18 Заливка жидким металлом

При восстановлении сильно изношенных деталей или при заделке крупных местных дефектов в отливках используют заливку жидким металлом. Для получения прочной связи заливаемого металла с металлом восстанавливаемой детали поверхность детали подвергают специальной обработке.

В процессе восстановления детали способом раздельной тепловой подготовки и заливки наращиваемую поверхность детали оплавляют с помощью мощной угольной дуги, газовых горелок или индукционного нагрева; присадочный материал расплавляют отдельно в плавильных печах и заливают из тигля с помощью специального разливочного устройства.

Получение заливкой поверхностного слоя, соответствующего по составу металлу детали, обеспечивают подбором шихты соответствующего состава. Плавильная печь может иметь кислую или основную футеровку.

При нагреве восстанавливаемой поверхности детали за счёт теплоты жидкого металла (т.е. без предварительного подогрева детали) последний выливают на ремонтируемую поверхность, причём избыточный металл отводится по специальным спускным устройствам. Для ускорения процесса оплавления жидкий расплав перегревают.

Предварительное оплавление перед заливкой поверхностного слоя восстанавливаемой детали – экономически более выгодный процесс вследствие сокращения продолжительности ремонта и расхода жидкого металла.

Изношенные детали можно заливать различными металлами и сплавами. Для восстановления крупных партий дефектных деталей используют плавильную печь и специальный металлосборник с разливочным приспособлением. Из плавильной печи жидкий металл периодически поступает в металлосборник, откуда он подается для непрерывной наплавки деталей.

Заливкой жидким металлом целесообразно восстанавливать крупногабаритные изделия или значительное количество мелких однотипных деталей. Этот способ обеспечивает высокие производительность и качество. Втулки, подшипники скольжения, сменные венцы зубчатых колёс и цилиндры восстанавливают центробежной наплавкой жидким металлом. Центробежным способом заливают полые заготовки из цветных и железоуглеродистых сплавов, имеющих относительно низкую температуру плавления. Такой процесс возможен при условии, что температура плавления металла восстанавливаемой детали выше, чем у направляемого материала.

Иногда применяют способ центробежной наплавки с предварительным расплавлением присадочного металла и последующей его заливкой внутрь вращающихся заготовок. При этом наплавляемые втулки вращаются в центробежных машинах, патронах станков или специальных приспособлениях. Нагрев заготовок и плавление заливаемого материала производят в высокочастотных, электродуговых и других печах. Для расплавления легкоплавких антифрикционных материалов можно использовать обычные горны. Такой способ обеспечивает получение плотного беспористого слоя металла, однако производительность способа низка.

Высокие качества наносимого слоя металла получают при изготовлении вкладышей методом жидкой штамповки. При этом способе получают минимальные припуски на последующую обработку резанием (около 0,25–0,35 мм) и хорошую поверхность трения с готовыми смазочными канавками.

Метод восстановления вкладышей подшипников опрессовкой и последующей заливкой баббитом основан на перераспределении оставшегося в изношенном вкладыше материала. При этом на рабочей поверхности вкладыша создают сетку из выступов и углублений, заливаемых в дальнейшем баббитом. Для небольших подшипников размеры этих углублений составляют 1,9 0,7 1,1 мм. При восстановлении вкладышей с их рабочей поверхности снимают тонкую стружку, устанавливают вкладыши в приспособлении для выдавливания углублений, затем их извлекают оттуда и заливают баббитом. После заливки окончательно растачивают внутреннюю поверхность. Для заливки вкладышей применяют баббиты различных марок.

Этот способ может быть использован для восстановления вкладышей подшипников из свинцовистой бронзы. Изношенные направляющие станков восстанавливают наплавкой, заливают и закреплением накладок из антифрикционных материалов.

При восстановлении направляющих заливкой применяют антифрикционный цинковый сплав ЦАМ 10-5 (10% алюминия, 5% меди, остальное цинк), так как он обладает хорошими физико-механическими свойствами, низкой температурой плавления и может быть использован в любых производственных условиях. Сплав ЦАМ 10-5 применяют при давлениях до 20 МПа и скорости скольжения до 7м/с.