Технологический процесс восстановления цилиндрических деталей на примере восстановления распределительного вала электроконтактной приваркой (Технологическая часть дипломного проекта), страница 4

Рисунок - 2.2. Применение симплекс-метода при выборе оптимального

соотношения между усилием сжатия и силой сварочного ток

После подбора оптимального соотношения между силой сварочного тока и усилием сжатия, определяют продолжительность сварочного импульса t_св и паузы между импульсами t_п. Число оборотов вращения распределительного вала при восстановлении, определяли из условия, что оптимальная скорость пайки равна 0,5 м/мин. В соответствии с этим для деталей типа «вал» диаметром 50…100 мм число оборотов n=0,058...0,025 с^-1. В этом случае продолжительность сварочного импульса находится в пределах t_св = 0,06...0,1 с, а продолжительность паузы – t_п = 0,06...0,08 с.

2.4. Характерные зоны одно- и многослойных

паяных соединений

Осуществляя пайку ленты на выбранных режимах при заданной прочности, глубина зоны термического влияния не превышает толщину ленты. Таким образом соблюдается условие b < а (см. рис. 2.4). Поскольку размер зоны термического влияния не превышает толщину ленты, то при нанесении каждого последующего слоя зона термического влияния распространяется лишь на глубину предыдущего слоя.

Рисунок 2.3. - Характерные зоны двухслойного паяного соединения

по сечению шейки

2.5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО ВАЛА ДВИГАТЕЛЯ

СЕМЕЙСТВА «РАБА МАН»

Отличительная особенность электроконтактной напайки состоит том, что металлопокрытие наносится не за счет расплавления поверхности основного или присадочного металлов, а в результате расплавления и затвердевания припоя при прохождении импульса тока I в течение длительности t и действии усилия (давления) Р.

Электроконтактной пайкой одно- и многослойного покрытия устраняют износы кулачков, опорных шеек. Технология восстановления деталей этим способом включает в себя: правку центровых отверстий; зачистку поверхностей; напайку ленты; шлифование поверхности под номинальный размер. Заготовки вырезают из стальной ленты толщиной 0,3...0,4 мм. Материал ленты должен соответствовать твердости восстанавливаемых поверхностей: Сталь 50ХФA – для опорных шеек и кулачков.

Ширина заготовки должна быть равна толщине восстанавливаемой поверхности, длина – ее периметру.

При восстановлении распределительных валов электроконтактной пайкой не происходит выгорание легирующих элементов, насыщения шва окислами и шлаковыми включениями, насыщение расплавленного металла водородом, кислородом и азотом воздуха, сильного перегрева металла. В результате восстановления залечиваются трещины, сохраняется усталостная прочность распределительного вала.

2.5.1. Технология восстановления кулачков

Вал тщательно промывают в моющих растворах, после этого вал дефектуют. Изношенные кулачки вала зачищают до выведения следов масла и ржавчины. Подготовленный к ремонту распределительный вал закрепляют в центрах установки для восстановления распределительных валов. На изношенную поверхность кулачка укладывается лента из Стали 50ХФA с нанесенной на ее поверхность смеси в виде пастообразного флюса. В состав смеси входит припой с частицами размером 40-60 мкм (90%) и связующее (10%), которое образовано из солидола (60%) и вазелина (40%). Смесь располагают в средней части ленты 3 выступающим массивом 4, а на участках ленты между ее средней частью и концами – тонким слоем 5, толщиной 30-50 мкм (рис. 2.4 а). Лента устанавливается таким образом, что указанный массив смеси заполняет изношенную зону кулачка. На рисунке 2.4 б изображен изношенный кулачок с установленной на нем лентой с составом. Напайка ленты производится за два приема: сначала ее прихватывают сварочными токами, затем окончательно приваривают. К наружной поверхности ленты подводят напаечные ролики, прижимая верхний ролик к поверхности с усилием Р и обкатывают наружную поверхность ленты, установленной на кулачке, приводя последний во вращение с переменной скоростью, пропорциональной радиусу кривизны поверхности кулачка для перекрытия паяных швов, появляющихся в процессе контакта ролика с лентой (R₂/R₁=V₁V₂). Указанное обкатывание производят до полного отверждения припоя при одновременном жидкостном охлаждении зоны контакта между роликом и лентой. Скорость охлаждения существенно влияет на структуру и, следовательно, на прочность паяного соединения. Анализ изменения микроструктуры и твердости припаянной ленты показывает, что твердость припаянного слоя можно изменить, варьируя скорость охлаждения. Непрерывное охлаждение зоны пайки водой способствует тому, что температура шеек при напайке не достигает температуры структурных превращений. Это подтверждается также структурной однородностью металла детали на глубине 1,0...1,5 мм. Микротвердость находится в пределах микротвердости нового изделия. Оптимальная твердость восстановленной поверхности находится в пределах 52...56 НRC. Пайку ленты производят спиральным швом с 30...50 %-ным перекрытием припаянных точек.  Сила тока составляет I_св=5...7кА, а напряжение U=3,5...5 В.