Восстановление карданного вала (стр. 3 из 5)

Скорость наплавки для наилучшего формирования и необходимой толщины наплавляемого слоя равна 1,6 м/ч.

Положение электрода относительно детали определяется следующим параметрами : вылетом электрода ,углом подхода электрода к детали , углом наклона электрода к детали , углом подхода электрода к детали , частотой амплитудой вибрации.

Вылет электродной проволоки должен быть 8-12 мм , для предотвращения приваривания проволоки к мундштуку при малом вылете и плохой направляемости проволоки относительно детали при большем вылете.

Угол подхода электрода к детали , для наилучшего формирования наплавляемого слоя и его качества , этот угол должен быть примерно перпендикулярен касательной плоскости к наплавляемой поверхности .

Угол наклона электрода детали , для улучшения сцепления с основным металлом и валиком между собой оптимальная величина этого угла 70-80 С

Амплитуда вибрации электрода . При малой амплитуде повышается шероховатость и образуются наплывы , при увеличении амплитуды повышается интенсивность плавления и разбрызгивания электродной проволоки . Оптимальная амплитуда колебаний проволоки 1,8-2,0 мм .

Величина сварочного тока 10-0-110 а , т.к. напряжение сварки 18-19 В и скорость подачи 0,017 м/с

Частота колебаний проволоки влияет на величину холостого тока . Наименьшая величина холостого хода получается при частоте колебаний 50-100 Гц.

Расход охлаждающей жидкости влияет на величину деформации детали, на скорость охлаждения металла , на степень защиты металла от окисления и азотирования и на устойчивость процесса наплавки . Оптимальный расход составляет 0,7-0,2 л/мин . В качестве охлаждающей жидкости используется 4%-ый водный раствор кальцинированной соды .Жидкость подается на расстоянии 15 мм от места наплавки .

Источник тока . Для получения наилучшего результата вибродуговой наплавки используется источник тока обратной полярности постоянного тока, три съемных выпрямителя соединены последовательно .

Головка для вибродуговой наплавки должна обеспечить постоянство скорости подачи проволоки , стабильность процесса вибрации , сохранение постоянства настройки . Наплавка производится головкой с механической вибрацией ГМВК-1 .

5.2 Плазменная наплавка

Крестовины карданных шарниров и сателлитов дифференциала автомобилей и тракторов работают в тяжелых условиях абразивной среды и сравнительно быстро выходят из строя.

В зависимости от характера износа крестовины распределяются по следующим дефектам: крестовины, имеющие только размерный износ, - 30%; крестовины, имеющие размерный износ в сочетании со смятием шипов,- 52%; крестовины, имеющие размерный износ в сочетании со смятием и объемной деформацией (овальность, конусность), - 6%; крестовины, не подлежащие восстановлению,- 12%.

Размерный износ составляет 0,05-0,15 мм, глубина вмятин - 0,1-0,6 мм. Поскольку крестовины установлены в вилках шарниров карданного вала на игольчатых подшипниках, то вмятины на поверхности образуются от игольчатых роликов.

К крестовинам карданного вала, сдаваемым в ремонт, предъявляются следующие технические требования. Крестовины не принимаются в ремонт при наличии одного из следующих дефектов: трещин; выкрашивания; овальности и конусности свыше 1 мм; при износе шипов более 1,3 мм на диаметр. Для наплавки крестовин исследованы следующие твердые сплавы на основе железа: ПГ-С1, ПГ-УС25 с добавлением 6-8% Аl.

В качестве плазмообразующего газа можно использовать аргон, защитного газа - аргон, азот, углекислый газ. Для транспортирования порошка и защиты сварочной ванны с точки зрения технико-экономических соображений наиболее целесообразно применять технический азот. При использовании для защиты сварочной ванны углекислого газа качество наплавки ниже, чем при использовании азота: формирование валиков более грубое, деталь перегревается, и после наплавки каждого шипа необходимо охлаждение.

Плазменную наплавку крестовин выполняли на токарном станке плазмотроном конструкции ВСХИЗО, расположенным под углом 10-15° относительно вертикальной оси и смещенным с зенита на 4-6 мм по ходу наплавки.

Наплавку шипов различных крестовин диаметром 11-25 мм выполняли по винтовой линии при следующих режимах:

Сила тока, А 90-140

Напряжение, В 35-45

Скорость наплавки, см/с 1,6-1,7

Расход газа, л/мин:

плазмообразующего (аргона) 1,5-2

защитного (азота) 10-12

Расход порошка, г/мин 34-40

Плазменная наплавка крестовин на указанных режимах обеспечила толщину слоя 1,6-1,9 мм при глубине проплавления 0,4-0,6 мм. Твердость поверхности, наплавленной сплавом ПГ-УС25 + 8% Al HRC 52-56, а сплавом ПГ-С1+8% Аl HRC 46-52.

В настоящее время на ряде ремонтных предприятий крестовины восстанавливают вибродуговой наплавкой, наплавкой в среде СО2 с использованием наплавочных проволок Нп-65Г, Нп-30ХГСА (рис. ).

Рис. Крестовины после наплавки

В табл. приведены сравнительные данные технологического процесса восстановления крестовин автомобиля ЗИЛ-130 в в среде СО2 и плазменной наплавкой

Таблица . Технология восстановления крестовин автомобиля ЗИЛ-130

Способ восстановления крестовин плазменной наплавкой более производительный (13 мин) по сравнению с наплавкой в СО2 (17,3 мин). Припуск на механическую обработку при плазменной наплавке уменьшается в 1,5-2 раза, что позволяет экономить наплавочный металл. Ресурс восстановленных плазменной наплавкой крестовин соответствует ресурсу новых.

5.3 Процесс гальванического наращивания (железнение)

Технологический процесс нанесения гальванического покрытия предусматривает выполнение операций :

1.Подготовка и нанесение покрытия

2.Нанесение покрытия

3.Завершающая обработка после покрытия

Подготовка состоит из следующих операций

1.Механическая обработка поверхностей , подлежащих наращиванию

2.Очистка деталей от оксидов и промывка ее органическими растворами

3.Монтаж детали на подвесное приспособление и изоляция мест не подлежащих покрытию

4.Обесжиривание

5.Промывка в проточной горячей воде , а затем и холодной воде

6.Химическая или электрохимическая обработка

7.Повторная промывка в проточной воде

Предварительная механическая обработка осуществляется для устранения следов износа и восстановления правильной геометрической формы .

Поверхность шлифуется до шероховатости , соответствующей 6-8 му классам .

Шлифование перед нанесением покрытия производится с помощью непрерывной гибкой ленты (образивной) . Образивным материалом служат мелкие зерна (75-120 мкм)

Режим шлифования : окружная скорость ленты составляет 30-35 м/с , при этом применяется обильное охлаждение .

Для очистки поверхности детали от ржавчины , окалины , краски , травильного шлака и других загрязнений можно использовать карцевание, при котором дисковыми щетками из стальной проволоки диаметром 0,05-0,3 мм, закрепленными на шпинделе шлифовального станка сообщают вращение с частотой 1200=1500 об/мин

При монтаже детали на подвесное оборудование требуется обеспечить надежный контакт в электрической цепи .

Поверхности детали , не подлежащие покрытию изолируют . Наносятся лакокрасочные материалы клетью в 2-3 слоя с промежуточной сушкой каждого .

Жировые пленки могут быть удалены с поверхности детали химическим обезжириванием .

Состав раствора t=70-80 C, продолжительность 7-10 мин

После обезжиривания деталь промывают в горячей , а затем холодной воде .

Химическая обработка (травление) применяется для удаления с восстановленных поверхностей детали оксидных и других пленок .

Состав раствора 200-20 г/л воды соляной кислоты и 5-7 г компонента .

Режим работы : температура раствора 15-30 С , продолжительность травления 10-60 мин , в зависимости от характера и толщины слоя окислов .

После травления произвести промывку в проточной воде .

Железнение

Производится в стационарной ванне . Состав электролита : хлористое железо 600-650 кг/м

Режим работы на постоянном токе при железнении : t=253-267 К , кислотность 11,5 рН , плотность тока 20-80 А/дм , скорость осаждения 3-5 мкм/мин .

После железнения деталь промывают в горячей воде и песевируют в течении 1-2 мин в следующем растворе : азотнокислотный натрий 50 г/л , технический уротротин 30 г/л , tраств=60-70 С . Затем деталь снова промывают в горячей воде .

5.4 Обработка деталей после наплавки

Механическая обработка детали после восстановления производится для предания детали правильной геометрической формы , снятия дефектного слоя .

Предварительная обработка детали после наплавки выполняется резцами с пластинами из сверхтвердых материалов . Заточку резцов для увеличения износостойкости и прочности выполняют с отрицательным передним углом 8-10 , положительным задним углом 10-15 и главным углом в плане 65-75 .

Режим обработки наплавленной поверхности шлицов по наружному диаметру .

Для прерывистой наружной цилиндрической поверхности с твердостью материала после наплавки более 45 HRCвыбирается материал резца ПСТМ, режим резания : скорость 0,8-1,2 м/с , подача 0,15-0,2 мм/об , глубина 1,0-1,5 мм , технологическая среда без охлаждения .

Для чистовой обработки наплавленных поверхностей используется шлифование .

Обработка осуществляется шлифовальным кругом из электрокорунда белого повышенного качества 39 А ,зернистостью 24-40 , твердостью СМ2-1С с керамической вязкостью .

Режим шлифования поверхности шлицов по наружному диаметру .

Предварительное шлифование для обрабатываемого материала Нл-65Г , твердости более 45 HRC , скорость съема материала 10000 мм мин , при окончательном 1000 мм мин , скорость вращения круга 25 м/сек , скорость вращения детали при предварительном шлифовании 15-20 мм/мин , при окончательном 20-25 мм/мин , минутная подача не превышает 0,15 мм/мин.