§8. Восстановление изношенных деталей давлением
Этот способ восстановления основан на использовании пластичности нагретого или холодного металла. Под действием приложенных сил деталь меняет свою геометрическую форму при неизменённом объеме. Термообработанные детали перед восстановлением должны быть подвержены отжигу.
Изношенные детали восстанавливают следующими способами:
обжатием под прессом при помощи матрицы и пуансона (рис. 4, а), при этом уменьшают внутренний диаметр втулки на величину износа и припуска на последующую обработку, после чего наружный диаметр наращивают наплавкой или металлизацией;
раздачей продавливанием на прессе через внутреннее отверстие стальных шариков, что позволяет восстановить наружный диаметр цилиндрических полых деталей с наружной рабочей поверхностью, например поршневых пальцев, втулок цепей и т.п.;
Рис. 4. Схемы действия сил при восстановлении деталей давлением
3) осаживанием под прессом, когда уменьшается высота втулки, но увеличивается толщина стенки. Осаживанием можно восстанавливать наружный диаметр цилиндрических деталей типа валик или диск (рис. 4, б);
4) вытяжкой в отличие от осаживания можно восстановить длину детали за счет уменьшения ее наружного диаметра;
5) накаткой (рис. 4, в), применяемой для увеличения наружного диаметра изношенных шеек валов с тем, чтобы получить необходимый натяг с внутренним кольцом подшипника качения.
Если предыдущие виды деформаций служат для восстановления механического износа деталей, то правка применяется для устранения механических дефектов деталей в виде кручения и изгиба (рис. 4, а).
Правке подвергаются гнутые валы, скрученные и изогнутые шатуны и деформированные рамы. Преимущества метода восстановления изношенных деталей давлением — высокое качество ремонта и возможность использования стандартного оборудования. Однако номенклатура деталей, которые могут быть восстановлены этим методом, ограничена.
§ 9. Восстановление деталей сваркой и наплавкой
Сварка и наплавка – основные способы восстановления деталей, широко применяемые при ремонте нефтепромыслового оборудования.
Электрическая дуговая сварка – это сварка плавлением, где источником тепла является электрический дуговой разряд. Наплавка – частный случай сварки. Различают вибродуговую наплавку, наплавку и сварку электродами с покрытиями, под слоем флюса и в среде защитных газов. Процесс наплавки и сварки может вестись вручную, полуавтоматически и автоматически. Ручная сварка имеет малую производительность труда и в большинстве случаев не обеспечивает однородности шва по длине, так как сварщик сам подаёт электрод в сварочную ванну, поддерживая постоянной длину дуги. Преимущества ручной сварки — высокая маневренность, необходимая при восстановлении деталей сложной конфигурации, универсальность и простота оборудования.
При автоматической сварке или наплавке длина дуги остается постоянной, что обеспечивает высокое качество шва, так как деталь или электрод перемещается равномерно вдоль шва без помощи сварщика, при постоянной скорости подачи электродной проволоки в зону шва. Производительность автоматической сварки в 5–10 раз выше ручной.
Газовая сварка отличается от электродуговой тем, что высокая температура, необходимая для плавления основного и присадочного металлов, возникает в процессе сгорания горючего газа в кислороде. Газовое пламя не только плавит металл, но и, выполняя роль флюса, изолирует ванну от контакта с атмосферой, не допуская растворения в расплавленном металле кислорода и азота воздуха, что снизило бы прочность шва.
Технологический процесс восстановления деталей сваркой или наплавкой состоит из следующих операций:
а) подготовки, заключающейся в очистке наплавляемой поверхности от окалины и ржавчины, а при сварке двух деталей – в разделке кромок;
б) подогрева детали до необходимой температуры, а если восстанавливают термообработанную деталь, ее следует подвергнуть отпуску;
в) сварки или наплавки детали;
г) термообработки наплавленного слоя или всей детали (при необходимости):
д) механической обработки, обеспечивающей заданные размеры и качество рабочих поверхностей детали.