Храпков Г.А., Курочкин О.А., Никитин А.С. НПО "Техноплазма"
Журнал "Строительные и дорожные машины" №11'1999
Многие дорожно-строительные предприятия из-за высокой стоимости и дефицита запасных частей широко применяют восстановленные детали.
В зависимости от потребности в запасных частях и технической оснащенности предприятия работы по восстановлению деталей могут выполняться различными способами, как собственными силами, так и в ремонтных организациях.
К таким способам относятся наплавки: ручная дуговая, под слоем флюса, порошковыми проволоками, вибродуговая, плазменная, лазерная, в среде защитных газов.
Одним из наиболее распространенных и доступных способов восстановления изношенных деталей является способ ручной дуговой наплавки электродом. Достоинства этого способа: простота, наличие необходимого оборудования, доступность расходных материалов. Недостатки - сильный нагрев деталей и, как следствие, во многих случаях их коробление, невысокие эксплуатационные свойства наплавленной поверхности.
Наплавка под слоем флюса характеризуется высокой производительностью, возможностью получать наплавленный слой толщиной до 10 мм. Недостатки: высокий нагрев, а также значительное перемешивание основного и присадочного материалов.
Вибродуговая наплавка применяется на многих предприятиях из-за простоты оборудования, возможности восстанавливать как наружные, так и внутренние поверхности. Однако качество наплавки невысокое, восстанавливаемая поверхность нередко получается с порами и неоднородной твердостью.
Наплавка в среде защитных газов плавящимся электродом получила наибольшее распространение на ремонтных предприятиях из-за малой стоимости, доступности расходных материалов, возможности восстановления не только стальных и чугунных, но и бронзовых и биметаллических деталей. К недостаткам следует отнести повышенное разбрызгивание и значительное термическое влияние.
Лазерная наплавка - прогрессивный, высокотехнологичный способ. Она характеризуется слабым нагревом наплавляемой детали и высоким качеством наплавки. В настоящее время не нашла широкого применения из-за высокой себестоимости восстановления деталей, необходимости обслуживания персоналом высокой квалификации и соблюдения требований по технике безопасности.
В последнее время все большее распространение получают плазменные технологии. Восстановление деталей плазменной наплавкой (рисунок) организовано на предприятиях Москвы и Московской области, Нижегородской области, Татарии, Челябинска, Ульяновска.
Номенклатура восстанавливаемых деталей разнообразна: гусеничные пальцы, оси балансиров, шкворни, детали гидронасосов, валы роторов электродвигателей, крестовины и другие детали.
Незначительная глубина плавления основного металла (до 0,5 мм), его низкое содержание в наплавленном слое (до 5%) позволяют сохранить практически без изменения исходные свойства наплавляемого материала.
В зависимости от требований, предъявляемых к поверхности восстанавливаемых деталей, наплавка может производиться порошковыми высоколегированными сплавами на основе железа, самофлюсующимися сплавами или порошками на основе хрома, бора, никеля и меди.
Порошковые сплавы на основе железа в зависимости от марки обеспечивают твердость наплавленного слоя в пределах HRCэ 44 - 62 и придают поверхности высокую износостойкость при работе в обычной и абразивной среде. Самофлюсующиеся сплавы в зависимости от марки обеспечивают твердость наплавленного слоя в пределах HRCэ 29 - 60 и придают наплавленному слою коррозионную стойкость и износостойкость.
По выбросу вредных веществ в атмосферу технология плазменной наплавки близка к технологии аргонодуговой сварки. Уровень шума не превышает 35 - 60 дБ, шум возникает главным образом из-за работы источника сварочного тока.
Базовым оборудованием для плазменной наплавки являются вращатель (токарный станок) и сварочный выпрямитель, которые, как правило, уже имеются на предприятиях. Для восстановления различных деталей разработаны различные типы плазматронов, отличающиеся надежностью, долговечностью и простотой обслуживания.
Комбинации из различных порошков или порошка и проволоки позволяют широко изменять эксплуатационные свойства наплавленных слоев.
Плазменная наплавка позволяет наносить слои толщиной от 0,3 до 5 мм, что дает возможность восстанавливать детали с большим износом.
Технология плазменной наплавки позволяет повысить усталостную прочность предельно изношенных коленчатых валов дизельных двигателей с 60 до 83 - 92% от прочности новых, износостойкость наплавленных слоев не ниже новых [1,2].
Наплавленные поверхности коленчатых валов обрабатываются на круглошлифовальных или токарных станках.
Коленчатые валы, восстановленные этим способом, могут работать в условиях больших знакопеременных и динамических нагрузок.
Список литературы:
- Сидоров А.И. Восстановление деталей машин напылением и наплавкой. М.: Машиностроение, 1987.
- Гусенков А.П. и др. Методы и средства упрочнения поверхностей деталей машин концентрированными потоками энергии. М.: Наука, 1992.