Файл: Учебное пособие издание второе, дополненное рекомендовано Министерством общего и профессионального.pdf

матoрного масла с добавкой флюоресцирующего красите- ля. Жидкость проникает в дефекты и там задерживается.
Остатки жидкости смывают холодной водой, деталь су- шат сжатым воздухом и припудривают порошком селика- геля. При освещении детали ультрафиолетовым излуче- нием порошок селикагеля, пропитанный флюоресцирую- щей жидкостью, будет ярко светиться желто-зеленым све- том. Трещины будут видны в виде широких полос, поры — в виде пятен.
Люминесцентные дефектоскопы позволяют выявить тре- щины шириной 0,01 мм.
Ультразвуковой метод дефектоскопии основан на свой- стве ультразвука проходить через металлические изделия и отражаться от границы раздела двух сред, обладающих раз- ными акустическими свойствами. Источникам ультразвуко- вых колебаний служат пластинки кварца, титаната бария, обладающие пьезоэлектрическим эффектом, сущность ко- торого состоит в следующем. Если на пластинку кварца по- дать электрический ток высокой частоты, то она будет изда- вать механические колебания той же частоты. И, наоборот, если пластине дать механические колебания, она будет вы- рабатывать электрический ток той же частоты. По этому принципу устроены импульсные ультразвуковые дефектос- копы (рис. 163).
Ток высокой частоты от генератора (2) подается на щуп
(1) с пьезоэлементом (3). Образующиеся механические уль- тразвуковые колебания передаются в металл, в местах входа
(а) и выхода (б) отражаются и поступают на пьезоэлемент, где преобразуются в электрический ток. Импульсы тока уси- ливаются усилителем (4) и фиксируются на экране осцил- лографа (5) в виде всплесков а, б. Расстояние а—б характе- ризует бездефектный участок металла. При наличии дефек- та в от него отражаются ультразвуковые колебания, которые фиксируются на экране осциллографа точкой в. Расстояние
а— в определяет место расположения дефекта.
368

Рис. 163. Схема импульсного ультразвукового дефектоскопа:
1 — щуп; 2 — генератор высокой частоты; 3 — пьезоэлемент; 4 —
усилитель; 5 — осциллограф
Метод ультразвуковой дефектоскопии позволяет устано- вить любые дефекты (трещины, поры, неметаллические включения и т. д.), залегающие на глубине 1—2500 мм.
Для обнаружения скрытых дефектов в полых деталях ши- роко применяется метод гидравлических и пневматических испытаний.
Проводятся такие испытания на специальных стендах.
Так, дефекты в блоке и головке блока цилиндров устанавли- вают гидравлическим испытанием на стенде, обеспечиваю- щим герметизацию всех отверстий. Блок заполняется горя- чей водой, и в нем создается давление 0,3—0,4 МПа. Нали- чие дефектов определяют по подтеканию воды.
Пневматические испытания позволяют определить гер- метичность радиаторов, топливного бака и др. путем закач- ки в них сжатого воздуха под давлением, согласно техничес- ким условиям. Далее агрегаты помещают в ванну с водой и по выделению пузырьков определяют место нахождения дефекта.
369

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. По каким признакам ведут сортировку деталей?
2. По каким параметрам оценивается годность деталей?
3. Что понимается под термином «дефект»? Привести при-
меры дефектов, характерных для деталей автомобиля.
4. Объяснить сущность и указать применение следующих ме-
тодов контроля:
• магнитного;
• капиллярного;
• ультразвукового;
• гидро-, пневмоиспытаний.
Ремонт и восстановление деталей
Целью ремонта деталей является восстановление всех гео- метрических размеров детали, формы и расположения поверхностей и обеспечение физико-механических свойств в соответствии с техническими условиями на изготовление новой детали.
Кроме того, при ремонте очень часто решается и задача повышения долговечности и работоспособности деталей за счет применения новых материалов, новых технологий и более прогрессивных способов выполнения работ с минималь- ными трудозатратами.
При ремонте автомобилей широкое применение находят следующие способы восстановления изношенных деталей: механическая обработка; сварка, наплавка и напыление ме- таллов, гальваническая и химическая обработка.
Выбор того или иного способа зависит от многих факто- ров, таких как технические возможности предприятия, объем ремонтных работ, сложность конфигурации детали, техничес- кие условия на изготовление детали и др. Предпочтение отда- ется тому способу, который обеспечит выполнение ремонт- ных работ с наибольшей экономической эффективностью.
370

Восстановление деталей механической
обработкой
Механическая обработка при ремонте применяется:
• для снятия припуска на обработку после наплавки, свар- ки, напыления и др. и придания детали заданных гео- метрических размеров, формы;
• для обработки одной из сопряженных деталей при ре- монте под ремонтные размеры;
• для установки дополнительных ремонтных деталей.
После снятия наплавленного металла деталь обычно имеет заданные по чертежу размеры и форму, но не облада- ет требуемыми физико-механическими свойствами. Поэто- му ответственные детали (коленчатый вал, распределитель- ный вал и др.) после предварительной механической обра- ботки проходят термическую обработку для получения необ- ходимых физико-механических свойств (обычно твердости).
После термообработки проводят окончательную механиче- скую обработку детали с целью получения требуемой шеро- ховатости (шлифование).
Вместо процесса термической обработки и последующего шлифования иногда выполняется накатывание (раскатыва- ние) поверхности шариком или роликом. Такая обработка увеличивает твердость и чистоту поверхности (рис. 164).
Накатка представляет собой оправку, на которой крепит- ся подпружиненный шарик. Оправка устанавливается на ста- нок вместо резца. Повышения твердости поверхности отвер- стия можно достичь продавливанием шарика или специаль- ной оправки (рис. 164 б).
При ремонте пар трения поршень — цилиндр, коленча- тый вал — вкладыш и др. применяется метод механической обработки под ремонтные размеры. Ремонтным называют заранее установленный размер, отличный от номинального,
371

Дополнительные ремонтные детали (втулки, кольца и др.) устанавливают для компенсации износа деталей. На- пример, для компенсации износа посадочного места на вал устанавливается кольцо (рис. 165, а), а в отверстие — втул- ка (рис. 165, б).
Рис. 165. Установка дополнительной детали на вал (а)
и в отверстие (б):
d
H
— номинальный размер, d
П
— размер проточки
Размер проточки назначается таким, чтобы основные де- тали не потеряли прочности. Крепят дополнительные дета- ли чаще всего посадкой с натягом, иногда с помощью свар- ки, после чего выполняют окончательную механическую обработку под номинальный размер.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какие способы восстановления деталей применяют при ре-
монте?
2. Отразить назначение процесса накатки.
3. Какие детали восстанавливают механической обработкой
под ремонтный размер?
4. В чем сущность ремонта с применением дополнительных
деталей ?
373

Восстановление деталей
сваркой и наплавкой
Наплавочные работы широко применяют при восстанов- лении изношенных деталей. Применение наплавки рабочих поверхностей позволяет не только восстановить размеры де- тали, но и повысить их долговечность и износостойкость путем нанесения металла соответствующих химического со- става и физико-механических свойств.
Процесс наплавки имеет достаточно высокую произво- дительность, прост по техническому исполнению, обеспечи- вает высокую прочность соединения наплавленного металла с основным.
Сущность процесса наплавки состоит в том, что одним из источников нагрева присадочный металл расплавляется и переносится на наплавляемую поверхность. При этом рас- плавляется металл поверхностного слоя основного металла и вместе с расплавленным присадочным металлом образует слой наплавленного металла.
По химическому составу и физико-механическим свой- ствам наплавленный металл будет отличаться как от основ- ного, так и от присадочного металла.
Одним из важных параметров процесса наплавки явля- ется глубина проплавления основного металла: чем меньше глубина проплавления, тем меньше доля основного металла в наплавленном. Химический состав наплавленного метал- ла будет ближе к присадочному. Обычно химический состав присадочного металла и металла наплавки выравнивается во втором-третьем слое.
С другой стороны, на глубине проплавления распола- гается переходная зона от основного металла к наплавлен- ному. Эта зона считается наиболее опасной, с точки зрения разрушения металла. Металл переходной зоны охрупчен из- за большой скорости охлаждения металла шва, имеет повы-
374

шенную склонность к образованию холодных трещин по причине большой неоднородности химического состава ме- талла и соответственно большой разности коэффициентов линейного расширения. Отсюда следует, что чем больше глубина проплавления, тем больше зона ослабленного учас- тка и тем ниже прочность детали. И, наоборот, чем меньше глубина проплавления, тем в меньшей мере теряется проч- ность детали. Металл наплавки по химическому составу при- ближается к присадочному, при этом отпадает необходимость в наложении второго слоя.
Исходя из изложенного, выбор оборудования для наплав- ки, режимов и технологии должен проводиться из условия обеспечения минимальной глубины проплавления основно- го металла.
Глубина проплавления металла h пр главным образом определяется количеством наплавленного металла, т.е. вы- сотой наплавленного слоя h н
. Высота наплавленного слоя складывается из величины износа h и
, толщины дефектного слоя h д.с.
и высоты неровностей h нер.
(рис. 166). h
н
= h и
+ h д.с.
+ h нер.
Рис. 166. Схема наплавки
На практике величина дефектного слоя принимается рав- ной 1,5—2,0 мм, высота неровностей — 1,0—1,5 мм. h
н
= h и
+ (2,5—3,5) мм
375

При толщине наплавленного слоя больше 5 мм наплав- ку желательно вести в два слоя для уменьшения глубины проплавления.
Выбор режимов наплавки зависит от толщины наплав- ленного слоя.
Выбор наплавочных материалов производится исходя из требований, предъявляемых к металлу трущихся поверх- ностей в зависимости от вида изнашивания. Например, для условий абразивного изнашивания требуется высокая твер- дость наплавленного металла, которая обеспечивается ис- пользованием наплавочных материалов с повышенным со- держанием углерода, хрома, марганца, вольфрама.
Для условий коррозионного изнашивания коррозиостой- кость достигается легированием металла хромом в количе- стве больше 12% (нержавеющие стали).
Режимы и технология наплавки назначаются в зависи- мости от требуемой высоты наплавленного слоя. В понятие режима входит выбор силы тока, напряжения и скорости наплавки. Сила тока и напряжение должны быть минималь- ными, но обеспечивать стабильное горение дуги.
Величина силы тока определяется в основном диамет- ром электрода. Для наплавочных работ применяются электродные материалы малых диаметров (1,0—2,0 мм).
Выбор сварочного оборудования производится в соответ- ствии с режимом наплавки. Параметры источника тока долж- ны обеспечивать заданные режимы наплавки.
Выполнение наплавочных работ осуществляется различ- ными способами, основными из которых являются ручная дуговая наплавка, автоматическая дуговая наплавка под флю- сом, наплавка в среде углекислого газа, вибродуговая, плаз- менная и газовая наплавка.
Ручная дуговая наплавка применяется при индивидуаль- ном способе выполнения ремонтных работ.
Выбор марки электродов производится исходя из требо- ваний, предъявляемых к металлу поверхности в зависимос- ти от вида изнашивания, по ГОСТ 10051-75.
376