3.6. Клапаны
В теме изучаются следующие вопросы:
- конструкция, материалы, основные повреждения;
- способы нанесения восстановительных покрытий и обработки.
Конструкция, материалы, основные повреждения. Клапаны изготавливают из легированных сталей: впускные – из сталей 40Х10С2М, 40Х9С2; выпускные – из сталей 40Х10С2М, 40Х14НВ2М, 55Х20Г9АН4. Рабочие фаски наплавлены жаростойким сплавом В2К или В34. Стержни клапанов имеют твердость 27…32 HRC, а торцы - 42…58 HRC.
Основные повреждения клапанов – износ стержня и фаски, деформация стержня.
Способы нанесения восстановительных покрытий и обработки. Деформированные стержни правят. Восстановительные покрытия наносят на стержень и фаску клапана.
Малое значение диаметра стержня клапана не допускает применение наплавки, поэтому используют нанесение на него гальванических покрытий.
Железнение стержня ведут на подвеске в электролите состава: железо хлористое 300…500 г/л, кислота соляная 2…3 г/л. Плотность тока 15…20 А/дм2 с изменением коэффициента асимметрии тока от 1,3 до 6.
Покрытие на фаску клапана наносят плазменной наплавкой самофлюсующимися порошками на установке ОКС-11192 ГОСНИТИ, электродуговой наплавкой сплавами на основе кобальта и никеля, газопорошковой наплавкой самофлюсующимися хромоникелевыми порошками и высокочастотной наплавкой с удержанием расплавленного металла в керамической форме.
Покрытия на фаски клапанов наносят также аргонно-дуговой наплавкой из проволоки Св-05Х19Н9ФЗС2. Деталь принудительно вращается, а тепло от ее головки отводится в медную водоохлаждаемую опору.
3.7. Зубчатые колеса
В теме изучаются следующие вопросы:
- материалы, характерные повреждения;
- способы восстановления зубчатых колес.
Материалы, характерные повреждения. Зубчатые колеса изготавливают из легированных сталей (40Х, ЗОХГТ, 20ХНМ и др.). Необходимую поверхностную твердость зубьев обеспечивают химико-термической или термической обработкой (цементацией, цианированием, закалкой и др.).
Характерные повреждения зубьев: усталостные разрушения в виде раковин, уменьшение толщины (при абразивном изнашивании), износ торцов (из-за включения передач) и поломки. У зубчатых колес повреждаются также сопрягаемые элементы с валами, крестовинами, вилками и синхронизаторами.
Способы восстановления зубчатых колес. Элементы зубчатых колес восстанавливают заменой венцов, наплавкой, напеканием и пластическим деформированием.
Венцы зубчатых колес заменяются чаще всего при восстановлении блоков шестерен с несколькими венцами, когда один из них сильно изношен, а остальные находятся в хорошем состоянии.
Изношенный венец отжигают и отрезают, а для напрессовывания ДРД протачивают шейку. Толщина венца ДРД (расстояние от окружности впадин до посадочной поверхности) должна быть не менее 1...1,25 высоты зуба. Разрушить изношенный венец можно электроэрозионным способом на станке 4А722, применяя трубчатый электрод.
Материал нового зубчатого венца такой же, как и восстанавливаемой детали. ДРД напрессовывают на блок шестерен и фиксируют двумя-тремя винтами, электродуговой сваркой или полимерами. Нарезание зубьев выполняют на напрессованной ДРД.
Венцы с односторонним износом торцевой части зубьев (венцы маховиков) могут быть перевернуты для работы другой стороной. В таком случае ранее не работавшие торцы зубьев должны быть закруглены. В некоторых случаях целесообразно переставлять на другой торец колеса элемент с проточкой для вилки переключения передач.
Зубья наплавляют газовой или электродуговой наплавкой. В первом случае применяют присадочные прутки того состава, что и материал зубчатого колеса. При наплавке цементированных зубчатых колес применяют присадочный материал с более высоким содержанием углерода. Если в качестве присадочного материала используют малоуглеродистую сталь, то шестерню цементируют, а затем закаливают. Крупномодульные малоточные колеса целесообразно наплавлять железохромистыми электродами типа сормайта. Наплавку ведут в ванне с водой, чтобы предохранить деталь от перегрева и коробления.
Изношенные зубья восстанавливают и нанесением покрытия автоматической наплавкой под слоем флюса.
Наплавленные зубья шлифуют абразивными кругами зернистостью 36...46. Зубья напекают железными порошками по неработающей части зуба и по поверхности выступов (у шестерен масляного насоса).
Пластическое деформирование (вдавливание) применяют для восстановления зубчатых колес, изношенных по толщине и имеющих на венце запас металла. Для этого необходимы специальные штампы (рис. 19).
Рис. 19. Штамп для восстановления зубчатых колес вдавливанием:
1 - ручки; 2 - верхняя половина штампа; 3 - нижняя
половина штампа; 4 - оправка; 5 - направляющие
Пластическим деформированием ремонтируют как блочные, так и одинарные колеса, если они не имеют поломанных зубьев, сколов и трещин. Вдавливание ведут с нагревом. Получают припуски на механическую обработку: 1,4...1,5 мм по толщине зубьев; 0,5...0,7 мм по наружному диаметру и 1,2... 1,4 мм по диаметру внутреннего отверстия. Затем деталь нормализуют, обрабатывают лезвийным инструментом, закаливают, отпускают и шлифуют зубья.