более производительную и качественную механическую обработку. При изготовлении горячештамповочных заготовок коленчатых валов требуется обеспечить особенно высокое уплотнение металла в местах наибольших напряжений (по коренным и шатунным шейкам) за счёт качественной проковки.

Не допускают перерезания волокон в местах сопряжения шеек вала со щёками. Современные технологические процессы изготовления горячештамповочных заготовок коленчатых валов обеспечивают кривизну вала 1,0-1,3 мм, овальность шеек 1,5-2,0 мм, продольный и поперечный перекосы 1,0-2,0 мм, неперпендикулярность торца фланца 0,5-0,8 мм, припуски по диаметру шеек 5,0-6,5 мм, припуски по торцам щёк 3,0-4,0 мм.

В условиях крупносерийного и массового производства заготовки стальных коленчатых валов штампуются на ковочных прессах, это обеспечивает более высокую производительность (до 2 раз) по сравнению со штамповкой на молотах. Кроме того, штамповка на прессах повышает точность заготовки за счёт уменьшения штамповочных уклонов и позволяет снизить припуски на механическую обработку (на 30--40%) за счёт лучшего обжатия металла в штампах и повышения точности формы заготовки. Лучшие результаты получаются, когда сочетаются штамповка на ковочных прессах с высадкой фланца на ГКМ. Горячештамповочные заготовки коленчатых валов изготовляются по 8-9-му классам точности [27].

Заготовки чугунных коленчатых валов получают литьём в земляную или оболочковую форму. При литье валов коренные и шатунные шейки изготавливают полыми за счёт установки литейных стержней. У крупных литых валов делают полыми и щёки, что снижает вес вала.

У литых валов исключается трудоёмкая обработка масляных каналов, т.к. при отливке вала ставятся специальные трубки. Структура литого вала способствует лучшему гашению вибрации при работе двигателя. При отливке в земляную форму в качестве связующего используют жидкое стекло, которое скрепляет форму при продувке её углекислым газом.

Более прогрессивным методом изготовления заготовки коленчатых валов является литьё высокопрочного глобулярного чугуна НВ 185-255 в оболочковые формы. Литьё в оболочковые формы обеспечивает высокий коэффициент использования металла, высокое качество отливки, точность до 5-го класса и чистоту до 4-го класса по ГОСТ 2789-59. Высокая точность отливки позволяет сократить трудоёмкость механической обработки (на 20-25%) за счёт уменьшения припусков. Литые валы лучше обрабатываются, менее чувствительны к концентрации внутренних напряжений и имеют меньшую начальную неуравновешенность, что облегчает условия эксплуатации станков и инструментов.

В условиях крупносерийного и массового производства изготовления оболочковых форм на основе термореактивных смол может быть организовано по полуавтоматическому или автоматическому циклу, а литьё деталей в оболочковые формы производится на конвейере. Эти особенности оболочкового литья позволяют сократить технологический цикл изготовления заготовок коленчатых валов, потребность в площадях заготовительных цехов, а также потребность в формовочных материалах в 10-15 раз. Литые заготовки коленчатых валов подвергают термообработке (нормализация, обжиг) с целью снятия внутренних напряжений и выравнивания структуры. После термообработки литой вал правят в горячем состоянии. Отливки коленчатых валов характеризуются следующими данными; припуски по диаметру шеек 3,0-3,5 мм; смещение отливки по линии разъёма формы 0,2-0,4 мм; припуски по торцам со стороны шеек 1,5-2,0 мм; овальность шеек 0,5-1,0 мм; кривизна вала 1,0-1,5 мм [27].



Рис.1.1 - Эскиз коленчатого вала двигателя ЗИЛ-130.

Технические условия на ремонт [25]:

-Овальность и конусность шеек коленчатого вала не должны превышать 0,01 мм;

-Радиусы галтелей шатунных шеек должны быть в пределах 1,2-2,0 мм, коренных 1,2-2,5 мм;

- Не параллельность осей шатунных и коренных шеек - не более 0,012 мм на длине каждой шейки.

-Чистота поверхности шеек должна соответствовать 5 квалитету Ra 0,2-0,4.

Остальные технические условия на дефектовку коленчатого вала сведены в таблицу 1.3

Таблица 1.1 - Технические условия на дефектовку коленчатого вала

Наименование дефекта	Измерительный инструмент	Номинальный размер	Допустимый размер	Заключение
			Без ремонта	Для ремонта
Обломы и трещины любого характера	Осмотр, дефектоскоп	-	-	-	Браковать
Изгиб вала, биение средних коренных шеек	Призмы, индикатор	Не более 0,03	Не менее 0,05	Не более 0,05	Правка
Износ шатунных шеек по длине	Шаблон 58,32		58,32	-	По длине 58,32-браковать
Увеличение длины передней коренной шейки	Индикаторное приспособление		32,62	Более 32,62	Постановка шайб
Износ отверстий под болты крепления маховика	Нутрометр		14,310	Более 14,310	совместно с маховиком

1.3 Дефекты и неисправности чугунного коленчатого вала

Специфический характер нагрузки на коленчатый вал вызывает неравномерный износ шеек вала, как по длине, так и по диаметру. По длине шейки, особенно шатунные, принимают форму конуса, по окружности вала. Шатунные шейки изнашиваются больше, чем коренные (на 40-50 % и более).

Коленчатый вал является высоконагруженной деталью двигателя. В процессе эксплуатации двигатель машины подвержен различным нагрузкам, в том числе и неблагоприятным, это пуск двигателя в холодных условиях, не

качественное смазочное масло, работа в запыленных условиях и т. д.

Вследствие этих факторов трущиеся части коленчатого вала подвергаются повышенному износу, что в свою очередь приводит к появлению на этих поверхностях надиров, сколов, микротрещин, раковин показанных на которые могут привести к поломке коленчатого вала и выходу из строя всего двигателя [25].

1.4 Анализ методов восстановления деталей

Существует несколько технологий восстановления чугунных коленчатых валов [27]:

1.Шлифовка под ремонтные размеры.

Один из часто применяемых способов восстановления работоспособности коленчатых валов. Преимущества этого способа в его технологической простоте. Из оборудования требуется наличие кругло-шлифовального станка и типовой оснастки к нему. Но у этого способа имеется и ряд недостатков. Потеря взаимозаменяемости деталей, потребность в деталях (вкладыши) с ремонтными размерами, наличие складских площадей под них.

2.Наплавка под слоем флюса.

В общем объеме работ по восстановлению деталей на ремонтных предприятиях наплавка под слоем флюса составляет 32 %.

При такой наплавке в зону горения дуги (рис. 1.2) подают сыпучий флюс, состоящий из мелких крупиц зерен.

Рис 1.2 - Схема автоматической наплавки.

Под воздействием высокой температуры часть флюса плавится, образуя вокруг дуги эластичную оболочку, которая надежно защищает расплавленный метал от действия кислорода и азота.

Автоматическая наплавка эффективна в двух случаях, когда необходимо наплавить слой толщиной более 3 мм, глубокое проплавление нежелательно, т.к. оно увеличивает деформацию детали.

Влияние на глубину проплавления оказывает относительное размещение электрода и детали. В практике применяют наплавку углом вперед, при которой глубина проплавления меньше, чем при наплавке углом назад. Глубина проплавления также уменьшается с увеличением вылета электрода.

Качество наплавленного металла и его износостойкость зависят от марки электродной проволоки, флюса и режима наплавки.

Наплавка под слоем флюса с последующей термообработкой обеспечивает стабильность структуры и твердость наплавленного металла восстанавливаемых коленчатых валов.

В этом случае наплавляют пружинной проволокой II класса или проволокой Нп-30ХГС при режимах: напряжение дуги 25 ч 30 В, сила тока 180 ч 220 А, шаг наплавки 4,6 м/об, скорость подачи проволоки 1,6 ч 2,1 м/мин.

Наплавленный металл обладает твердостью HRC 32…40 и легко поддается механической обработке.

Вместе с тем этому способу наплавки присущи следующие не­достатки:

1) более высокая стоимость оборудования, чем для руч­ной дуговой наплавки покрытыми электродами;

2) непригодность для наплавки мелких изделий сложной формы.

3) затраты на электроэнергию.

3. Электроконтактное напекание порошка.

Схема электроконтактного напекания металлических порошков на поверхности деталей разработана ЧИМЭСХ.

Рис 1.3 - Схема электроконтактного напекания металлических порошков на поверхности деталей.

Оптимальные режимы напекания порошка, обеспечивающие сцепление в пределах 120…150 МН/м² лежат в пределах: по напряжению - 0,87ч1,35 В на 1 мм толщины слоя, по давлению - 40ч60 МН/м², по затратам энергии - 2,1 ч3,2 Вт ч/г.

Пористость получаемого слоя на оптимальных режимах 8-12%, твердость 70…82 HRB.

Напекание порошка с повышенным содержанием углерода (С=0,84%) проводится по аналогии, что для порошка АП84. При этом сцепление слоя с металлом повышается до 220ч250 МН/м².

Напекание порошка. Сормайт - 1 должно проводится при высоких удельных давлениях (60…80 МН/м²) и пониженных напряжениях (0,73…1,05 В на 1 мм толщины наплавленного слоя).

Основное влияние на качество слоя его сцепление с металлом оказывает скорость напекания, влияющая на температурный режим в процессе напекания.

При напекании на пониженных скоростях 0,12…0,17 м/мин, слой получается весьма плотным (пористость 6ч8%). При повышении скорости напекания на 0,25 м/мин пористость несколько возрастает до 10ч12%, а качество сцепления улучшается в результате уменьшения поверхности окисления детали и порошка в процессе нагрева и формирования слоя.

Напекание порошка ведется «узким» роликом 4 мм по винтовой линии или «широким» на всю поверхность напекания с учетом соблюдения вышеприведенных режимов.

Недостатком известного способа являются низкие качество покрытия и прочность сцепления с основой.

4. Электрометаллизация.

Металлизация - один из распространенных способов получения металлических покрытий поверхностей нанесением на эти поверхности расплавленного металла.

Сущность процесса в следующем: металл, расплавленный дугой, струей сжатого воздуха (давление до 0,6 МПа) покрывает поверхность восстанавливаемой детали. Процесс дуговой металлизации осуществляется специальным аппаратом - металлизатором (рис. 2.4.).

Рис 1.4 - Схема металлизатора. 1 - электродная проволока; 2 - сопло; 3 - провода от трансформатора; 4 - деталь.

Аппарат действует следующим образом: с помощью роликов по направляющим наконечникам непрерывно подается две проволоки, к которым подведен электрический ток. Возникающая между проволоками электрическая дуга расплавляет металл. Одновременно по воздушному соплу в зону дуги поступает сжатый газ под давлением. Большая скорость движения частиц металла (120… 300 м/с) и незначительное время налета, исчисляемое тысячами долями секунды, обуславливает в момент удара его пластическую деформацию, заполнение частицами неровностей и пор поверхности детали, сцепление частиц между собой и с поверхностью, в результате чего образуется сплошное покрытие.

Толщина наплавляемого слоя от нескольких микронов до 10 мм и более. Питание электрометаллизатора осуществляется либо от специальных трансформаторов с дополнительными отводами от витков вторичной обмотки, допускающие напряжение дуги 20 - 55 В (с промежутком через 4 - 5 В) при токе не менее 250 А. Рекомендуемые материалы электродной проволоки: сталь 45, Нп - 30 ХГСА. Металлизация обеспечивает высокую твердость напыленного слоя. Однако, применяя металлизацию, необходимо учитывать, что нанесенный слой не повышает прочности детали. По этому применять металлизацию для восстановления деталей с ослабленным сечением не следует. Кроме этого необходимо знать, что сцепляемость напыленного слоя с основным металлом недостаточна.

5. Наплавка в среде углекислого газа.

Наибольшее распространение при восстановлении деталей подвижного состава получили сварка и наплавка в среде углекислого газа (СО₂) - сварка плавящимся электродом (проволокой) с защитой сварочной ванны от воздуха углекислым газом. Такой способ является самым дешевым при сварке углеродистых и низколегированных сталей. Поэтому по объему производства он занимает одно из первых мест среди механизированных способов сварки плавлением.

Рисунок 1.5 - Дуговая сварка в защитном газе плавящимся электродом. 1 - электрическая дуга; 2 - газовое сопло; 3- подающие ролики; 4 - электродная проволока; 5 - токоподводящий мундштук; 6 - защитный газ

Структура наплавленного металла была неудовлетворительна, в слое имеются поры и трещины. Наименьшее количество дефектов на поверхности шеек получается при наплавке проволокой Нп-2Х13, наплавленный металл при этом имеет структуру аустенита с карбидной сеткой и неравномерную по длине твердость, колеблющуюся от HRC 51-60.

Износ шеек чугунных коленчатых валов, наплавленных в углекислом газе проволокой Нп-2Х13, был больше не наплавленных шеек. Усталостная прочность при этом способе снижается на 45-50%. Из-за указанных недостатков такую наплавку применять нецелесообразно.

6. Лазерный способ восстановления.

Этот способ не может быть рекомендован к использованию на данном

этапе в силу высокой стоимости оборудования и высокой требовательности к

обслуживающему персоналу и культуре производства.

7. Плазменная наплавка.

Рисунок 1.6 - Схема процесса плазменной наплавки 1 - изделие; 2 - источник питания; 3 - балластное сопротивление; 4 - дроссель; 5 - конденсатор; 6 - осциллятор; 7 - сопротивление в цепи вспомогательной дуги; 8 - неплавящийся электрод; 9 - защитное сопло; 10 - формующее сопло; 11 - присадочная проволока; 12 - механизм подачи проволоки

8. Вибродуговая наплавка наплавка.

При ремонте цилиндрических деталей небольших диаметров (10-100 мм) получила применение вибродуговая наплавка. При этом способе на вращающуюся деталь наплавляют металл с помощью электрической дуги, горящей между изделием и вибрирующей электродной проволокой (рис.5.4), колебания которой осуществляются специальным вибратором. Вибрация электрода вызывает кратковременные замыкания и разрывы сварочной цепи, вследствие чего горение дуги и нагрев металла происходят в течение коротких промежутков времени и образуется сварочная ванна небольших размеров. Это позволяет наплавлять детали малых диаметров. Наплавка ведется в струе охлаждающей жидкости или пены, выполняющей также функции защитной среды. Этот способ применяется преимущественно при восстановлении пальцев, валов, осей и других аналогичных изделий.

Рисунок 1.7 - Схема вибродуговой наплавки деталей 1 - электродная проволока; 2 - механизм подачи; 3 - вибратор; 4 - сварочная дуга; 5 - наплавленный валик; 6 - источник питания;7 - изделие; 8 - направление вращения детали

9. Детонационное напыление.

Детонационное напыление -- одна из разновидностей газотермического напыления промышленных покрытий в основе которого лежит принцип нагрева напыляемого материала (обычно порошка) с последующим его ускорением и переносом на напыляемую деталь с помощью продуктов детонации. При детонационном напылении для нагрева и ускорения напыляемого материала используется энергия продуктов детонации газокислородного топлива. В качестве горючего газа обычно применяется пропан-бутановая смесь.

Детонационное нанесение покрытий -- дискретный процесс, осуществляется последовательным выполнением следующих операций, входящих в единичный цикл (выстрел):

- заполнение взрывчатой газовой смесью ствола детонационной пушки;

- подача в ствол пушки порошка;

- взрыв газовой смеси в стволе.

Состав взрывчатой смеси и степень заполнения ствола существенно влияют на энергетические характеристики продуктов детонации. От процентного соотношения горючего, окислителя и разбавителя, а также от их объема зависит:

количество тепла, выделяющегося при детонации;

степень термической диссоциации продуктов детонации;

химическая активность продуктов детонации по отношению к наносимому материалу;

температура и скорость истечения из ствола порошка.

Благодаря высокой скорости напыляемых частиц (600--1000 м/сек.), детонационные покрытия обладают плотностью, близкой к плотности спеченного материала и высокой адгезией. Детонационное напыление позволяет напылять широкий круг материалов: металлы и их сплавы, оксиды, твердые сплавы на основе карбидов. При этом нагрев напыляемого изделия незначителен.

Детонационное напыление из-за своего дискретного характера является очень экономичным, но не слишком производительным методом (по сравнению, например, с высокоскоростным газопламенным напылением). Как правило, оно экономично для напыления поверхностей площадью не более нескольких квадратных сантиметров. Благодаря высокой плотности и адгезии получаемых детонационным способом покрытия широко применяются в авиации, автомобильной и других областях машиностроения.

10. Газопламенное напыление

Сущность газопламенного напыления заключается в нагреве напыляемых материалов газовым пламенем и нанесении их на восстанавливаемую поверхность струей сжатого газа.

Тепло для нагрева материала получают путем сжигания ацетилена или пропан-бутана в кислороде, а переносится материал сжатым воздухом или продуктами сгорания углеводородного топлива. В качестве основного материала применяют порошки, проволоки и шнуры. Газопламенное напыление - один из немногих процессов, с помощью которых наносят покрытия из шнуров.

Рис. 1.8 - Газопламенное напыление.

Срок эксплуатации большей части выбраковываемых деталей может быть продлен нанесением противоизносных и защитных покрытий. Подбор оптимального материала покрытия для конкретных условий работы детали позволяет не только восстановить изношенную деталь, но и увеличить срок службы в несколько раз. Отсутствие температурных деформаций и структурных изменений металла восстанавливаемых деталей.

К преимуществам газопламенного напыления следует отнести небольшое окисление металла, мелкий его распыл, достаточно высокую прочность сцепления покрытия с подложкой, простоту применяемой аппаратуры. Недостатком процесса является сравнительно невысокая производительность.

1.5 Основные сведения

Расплавленный металл в виде распыляемых частиц, летящие со скоростью 120 м/с, попадают на подготовленную поверхность детали и формируют покрытие. Скорость газового потока 150...160 м/с.

Порошок подают, как правило, вдоль оси факела в его внутреннюю часть под действием транспортирующего газа или собственного веса.

Проволоки и шнуры подают в восстановительную часть пламени. Для восстановления деталей применяют три вида газопламенного напыления: без оплавления, с последующим оплавлением, с одновременным оплавлением (в литературе называют газопорошковой наплавкой). Первый вид напыления - без оплавления - служит для восстановления деталей, не испытывающих деформации, температуру > 350 °С и знакопеременные нагрузки. Покрытия без оплавления наносят при восстановлении наружных и внутренних цилиндрических поверхностей подвижных и неподвижных соединений при невысоких требованиях к прочности соединения с основным материалом. Последующее оплавление выполняют газокислородным пламенем, в индукторе или другим источником тепла для покрытий толщиной 0,5... 1,3 мм. Нанесенное покрытие оплавляют при восстановлении наружных и внутренних цилиндрических поверхностей подвижных и неподвижных соединений при повышенных требованиях к износостойкости и прочности соединения с основным материалом. Этот вид оплавления покрытий, полученных газопламенным напылением, применяют редко. Газопламенное напыление с одновременным оплавлением покрытия используют для восстановления деталей из стали и чугуна при износе на сторону 1.3... 1,8 мм.

Газопламенное напыление порошковых материалов подразделяется на три разновидности:

- газопламенное напыление без оплавления, так называемый "холодный" способ получения покрытий без изменения структуры основы или каких-либо ее деформаций с нагревом детали в интервале 200-250 °С, а также деталей из алюминиевых и медных сплавов. Данный метод с успехом может применятся для восстановления валов, насосов, посадочных мест под подшипники и др. деталей, которые не могут быть восстановлены другими методами напыления;

- газопламенное напыление с последующим оплавлением - так называемый "горячий" способ нанесения покрытий на новые или изношенные детали из углеродистых и нержавеющих, сталей и чугуна, преимущественно имеющие форму тел вращения (втулка, валы, штоки, и т.д.);- напыление с одновременным оплавлением:

- так называемый способ газопорошковой наплавки на поверхность детали с местным износом покрытия; процесс осуществляется в единой операции нагрева поверхности, распыления порошка и одновременного оплавления нанесенного слоя.

Напыление с помощью пламени позволяет:

- наносить покрытия на листовые материалы, на конструкции больших размеров, изделий сложной формы;

-покрывать изделия из самых разнообразных материалов, включая материалы, не терпящие термообработки в печи;

-обеспечить равномерное покрытие как на большой площади, так и на ограниченных участках больших изделий;

-значительно увеличить размеры детали (восстановление и ремонт изношенных деталей). Этим методом можно наносить слои толщиной в несколько миллиметров;

- легко механизировать и автоматизировать процесс напыления;

-использовать различные материалы: металлы, сплавы, окислы, карбиды, нитриды, бориды, пластмассы и их различные комбинации; наносить их в несколько слоев, получая покрытия со специальными характеристиками;

-практически избежать деформации основы, на которую производится напыление;

-обеспечить высокую производительность нанесения покрытия при относительно небольшой трудоемкости;

-улучшить качество покрытий. Они получаются более равномерными, стабильными, высокой плотности и с хорошим сцеплением с поверхностью детали.

К основным недостаткам метода нанесения покрытий напылением можно отнести:

-высокий шум, ультрафиолетовое излучение, образование вредных для здоровья работающих соединений напыляемого материала с воздухом, которое сопровождает процесс напыления.

1.6 Обзор оборудования газопламенного напыления

При газопламенном напылении высокотемпературный поток создается при сгорании горючих газов в атмосфере кислорода. Аппараты для газопламенного напыления в зависимости от вида напыляемого материала существуют двух типов: проволочные и порошковые.

Основными элементами газопламенных горелок являются: сопловая система, устройство подачи проволоки или порошка, привод этого устройства, элемент управления, соединения подачи горючего газа и сжатого воздуха (кислорода), корпус с рукояткой.

Горелки могут быть ручными и машинными. В проволочных горелках используется проволока диаметром от 1,5 до 5,0 мм. В зависимости от толщины распыляемой проволоки имеют производительность в ручном режиме работы для стали и алюминия от 1,5 до 8,5 кг/ч; при напылении порошков карбида вольфрама - 4…9, окиси алюминия - 1,5…3,0 кг/ч.

Для газопламенного напыления выпускается много образцов горелок и оборудования.

Аппараты, использующие в качестве материала проволоку, следующие. - горелки типа МГИ выпускаются Барнаульским аппаратно-механическим заводом. Горелка МГИ-4 инжекторного типа снабжена воздушной турбиной и регулятором скорости подачи проволоки, горелка МГИ-4А работает на смеси ацетилена и кислорода, горелка МГИ-4П - на смеси пропан-бутана и кислорода. Станочный аппарат с программным управлением МГИ-5 имеет массу 136 кг. Аппарат УГПНпр массой 3 кг с электрическим приводом выпускает НИИТавтопром (Москва);

- многофункциональная установка газопламенного напыления «Техникорд ТОП-ЖЕТ/2» предназначена для распыления металлических проволок диаметром от 1,5 до 4,0 мм и гибких шнуровых материалов диаметром от 3,0 до 5,0 мм и с целью нанесения покрытий для защиты поверхности деталей от различных

видов изнашивания, кавитации, коррозионного воздействия различных сред, а также ремонта изношенных деталей с одновременным улучшением эксплуатационных свойств поверхности.

Установка включает в себя пистолет-распылитель «ТЕНА ТОП-ЖЕТ/2», изготовленный в ТЦ «ТЕХНИКОРД» по оригинальному образцу пистолета-распылителя “TOP - JET /2” производства компании Saint-Gobain Coating Solutions (Франция), пульт управления рабочими газами ПУ-03, смонтированный на стойке. На стойке предусмотрены крепления для установки двух стандартных еврокатушек с проволокой или шнуровым материалом. Пистолет-распылитель соединяется с пультом управления рабочими газами резинотканевыми рукавами с быстросъемными разъемами для кислорода, горючего газа (ацетилена, пропана или МАФ) и сжатого воздуха. Кислород и горючий газ подаются по рукавам на пульт управления ПУ-03 от стандартных газовых баллонов, оснащенных редукторами. Сжатый воздух, подаваемый от компрессора, предварительно очищается от следов масла и влаги, после чего поступает по рукаву на вход блока подготовки воздуха пульта управления рабочими газами ПУ-03.

Установка обеспечивает работу при подаче:

сжатого воздуха, очищенного от капельной влаги и механических включений, не ниже требований 3 класса загрязненности по ГОСТ 17433-80; кислорода технического ГОСТ 5583-78; горючих газов: ацетилена технического ГОСТ 5457-75 или пропана технического ГОСТ 20448-80 или газа МАФ - заменителя ацетилена;

- установка газопламенного напыления ТСЗП-MDP-115 горелка и система управления

Установка газопламенного напыления ТСЗП-MDP-115 для нанесения покрытий газопламенным методом (Flame Spray-метод) применяется для нанесения металлических покрытий на поверхности как в составе комплексов, так и отдельно. Оснащенные данной установкой комплексы для восстановления шеек коленчатых валов, напыления молибденом (спрабонд) колец синхронизаторов, поршневых колец, ремонта баббитовых и спрабаббитовых подшипников скольжения, антикоррозионной защиты алюминизацией и цинкованием.

Аппараты, использующие в качестве материала порошки, следующие:

- аппараты Барнаульского аппаратно-механического завода предназначены для работы: УГПЛ - с цинком и пластмассами, УГПЛ-П - с термопластическими полимерами, УГПНпор - с различными порошками;

- аппараты 01.02-11, 021-3 и 021-4 Ремдеталь выпускает Липовецкий опытный завод «Ремдеталь». Аппараты 011-1-01 Ремдеталь и 011-1-09 Ремдеталь производит Пышминский завод подъемно-транспортного оборудования;

- аппараты ГАЛ-2, -4, -5 и -6 выпускают московские предприятия ЦНИИТмаша и ВНИИавтогенмаша. Наплавочные горелки типа ГН изготовляют предприятия ВНИИавтогенмаша. Аппараты ГН-1-02, ГН-2-02, ГН-3-02 и ГН-4-02 работают на ацетилене с кислородом, горелка ГН-3-02 имеет водяное охлаждение. Аппараты ГН-2П-02 и ГН-ЗП-02 функционируют на пропан-бутане и кислороде.

- институт надежности машин НАН Беларуси производит аппараты УПТР-1-78 и УПТР-1-85, а Белорусское республиканское НПО порошковой металлургии (Минск) - аппараты УПТР-86, УГПН-П, УГПН-У. Институт электросварки им. Е.О. Патона выпускает аппараты Л5405, УН-121 и УГПН-005.

- установка «Jetkoot» (США) обеспечивает скорость газового потока 3000...4000 м/с, при этом скорость частиц порошка размером 2...20 мкм достигает 400...600 м/с. Пористость покрытия < 2 %, прочность его соединения с восстанавливаемой поверхностью до 70 МПа, шероховатость наружной поверхности слоя Rz 29 мкм. Разработан аппарат для сверхзвукового напыления «Топас» (Киев).

- установка газопламенная порошковая термораспылительная модели МРК-10 предназначена для термического распыления порошков металлов и сплавов с целью нанесения покрытий для защиты поверхности деталей от различных видов изнашивания, кавитации, фреттинг-коррозии, окисления, коррозионного воздействия различных сред, а также ремонта изношенных деталей с одновременным улучшением эксплуатационных свойств поверхности деталей.

Установка, разработанная в Технологическом Центре «ТЕХНИКОРД», включает в себя порошковый пистолет-распылитель ПР-10, пульт управления рабочими газами ПУ-03, смонтированный на стойке. Пистолет-распылитель ПР-10 соединяется с пультом управления рабочими газами резинотканевыми рукавами с быстросъемными разъемами для кислорода, горючего газа (ацетилена, пропана или МАФ) и сжатого воздуха. Кислород и горючий газ подаются по рукавам на пульт управления ПУ-03 от стандартных газовых баллонов, оснащенных редукторами. Сжатый воздух, подаваемый от компрессора, предварительно очищается от следов масла и влаги, после чего поступает по рукаву на вход блока подготовки воздуха пульта управления рабочими газами ПУ-03.

Установка обеспечивает работу при подаче:

сжатого воздуха, очищенного от капельной влаги и механических включений, не ниже требований 3 класса загрязненности по ГОСТ 17433 кислорода технического ГОСТ 5583; горючих газов: ацетилена технического ГОСТ 5457 или пропана технического ГОСТ 20448 или газа МАФ - заменителя ацетилена.

Установка МРК-10 может эксплуатироваться в цеховых или полевых условиях в средах, не содержащих паров кислот, щелочей и других едких жидкостей.

Для газопламенного напыления покрытий на шейки валов ВНИИТУВИД «Ремдеталь» создал установку 011-1-01 блочно-модульного строения, которая разработана на базе установки 011-1-00 для наплавки валов. НИИТавтопром предлагает установку для газопламенного напыления шеек коленчатых валов двигателей ЗИЛ-130. Линия 5835 служит для нанесения износостойких покрытий на вилки коробок передач.

Некоторые горелки и аппараты для газопламенного напыления приведены в табл. 1.2.

Таблица 1.2 - Горелки и аппараты газопламенного напыления порошкового типа

Показатель	Аппараты и горелки
	021-400-000	УПТР-1-78М	ГН-2	ГН-2М	ГАЛ-6	УПН-8
Тип	Переносной	Универсальный	Переносной	Универсальный
Давление, МПа: -кислорода -ацетилена -пропана	0,15..0,25 0,025..0,015 -	0,15 0,095 -	0,30…0,35 0,01 -	0,45 - 0,005	0,45 0,02..0,07 -	0,4 0,4 -
Расход, м3/ч -кислорода -ацетилена -пропана	0,8..1,0 0,6…0,8 -	1,75 0,95 -	0,8 0,6 -	0,75 - 0,45	0,75..1,15 0,7…1,05 -	2,2 1,7 -
Максимальная производи тельность, кг/ч	1,6..2,6	9,6	2,5	2,0	8,0	10,0
Полезный объем порошкового питателя, л	0,4	0,66	0,2	10,5	2,0
Размер частиц порошка, мкм	40…100	40…160	40…100	30…150
Масса, кг	2,6	1,3	1,0		1,53	17

По мощности пламени газовые горелки подразделяются на микромощные (до 60 л/ч), малой (до 700 л/ч), средней (до 2500 л/ч) и большой мощности (до 7000 л/ч), а по степени механизации - на ручные и машинные. В зависимости от способа подачи горючего газа горелки делят на инжекторные и безинжекторные. Активирование газопламенного напыления обеспечивается эффективным теплообменом между пламенем и материалом, а также качественным смешением рабочих газов.

Высокое качество покрытий, нанесенных газопламенным напылением, дает термораспылительная проволочная установка «Терко», разработанная в Институте надежности машин НАН Беларуси. Эта установка демонстрирует также надежную работу. В комплект установки (рис. 3.33) входят: термораспылительный пистолет, малогабаритный блок управления подачей рабочих газов, блок управления электроприводом подачи проволоки, распылительные головки для работы на различных горючих газах (ацетилене или пропан-бутане).

Термораспылительный пистолет «Терко» позволяет активировать процесс напыления материала. Кроме того, в отличие от других установок в механизм подачи проволоки установки «Терко» встроен электропривод, а не воздушная турбина, что значительно повышает точность регулирования скорости транспортировки проволоки. Используется дешевый горючий газ - пропан-бутан.

Установка снабжена быстросъемными разъемами типа байонет, имеет трехступенчатую защиту от обратных ударов пламени, легко транспортируется (общая масса со шлангами 14,6 кг).

С помощью установки «Терко» наносят покрытия из проволочных и прутковых материалов диаметром 1,6...3,5 мм с производительностью до 6 кг/ч (по стали). Малое количество хрупких оксидов, значительное количество интерметаллидов, образование закалочных структур и достаточно высокая пластичность напыленного слоя создают предпосылки для применения покрытий в новых условиях работы и расширения области их распространения. Стальные покрытия имеют пористость 2...4 %, плотность покрытий из алюминиевых сплавов практически приближается к плотности литого материала. Прочность соединения покрытия с основой составляет > 30 МПа.

Как показал опыт ИТК «Надежность машин» (Минск), эффективно применение электродугового и газопламенного напыления проволочными материалами деталей, работающих в трущихся сопряжениях (коленчатых валов, осей, подшипников скольжения, направляющих) и поверхностей отверстий под подшипники. Фирма «Castolin + Eutektic» (Швейцария) выпускает установки для газопламенного напыления «CastoDin 2000» и «Rototec 80».

Покрытия, полученные газопламенным напылением шнуровых материалов, представляют альтернативу плазменным покрытиям. Покрытия, полученные газопламенным напылением шеек валов шнуровыми материалами, показывают высокие эксплуатационные качества, однако высокая стоимость шнуров (35...45 долл. США за килограмм) сдерживает их широкое применение в ремонтном производстве. Стоимость шнуровых материалов, необходимых, например, для восстановления чугунного коленчатого вала, превышает стоимость отливки этой детали.



1.7 Обзор напыляемых материалов

В зависимости от требуемых свойств покрытий, получаемых при газопламенном напылении, наиболее широко применяются следующие материалы [18]:

Молибден (Мо) хорошо сцепляется с поверхностью черных металлов, поэтому его часто используют для напыления подслоя, на который потом наносят покрытия других металлов. Молибденовые покрытия обладают хорошей износостойкостью. Для газопламенного напыления также используют сплавы молибдена с железом, титаном, кремнием и механические смеси на основе молибдена с добавками окиси алюминия и окиси титана.

Проволочные сплавы на основе железа с высоким содержанием углерода (таблица 1.2) имеют низкую стоимость, высокую износостойкость. Ярко выраженный недостаток этих порошков склонность к окислению при напылении.

Таблица 1.2 - Сплавы на основе железа с высоким содержанием углерода

Марка	Химический состав	Твердость покрытия, HRCэ	Температура плавления, К
	C	Cr	Si	B	Ni	Mn	Fe
ПР-Х4Г2Р4С2Ф	1,2	3,7	2,2	3,3	-	-		62	1473
ПР-8Х16Н8Ф3ТР	1,8	16,5	-	1,5	7,7	-		55	1418
ПГ-АН-1	2,8	32	2,5	1,8	-	1,5		54	1523
ЛГС-1	1,5	2,0	5,0	0,7	4,0	-		42	1503

Группа терморегулирующих порошков на основе интерметаллидов (Ni-Ti; Ni-Al; Ni-Cr) отличается хорошими адгезионными свойствами вследствие экзотермических реакций компонентов и обеспечивает высокие плотность и износостойкость покрытий. Наибольшее распространение получили самофлюсующие порошки системы никель-хром-кремний-бор марок ПГ-10Н-01, ПГ-10Н-04, ПГ-12Н-01 и др. Эффект самофлюсования у этих сплавов достигается тем, что при оплавлении кремний и бор связывают кислород, адсорбированный на поверхности порошка, в боросиликатные шлаки, которые всплывают на поверхность. Покрытия из этих металлов обладают высокой износостойкостью, коррозионной и эрозионной стойкостью при повышенных температурах.

Коррозионностойкие покрытия должны обладать высокой плотностью, не иметь сквозных пор. Порошок диоксида титана (TiO2) в напыляемой смеси служит легкоплавкой составляющей и благоприятствует достижению поставленной цели. Плотность покрытия может быть также повышена введением до 25 % фторидов, щелочно-земельных металлов или 2 5 % Cr2O3.

Для предотвращения отслаивания покрытия от основы, что вызвано большой разницей в коэффициентах термического расширения, к оксидам добавляют порошки металлов, например меди. В практике часто используют смеси порошков окислов с металлами: Al2O3-Ni; Al2O3-Mo; Al2O3-Cr и другие. Возможность применения плазменных оксидных покрытий для защиты деталей машин от абразивного изнашивания, кавитации и коррозионного воздействия агрессивных сред представляет большой интерес. Однако для залечивания пористости необходимы дополнительные операции по пропитке таких покрытий различными лаками, полимерами.

Метод газопламенного напыления покрытий используют в различных отраслях машиностроения для защиты поверхностей деталей и узлов машин от абразивного, эрозионного, коррозионного и других видов воздействия рабочей среды для восстановления деталей, изношенных во время эксплуатации, а также упрочнения деталей машин. Подбирая различные материалы покрытий, можно модернизировать свойства поверхностного слоя в широких пределах (таблица1.6).



Таблица 1.3 - Материалы покрытий и характеристики.

Материал покрытий	Характеристика поверхностного слоя, улучшаемая нанесением покрытий
Al2O3;Al-Ni;Cr-B-Ni-Si;Ni-Ti;Cr2O3; Cr;WC;MgAl2O4	Износостойкость
Al; Al2O3;Cr;Ti;Zn;Cr2O3-TiO2	Коррозионная стойкость
Al2O3;ZrO2; Al-Ni;Mo;ZnB;MgAl2O4	Термостойкость
ZrO2;WC-CO;TiC;Cr2O3;Cr-B-Ni	Эрозионная стойкость
W;Mo;WC;Cr-Ni;MoSi2;MgAl2O4	Жаропрочность
Al-Ni;Ti-Ni;Al2O3;ZrO2	Антисхватывание подвижных узлов
Al2O3;NiSi2;Al-Ni;ZrO2	Теплоизоляция
Al2O3;BaTiO3;SiO2;MgO-Al2O3	Электроизоляция
Mo;Ti-Ni;Al;Ni	Герметичность соединений

1.8 Обзор применяемых горючих газов

При газопламенном напылении применяются два типа газов. Транспортирующие и горючие газы. К транспортирующим, т. е. переносящим расплавленные частицы напыляемого материала относятся чаще всего применяемый кислород и воздух.

В качестве горючих газов применяют следующие газы:

- ацетилен (этин) - углеводород состава С2Н2, содержащий тройную углерод-углеродную связь;

- пропан, CH?CH?CH?, насыщенный углеводород; бесцветный горючий газ, без запаха;

- бутан (C4H10) -- органическое соединение класса алканов. В химии название используется в основном для обозначения н-бутана. Такое же название имеет смесь н-бутана и его изомера изобутана CH(CH3)3;

- MAPP (МАПП) газ -- смесь сжиженного нефтяного газа (56%) с метилацетилен-пропадиеном (44%);

- Газ МАФ - это сжиженный ацетилен низкого давления, он представляет собой смесь метилацетилена и аллена (пропадиена), в целях безопасности стабилизированную в различных сочетаниях изобутаном, изобутиленом, пропаном, пропиленом, бутадиеном или другими углеводородами.

1.9 Технология нанесения покрытий

Технологический процесс нанесения покрытий (рисунок 1.6) включает следующие операции: предварительную подготовку поверхности изделия для обеспечения прочного сцепления напыляемого материала; подготовку материала; нанесение покрытия; механическую обработку покрытия после напыления [22].

Рис. - 1.9 Структура технологического процесса газопламенного напыления деталей.



1.10 Механическая обработка поверхностей

Предварительной механической обработке подвергаются бывшие в эксплуатации детали, подлежащие восстановлению. Для этого применяют грубую обдирку на наждачном круге, удаляя раковины, трещины, поры. Для придания правильной геометрической формы изношенным участкам, применяют точение [31].

При нанесении покрытий толщиной более 1,0 мм для нагруженных деталей используют и специальную механическую обработку. К видам такой обработки относятся накатка роликом, насечка, фрезерование канавок, нарезание "рваной" резьбы. Не следует применять крупные резьбы или канавки.

Это приводит к чрезмерной пористости и появлению газовых пузырьков в оплавленных покрытиях.

Накатку делают накатным роликом, закрепленным в резцедержателе токарного станка.

Насечки наносятся методом фрезерования (в несколько рядов при наклонном положении вращающейся фрезы), вручную или с помощью пневмозубила.

Канавки клиновидной формы прорезают дисковой фрезой или соответствующим строгальным резцом.

"Рваную" резьбу нарезают инструментом с отрицательным задним углом в 60-70 . Вершина угла должна иметь радиус 0,3-0,5 мм, угол резания 80 . Вылет резца не менее 70-100 мм. Режущую кромку смешают на 1,5-5,0 мм в зависимости от диаметра обрабатываемой детали. Нарезку производят на малых оборотах без применения охлаждающей жидкости.

...