Восстановление крышки боковой - ПЗ, Чертежи

2.2 Разработка технологического процесса восстановления детали по указанному дефекту.

2.2.1 Анализ и проработка возможных способов восстановления дефектов детали.

Дефект N 1.

Сварка и наплавка.

При изготовлении многих деталей автомобилей применяют серый и ковкий чугуны. Из серого чугуна изготавливают такие корпусные детали, как блок цилиндров, картер сцепления, картер коробки передач и др. Ковкий чугун применяют при изготовлении ступиц задних колес, картеров редукторов задних мостов и других деталей.

Характерными дефектами этих деталей являются трещины, пробоины, отколы фланцев, повреждения резьбы в отверстиях и т. п. Наиболее распространенным способом устранения этих дефектов является сварка.

Основной трудностью сварки чугуна является возможность отбеливания шва, которое происходит в результате быстрого охлаждения наплавленного металла и выгорания кремния. При быстром охлаждении углерод не успевает выделиться в виде графита и остается в химически связанном состоянии в виде цементита. Сварочный шов получается очень твердым, хрупким и не поддается обработке.

При сварке в результате местного нагрева деталей и большой усадки чугуна При охлаждении из расплавленного состояния в деталях возникают значительные внутреннее напряжения. Образующиеся при сварке чугуна тугоплавкие окислы с температурой плавления около 1400 °С создают на поверхности сварочной ванночки твердую пленку, которая препятствует свободному выходу газов из расплавленного металла и, таким образом, способствует возникновению пор и раковин.

При восстановлении чугунных деталей применяют два основных способа сварки: «горячую» (с подогревом детали) и «холодную» (без подогрева).

При горячем способе сварки сначала производят механическую подготовку детали к сварке(засверливание концов трещин, разделку кромок и т. п.), а затем в специальных печах ее подогревают до температуры 550.. .600 °С. Сварку производят ацетиленокислородным пламенем.

В качестве присадочного материала используют стержни диаметром 6... 8 мм, отлитые из серого чугуна с повышенным содержанием кремния (до 3.. .3,5%). Для защиты наплавленного металла от окисления и удаления окислов используют флюс, состоящий из 50%ной смеси буры и двууглекислого натрия.

Режим сварки рекомендуется следующий: мощность сварочной горелки выбирают из расчета расхода 0,10. ..0,12 м3/4 ацетилена на 1 мм толщины свариваемого металла; сварочное пламя должно быть нейтральным или с небольшим избытком ацетилена. После сварки детали медленно охлаждают в термостатах (копильниках).

Горячий способ обеспечивает высокое качество сварки, однако в технологическом отношении он очень сложен и поэтому применяется сравнительно редко, главным образом дли восстановления сложных и корпусных деталей.

Холодный способ сварки чугуна в технологическом отношении проще и поэтому в авторемонтном производстве нашел широкое применение. Наиболее часто при этом применяют ручную и полуавтоматическую электродуговую сварку стальными электродами и электродами из цветных металлов и сплавов.

Сварка чугуна стальными электродами является наиболее простым и экономичным способом сварки, однако при этом возможны науглероживание и закалка шва, что ухудшает его обрабатываемость. При этом способе сварки рекомендуется применять электроды марки ЦЧ4, изготовленные из сварочной проволоки св. 08 с толстым покрытием, содержащим титан.

Сварка чугуна электродами из цветных металлов менее экономична, но дает хорошие показатели с точки зрения прочности, пластичности и плотности шва. Наиболее широкое применение получили медные электроды марки ОЗЧ1 с покрытием, содержащим железный порошок и медно-никелевые электроды марки МНЧ1 с покрытием типа УОНИ55. Наилучшие результаты дает сварка электродами МНЧ1. Сварочный шов при этом состоит из железоникелевого сплава и обладает высокой прочностью и пластичностью.

Холодную сварку, чугуна рекомендуется производить электродами диаметром 3. ..4 мм на постоянном токе обратной полярности при напряжении 20. . .25 В и силе тока 120... 150 А.

Полуавтоматическую сварку серого и ковкого чугуна можно производить самозащитной электродной проволокой ПАНЧ11 и ПАНЧ12 на основе никеля. При сварке чугунных деталей этой проволокой применяют сварочный полуавтомат А547У.

Наибольшей склонностью к отбеливанию обладает ковкий чугун. Для предохранения от отбеливания сварку ковкого чугуна следует вести при более низкой температуре, чем температура распада углерода отжига (950 °С). Наиболее хорошие результаты дает применение пайки-сварки латунными электродами марок ЛОМНА541040, ЛОК-59-1-03 и Л62. Пайкосварку чугунных деталей производят ацетиленокислородным пламенем с использованием флюса марки ФПСН2, содержащего 50% борной кислоты, 25% углекислого лития и 25% углекислого натрия. При пайке-сварке кромки деталей нагревают до 700.. .750 °С.

Дефект №4.

Калибровка отверстия.

Восстановление отверстия производится метчиком, для более точного восстановления калибровка метчиком проводится в 3 этапа: Черновой метчик нарезает резьбу начерно, средний метчик дает уже более точную резьбу, чистовой метчик используют для окончательного точного нарезания резьбы и ее калибровки.

Дефект №3

Методы электролитического восстановления деталей. Хромирование

К электролитическим методам покрытия деталей относятся осаждение сплавов, хромирование, железнение, никелирование, меднение, цинкование и т. д. Чаще при восстановлении деталей в ремонтной практике находят применение хромирование и железнение. Максимальная толщина покрытия при хромировании может достигать 0,20,3 мм, а при железнении - 2-3 мм. Объясняется это тем, что железо осаждается в 1020 раз быстрее, чем хром.

Хромирование повышает износостойкость детали благодаря высокой твердости и износоустойчивости хрома. Хромированные поверхности обладают также высокими антикоррозионными свойствами. Поверхности, покрытые железнением, имеют меньшую твердость. Слой покрытия, нанесенный при железнении, по физико-механическим свойствам примерно соответствует среднеуглеродистым сталям.

Процесс хромирования используется при восстановлении поверхностей деталей машин и механизмов благодаря ценным физико-механическим свойствам электролитически осажденного хрома: высокой твердости, износостойкости, низкого коэффициента трения, хорошего сцепления с основным металлом.

Недостатки способа хромирования: низкая скорость осаждения (2450 мкм/ч) и плохая смачиваемость хрома маслами. Поэтому хромирование используется только при небольшой степени износа. В ремонтном производстве наибольшее применение находит электролит, содержащий 150 г/л хромового ангидрида, 1,5 г/л серной кислоты, а также электролит, состоящий из 250 г/л хромового ангидрида и 2,5 г/л серной кислоты.

Из электролита низкой концентрации можно получать покрытия большей твердости, чем из электролита высокой концентрации. Недостатком такого электролита является то, что в него надо часто добавлять хромовый ангидрид. Поэтому на ремонтных предприятиях более часто применяется электролит, содержащий 250 г/л хромового ангидрида.

Кроме хромовой и серной кислот в электролите в начале процесса присутствует некоторое количество трехвалентных ионов хрома (1,22,5 г/л), который затем образуется при восстановлении шестивалентных соединений хрома на катоде в процессе электролиза. В случае чрезмерного накопления трехвалентного хрома его окисляют проработкой электролита при пониженной анодной плотности тока. Вместо Cr2O3 используется краситель метиленовый голубой (концентрацией 2-5 г/л), который позволяет увеличить выход хрома по току и повысить качество покрытия.

Для хромирования деталей применяется также электролит, в 1 л которого содержится 250350 г хромового ангидрида, 50 - 75 г карбоната кальция, 520 г гипса. В этом электролите автоматически поддерживается оптимальное соотношение трехокиси хрома и сульфат-ионов.

Твердость хромовых покрытий, как и твердость железа, зависит от условий осаждения. Припуск хрома на механическую обработку рекомендуется делать в пределах от 0,08 до 0,1 мм. Перед хромированием детали шлифуются до выведения следов износа, а затем промываются в органических растворителях и протираются ветошью. В качестве растворителей можно использовать бензин, керосин, трихлорэтилен и т. д.

Промытые детали монтируются на подвеску и обезжириваются. Если необходимо обезжирить только отдельные места, а всю деталь нельзя погружать в раствор, применяется обезжиривание вручную, протиркой этих мест венской известью.

Декапирование стальных деталей следует проводить в течение 3090 с при плотности тока 2540 А/дм2.

После анодного декапирования детали загружаются в ванну хромирования при выключенном токе и нагреваются в течение 5-6 мин. Затем дается полный ток в соответствии с режимом хромирования данной детали. Колебания температуры электролита должны быть в пределах +5 °С. Не допускаются перерывы подачи тока в процессе электролиза, поскольку это вызывает отслаивание хромового покрытия. Хромирование после перерыва тока возможно, если хромируемую поверхность подвергнуть анодному травлению при плотности тока 2530 А/дм2 в течение 30 - 40 с, а затем, изменив направление тока, продолжать процесс. В этом случае осаждение хрома следует начинать при катодной плотности тока 2025 А/дм2 и постепенно увеличивать до нормальной величины.

Аноды для хромирования изготавливаются из чистого свинца или сплава, состоящего из 9293% свинца и 7-8 % сурьмы.

В ванне расстояние между анодами и деталями не должно превышать 3035 мм, расстояние деталей от днища ванны - не менее 100150 мм, а расстояние деталей от зеркала раствора электролита - не менее 5080 мм. Уровень электролита должен быть ниже верхних кромок ванны на 100150 мм. При этом слой хрома откладывается равномерно по всей поверхности детали.

Глубина погружения анодов и деталей в ванну должна быть одинаковой, так как иначе на краях деталей образуются утолщения. Плоские детали в ванне должны располагаться вертикально. В этом случае пузырьки водорода, выделяющиеся на поверхность детали, свободно удаляются.

Итак, из вышесказанного наиболее предпочтительным методом является хромирование в электролите, содержащим 150 г/л хромового ангидрида, 1,5 г/л серной кислоты.

2.2.2 Выбор технологических баз для обработки детали.

В нашем случае выбираем базу, диаметром 62мм т.к. это удобнее всего в данном случае. Она не подвергалась износу, поэтому её не нужно восстанавливать.

Восстановление.dwg