© 2018 «Научно-техническая фирма НТВ»

Ремонт шнеков, материальных цилиндров, восстановление деталей.

Изготовление шнеков, шнековых пар, сталебронзовых деталей.

РЕШЕНИЯ ДЛЯ ПРЕДПРИЯТИЙ

НОВОСТИ И СТАТЬИ

12 августа 2015

Ремонт корпусных деталей

К корпусным деталям, помимо блоков цилиндров ДВС, относятся корпусы коробок скоростей,  корпусы редукторов, кранов, стрелы строительных машин и др.

К корпусным деталям, помимо блоков цилиндров ДВС, относятся корпусы коробок скоростей, корпусы редукторов, кранов, стрелы строительных машин и др. Они изготавливаются из чугуна, стали, алюминия. Основными дефектами корпусных деталей являются износ отверстий под подшипники, трещины в стенках, пробоины. Последние два дефекта устраняются с помощью сварочных операций и не представляют сложности при ремонте.

Износ отверстий под подшипники в корпусных деталях влечет за собой нарушение межосевого расстояния между валами в механизме, что провоцирует изнашивание других, находящихся в сопряжении деталей, например, зубьев шестерен. Поэтому при ремонте корпусной детали уделяется особое внимание определению первоначального места расположения оси отверстия под подшипники. Эту работу выполняют на вертикально или горизонтально – расточных станках. После расточки отверстия изготавливают, как правило, ремонтную втулку и устанавливают её в расточенное отверстие, закрепляют, при необходимости снова растачивают для обеспечения необходимой посадки под подшипник.

Блоки цилиндров дизелей изготавливаются из серого чугуна. Сварочный нагрев и последующее охлаждение настолько изменяют структуру и свойства чугуна в зоне расплавления и околошовной зоне, что получить сварные соединения без дефектов с необходимым уровнем свойств оказывается весьма затруднительно.

Качественно выполненное сварное соединение должно обладать необходимым уровнем механических свойств, плотностью (непроницаемостью), удовлетворительной обрабатываемостью.

Причины, затрудняющие получение качественных сварных соединений на чугунных деталях следующие:
- высокие скорости охлаждения металла шва и зоны термического влияния, соответствующие термическому циклу сварки, приводят к отбеливанию чугуна, т.е. появлению участков с выделениями цементита той или иной формы в различном количестве. Их высокая твердость практически лишает возможности обрабатывать деталь режущим инструментом;
- вследствие местного неравномерного нагрева металла возникают сварочные напряжения, которые в связи с очень незначительной пластичностью чугуна приводят к образованию трещин в шве и околошовной зоне. Наличие отбеленных участков, имеющих большую плотность, чем серый чугун, создает дополнительные структурные напряжения, способствующие трещинообразованию;
- интенсивное газовыделение из сварочной ванны, которое продолжается и на стадии кристаллизации, может приводить к образованию пор в металле шва;
- повышенная жидкотекучесть чугуна затрудняет удержание расплавленного металла от вытекания и формирование шва;
- наличие кремния и других элементов в металле сварочной ванны способствует образованию на ее поверхности тугоплавких окислов, приводящих к возникновению непроваров.

Холодная сварка чугуна электродами положительных результатов не обеспечивает, так как при больших скоростях охлаждения образуется структура белого чугуна в шве и высокотемпературной области околошовной зоны, а также происходит закалка металлической основы участков зоны термического влияния. Возникающие при этом деформации превышают деформационную способность металла шва и околошовной зоны, в результате чего образуются трещины.

Разработанная технология холодной полуавтоматической сварки позволяет обеспечить предел прочности сварного шва 420-480МПа при твердости 150-170НВ. При этом гарантированно отсутствует отбел чугуна в околошовной зоне.

Получение качественных сварных соединений возможно лишь на перлитных и перлито-ферритных чугунах с содержанием феррита не более 10-15%. Поэтому перед началом работ проводится металлографическое исследование материала свариваемой детали в районе трещины.

Головка (крышка) цилиндра является наиболее сложной по конструкции и одной из наиболее нагруженных в тепловом отношении деталей двигателя. Тепловой поток, отводимый в нее, превосходит поток, отводимый в поршень, а сложность конструкции приводит к большой неравномерности тепловых нагрузок на ее отдельные элементы и, как следствие, к высоким температурам и, особенно, температурным напряжениям. Последнее является главной причиной того, что выходы из строя головок (крышек) цилиндра относятся к хроническим дефектам, свойственным многим моделям двигателей. При этом, в подавляющем большинстве случаев, причина выхода из строя заключается в появлении сквозных трещин в огневом днище.

В процессе работы головки (крышки) цилиндра происходит изнашивание посадочных поверхностей под клапаны впуска и выпуска. Общепринятая методика восстановления таких головок заключается в растачивании отверстий и установке ремонтных седел. Ее недостатками являются:

- ослабление огневого днища в месте расточки;
- возможное образование трещин и выпадение седла в процессе работы дизеля;
- появление барьера, которым является зазор между расточкой в головке и седлом, для отвода тепла в систему охлаждения от самой головки и клапана. Это приводит к увеличению их температур и неблагоприятно сказывается на надежности работы.

Головки цилиндров дизелей изготавливаются из низколегированного серого чугуна со структурой перлита. Плохая технологическая свариваемость этого материала может привести к следующим дефектам:

- отбеливанию чугуна, т.е. появлению участков с выделениями цементита в той или иной форме. Высокая твердость отбеленных участков практически лишает возможности обрабатывать чугуны режущим инструментом;
- образованию трещин в шве и околошовной зоне вследствие местного неравномерного нагрева;
- образованию пор вследствие газовыделения из сварочной ванны, которое продолжается и на стадии кристаллизации;
- непроваров вследствие образования на поверхности тугоплавких окислов.

Восстановлению подлежат головки цилиндров с полным износом уплотнительного пояска в отверстиях под клапаны, не имеющие сквозных трещин на огневом днище.

 

Технологический процесс восстановления головки цилиндра включает в себя:
- предварительная механическая обработка отверстий;
- наплавка буферного слоя;
- механическая обработка под наплавку седла;
- наплавка седла жаропрочной сталью аустенитного класса (механические свойства наплавленного металла, не менее: временное сопротивление - 540 МПа; относительное удлинение - 30%; ударная вязкость - 98 Дж/см2; твердость после наплавки 240 HV). В процессе работы поверхность седла наклепывается до твердости 450 HV;
- окончательная расточка седла в соответствии с чертежом.

Проварка трещин в муфте

Восстановление посадочной поверхности в корпусе подшипника

Наплавка буферного слоя на уплотняющую фаску

Головка (крышка) цилиндра после восстановления