Ремонт блоку циліндрів двигунів 3M3-53 та ЗІЛ-130
Мал. 15. Зварювальний шов, накладений зворотно-ступінчастим способом.
Мал. 16. Зварювання способом відпалювальних валиків
Потім, з одного кінця з відривом 10—12 мм наплавляють ділянку трикутної форми поруч валиків, розташованих перпендикулярно напрямку тріщини (рис. 16). Після охолодження ділянки на нього накладають другий шар валиків, що відпалюють. Таким же чином заварюють другий кінець тріщини. Далі, по обидва краї тріщини вздовж неї наплавляють підготовчі валики врозкид у послідовності, вказаній на малюнку так, щоб відстань між двома сусідніми підготовчими валиками дорівнювала 50-60 мм (довжина підготовчих валиків зазвичай становить 30-50 мм). Після накладання підготовчих валиків та охолодження до 18-20 ° С заплавляють ділянки тріщини між підготовчими валиками переривчастими ділянками, постійно стежачи за тим, щоб не допускати перегріву.
Рекомендуються такі режими: сила струму 120-160 а; напруга 18-25; електрод ЦЧ-4 або дріт Св-8 діаметром 3,0-4,0 мм з крейдовою обмазкою. Зварювання можна вести як на змінному струмі, використовуючи електрозварювальний трансформатор СТН-350, так і на постійному, застосовуючи при цьому перетворювач ПС-300.
Зварювання чавунних блоків циліндрів вказаним способом дозволяє ремонтувати їх без попереднього підігріву. Її застосування дозволяє працювати на змінному струмі, використовувати електроди з маловуглецевого дроту.
Однак при цьому способі відбувається навуглерожування шва, що знижує оброблюваність і створює можливість при недотриманні технології до утворення тріщин.
Ремонтні підприємства застосовують та інші способи холодного зварювання чавунних деталей: пучком комбінованих електродів (спосіб А. Г. Назарова),електродами із сірого чавуну з крейдовою обмазкою та ін.
Обломи та тріщини на привалкових площинах блоку циліндрів двигунів ЗІЛ-130 усувають зварюванням мідно-нікелевими електродами або електродами ОЗЧ-1. Це дозволяє легко обробляти шов та наплавлені ділянки різальним інструментом.
3. Блоки циліндрів двигунів 3M3-53 виготовлені з алюмінієвого сплаву АЛ-4, зварювання якого має ряд особливостей, що створює певні труднощі. Труднощі полягають у тому, що алюміній має відносно низьку температуру плавлення (657°С), але при нагріванні інтенсивно з'єднується з киснем, утворюючи тугоплавкі оксиди (їхня температура плавлення 2050°С), які, перебуваючи на поверхні зварювальної ванни, ускладнюють зварювання. Крім того, алюмінієві сплави дуже теплопровідні, при підвищених температурах крихкі, що при недотриманні технології зварювання призводить до утворення тріщин.
Зварювання блоку циліндрів двигунів 3M3-53 слід вести переважно нейтральною зоною ацетилено-кисневого полум'я або полум'я з деяким надлишком ацетилену. Тріщину заварюють у такому порядку.
Тріщину по кінцях засвердлюють свердлом 03-5 мм. Зону тріщини на 15-20 мм з кожного боку зачищають до металевого блиску сталевою щіткою або на обдирочно-шліфувальному верстаті з гнучким абразивним валом кругом. Потім блок нагрівають до температури 250-300 ° С в печі або розігрівають зону розташування тріщини полум'ям газового пальника і заварюють на пересувному стенді або на столі газозварювальника. При цьому місце розташування тріщини має бути в горизонтальному положенні. По обидва боки тріщини розташовують шматочки присадного матеріалу із стрижнів алюмінієвого сплаву АЛ-4. Направляють полум'я пальника на тріщину,яку вводять сталевий гачок (рис. 17). Як тільки метал почне плавитися, гачок поглиблюють на всю товщину стінки і помішують розплавлений метал, руйнуючи плівку тугоплавких оксидів і видаляючи гачком із зварювальної ванни. Після цього гачком вводять у зварювальну ванну матеріал, не відводячи полум'я пальника до заповнення ванни. Для розчинення оксидів застосовують флюси, склад яких наведено у табл. 3.
Після повільного охолодження зварювальний шов зачищають заподлицо з поверхнею основного металу на верстаті обдирочношлифовальном з гнучким валом.
Тріщини можна заварювати і електродуговим зварюванням постійним струмом зворотної полярності електродами з алюмінієвого дроту з покриттям, що складається з флюсу складу № 4 (див. табл. 3) - 65% за вагою та 35% кріоліту. Товщина покриття 07-10 мм на сторону. Діаметр електродного дроту 4 мм, сила струму 100 а.
Після заварювання тріщини блок циліндрів перевіряють на герметичність. Якщо тріщини розташовувалися на сорочці охолодження, перевірку здійснюють на стенді для гідравлічних випробувань під тиском до 4 кг/см2 протягом однієї хвилини. При цьому текти води та запітніння не допускаються.
Мал. 17. Схема зварювання деталей із алюмінієвих сплавів: 1 — пальник; 2 - сталевий гачок; 3 - присадковий матеріал; 4 - азбест; 5 - мідна пластина
Склад флюсів, що застосовуються при ацетилено-кисневому зварюванні алюмінію та його сплавів
Компоненти флюсів
Склад флюсу, % за вагою
№6 (34-А)
Хлористий натрій
Хлористий калій. . -
Фтористий натрій. .
Фтористий калій
Хлористий літій.
Фтористий літій. .
Хлористий барій. .
Хлористий цинк
Щільність зварювального шва, що не проходить постінки сорочки охолодження, можна перевірити шляхом змочування внутрішньої стінки гасом. Якщо щільність недостатня, то на зовнішній стінці, попередньо натертою крейдою, легко виявляється гас, що просочується, через 5 хв.
Пористість зварного шва в сорочці охолодження усувають опресуванням спеціальними розчинами або лаками.
У сорочці охолодження, залитої 5,5-відсотковим водним розчином хлористого заліза, 3,5-процентним розчином натрієвої селітри і 8-відсотковим розчином обзумленого залізного сурика, створюють тиск 5-10 кг/см2 і витримують
10-15 сек. Потім розчин зливають і сушать деталь при кімнатній температурі.
Опресовку проводять також 10-процентним водним розчином рідкого скла або 4,5-процентним розчином нашатирю під тиском 2-3 кг/см2. При цьому блок потрібно підігріти до температури 85-96°С.
Заклеювання тріщин на зовнішній поверхні сорочки охолодження. Поверхня, що прилягає до тріщини, очищають від бруду, олії та корозії, свердлять отвори діаметром 4,9 мм по кінцях і вздовж тріщини кроком 50-60 мм. Нарізають в отворах різьблення Мб, ввертають в неї шпильки, частини яких виступають зрізають заподлицо з поверхнею деталі. По довжині тріщини обробляють канавку під кутом 90 ° на глибину 3-3,5 мм за допомогою абразивного кола, а гострі кути кромок притуплюють. Вирізують із щільної тканини латки. Перша латка має перекривати оброблену канавку тріщини на 8-10 мм, друга - першу, а третя - другу також на 8-10 мм. Готують азбестовий шнур діаметром 2,5-3 мм по довжині тріщини і просочують його клеєм БФ-2.
Очищену поверхню та підготовлену тріщину знежирюють ацетоном або авіаційним бензином за допомогою ватного тампона або волосяного пензля. На знежирену поверхню наносять три тонкі шариклею БФ-2. Після висихання першого шару наносять другий, а після висихання другого третій шар клею БФ-2 та після неповного його висихання укладають у канавку азбестовий шнур. Потім накладають перший шар латки і прикочують її роликом. Підготовлену лату необхідно двічі просочити клеєм з обох боків та просушити на повітрі протягом 10-20 хв. Перед накладенням латки на одну сторону наносять третій шар клею і підсушують протягом 10-20 хв до повного висихання.
У такій же послідовності готують та накладають другу та третю латки. Накладений шар тканинної латки прикочують роликом. Після накладання третього шару латки накладають на цей шар щільний аркуш паперу, гумову або азбестову прокладку, металеву накладку, які щільно притискають струбцинами або вантажем. Потім витримують блок при температурі 90-100 ° протягом 1-2 год в сушильній шафі або нагрівають ділянки, прилеглі до латки, паяльною лампою. Після охолодження нагрітих ділянок та латки знімають струбцини, металеву накладку, прокладку та зачищають латки від напливів клею.
Відремонтовані блоки необхідно перевірити на герметичність.
Закладення тріщин епоксидною пастою. Поверхня деталі в зоні 25-30 мм з обох сторін тріщини очищають від бруду, олії та іржі до металевого блиску, на кінцях тріщини свердлять отвори діаметром 2 мм на прохід. По довжині тріщини обробляють канавку під кутом 60-90 ° на глибину 2-3 мм.
За 3-4 хв до закладення тріщини пастою зачищену поверхню, а також тріщину знежирюють ацетоном. Знежирення авіаційним бензином не рекомендується через наявність у ньому жирових речовин.
Блок встановлюють так, щоб поверхня з тріщиною знаходилася в горизонтальному положенні, дефектне місце заповнюютьепоксидною пастою, щільно вдавлюючи її спеціальною лопаткою. Епоксидний склад наносять шаром завтовшки 2-3 мм.
Для кращого заповнення підготовленої ділянки епоксидною пастою рекомендується підігрівати його зварювальним пальником або паяльною лампою до температури 70-80°С. При витримуванні блоку при температурі 80-100 ° протягом 1-4 год в сушильній шафі або прогріванні полум'ям паяльної лампи протягом 5-10 хв накладений шар епоксидної пасти твердне. На повітрі при кімнатній температурі затвердіння триває 24-26 год.
Після закладення тріщин епоксидної пастою та зачистки шов перевіряють на герметичність. Для закладення тріщин рекомендується застосовувати склади епоксидної пасти, згідно з даними табл. 4.