Ремонт виливків

Застосування металізації для ремонту виливків

Застосування металізації

Ремонт виливків

Відновлення литих деталей металізацією можливе лише в тому випадку, якщо міцність самої деталі, що ремонтується, є достатньою.

Усадкові раковини

Для виправлення ділянок, що мають усадкові раковини У сталевому литті, слід застосовувати не металізацію, а зварювання серед СО2. На ділянках деталей із сірого чавуну, що не працюють на зношування, раковини набагато простіше і легше можна усунути, заповнюючи їх клеєм для металу з наповнювачами. Економічним є також ремонт методом заварювання монель-металом, нікелевими та FeNi-електродами.

Металізацію рекомендується застосовувати при ремонті усадкових раковин на поверхнях ковзання деталей із сірого чавуну. Ремонт усадкових раковин повинен проводитись після механічної обробки.

Застосування методу металізації вимагає ретельної підготовки поверхні для цих цілей, тобто очищення і, у разі необхідності, знежирення ділянки, що підлягає обробці, і найчастіше розчищення раковини, подібної до підготовки під пломбування. Бажана обробка раковини в клиноподібній формі, яка може проводитися фрезою або видовбанням пневматичним молотком. Після такої підготовки поверхні доцільно провести додаткову обробку ділянки ручним струменевим апаратом. Усадочні раковини можна якісно відновити металізацією тільки тоді, коли розміри отвору біля поверхні дорівнюють глибині раковини. Якщо раковини проходять через стінки литого виробу і до них можна підійти лише з одного боку, вони обробляються.

Розташовані поруч раковини важко відновлювати окремо, крімПідготовка поверхні є дуже дорогою і тривалою операцією, тому слід відразу обробляти всю пошкоджену ділянку. Тіла обертання рекомендується проточити до нижньої межі допуску, підготувати поверхню по всій ширині пошкодженої ділянки, щоб можна було зробити металізацію деталі по всьому кільцю замість того, щоб підготовляти тільки ділянку, що має пори. Це простіше і здебільшого дешевше.

Рекомендується накладати шаблони на ділянку усадкової раковини, що піддається металізації, щоб покриття наносилося тільки на дефектну ділянку і щоб не утворювався потовщений шар у країв покриття, в іншому випадку покриття доводиться сколювати з країв зубилом, так як інакше не можна якісно заповнити раковії. При сколюванні зубило повинно прямувати таким чином, щоб не пошкодити покриття в усадковій раковині.

Для нанесення покриття можна застосовувати як газові металізатори, так і електрометализатори. Слід рекомендувати застосовувати електрометалізатори, що дають найбільш концентрований потік.

При використанні газових металізаторів полум'я можна встановити таким чином, щоб колір покриття відповідав кольору литої деталі. Так, вибираючи певне регулювання полум'я, можна зрівняти забарвлення напиленого покриття з фарбуванням литої деталі.

Для того щоб у перехідній ділянці між литтям та напиленим покриттям у раковині не утворювалося тверде кільце, треба злегка підігріти край раковини та напилювати на неї покриття.

Слід по можливості уникати наступної стружки покриття, тому що при цьому може відбуватися відколювання окремих шматків покриття.

Краще піддати металізовану ділянку шліфування. Застосування фрези з пластинками з твердого сплаву такожкраще, ніж стружка. Строжку можна застосовувати тільки в тому випадку, коли ділянка усадкової раковини була оброблена в установленому порядку і коли для стружки застосовується гострий різець. Зрозуміло, обробку треба проводити з дуже незначною глибиною різання.

Ремонт литих деталей з усадковими раковинами на поверхні ковзання

На напрямних станини металообробного верстата треба було усунути металізацією кілька усадкових раковин глибиною до 10 мм. Процес металізації усадкових раковин був наступний:

а) розточування усадкових раковин, щоб розмір отвору був більшим за глибину;

б) фрезерування на усадкових раковинах клиноподібних канавок; фрезерування під кутом 15 °;

в) виготовлення шаблонів для металізації з листової сталі з отвором, що відповідає величині раковини; фарбування шаблону змученою крейдою;

г) струминна обробка усадкової раковини ручним апаратом; тиск струменя 6 ат, матеріал - корунд з розмірами зерен 1 мм;

д) підготовка електрометалізаційного апарату до металізації; введення двох дротів, підключення кабелів, повітряного шлангу тощо;

е) накладення металізаційного шаблону; відстань від виробу 5 мм досягається за допомогою спеціальних підкладок;

ж) пуск у хід металізатора з металізаційним дротом 10MnSi5 діаметром 1,6 мм; регулювання напруги дуги 25, струм 150 а;

з) металізація ділянки усадкових раковин вручну; відстань між соплом апарату та поверхнею виробу 80 мм, заповнення раковини на 50%;

і) припинення процесу та видалення напиленого металу з шаблону;

к) остаточна металізація усадкових раковин:

л) видалення металізованих шаблонів;

м) шліфування напиленої ділянки.

Тріщини наводяних сорочках

Відновлення блоків циліндрів та подібних виробів, що мають тріщини водяних сорочок, набуло широкого поширення. Для ліквідації тріщин водяних сорочок застосовується гаряче зварювання (в чавунних виробах).

При застосуванні гарячого зварювання часто відбувається короблення і «зростання» блоків циліндрів, що тягне за собою тривалу та велику подальшу обробку. Крім того, перед зварюванням з кістяка (литого чавунного) повинні видалятися всі сталеві деталі. Тому було перевірено можливість усунення тріщин водяних сорочок за допомогою металізації. Особливою перевагою металізації є те, що не відбувається короблення та «зростання» литих деталей. Не потрібно проводити демонтаж сталевих деталей. Час тривалості ремонту порівняно невеликий. Відпадає необхідність займає багато часу подальшій обробці.

Але до недоліків методу металізації слід віднести те, що тріщина не видаляється повністю, лише перекривається шаром металу. Напилене сталеве покриття в більшості випадків не в змозі сприйняти навантаження, що розтягують, і тиск (динамічні навантаження). Майже завжди потрібно проводити комбінований ремонт - скріплення штифтами, електрозварювання шпильок, напилення сталевого покриття. Виконання ремонту вимагає особливих знань щодо характеру напруг, що виникають, і внаслідок цього, за відсутності таких знань, ремонт слід доручати спеціалізованим ремонтним підприємствам.

На рис. 1, а зображено блок двигуна чотирициліндрового двигуна внутрішнього згоряння, який був відремонтований за допомогою металізації в місці, окресленому крейдою. Тріщини виникли внаслідок замерзання води у сорочці. На рис. 1 б зображений блок двоциліндрового дизель-мотора. Блок відшліфовано і вже скріпленоштифтами. Тріщини виникли внаслідок внутрішніх напруг. Внизу (рис. 1 в) сфотографований шестициліндровий блок після ремонту.

Мал. 1. Металізація блоків циліндрів із тріщинами на водяній сорочці:

а - усунення пошкоджень, що виникають внаслідок замерзання води у сорочці;

б - підготовка двигуна дизеля з тріщинами внаслідок внутрішніх напруг;

в — герметизована тріщина, викликана внутрішніми напругами на шестиніліндровому блоці двигуна

Мал. 2. Ремонт секції опалювального котла із застосуванням напилення

Мал. 3. Проржавіла ділянка секції опалювального котла; підготовка поверхні насічкою

Слід, проте, застерегти від ремонту блоків циліндрів вантажних автомобілів, по-перше, тому, що не завжди можна гарантувати високу якість виконання ремонту і, по-друге, з обережності (небезпеки вибуху та пожежі).

При ремонті секцій опалювальних котлів, які мали тріщини внаслідок внутрішніх напруг, пошкодження через мороз та іржу, також успішно застосовувалася металізація. Так, одна маленька метилізаційна майстерня відновила 10 000 секцій опалювальних котлів.

Вказівки з технології

Спочатку пошкоджена ділянка зачищається. Це можна виконати шліфуванням або струминною обробкою. Існуючі тріщини розсвердлюються по всій довжині. При цьому слід мати на увазі, що в більшості випадків тріщини продовжуються в тому ж напрямку на 10-20 мм під поверхнею, так що рекомендується розсвердлювати, перш за все там. Праворуч і ліворуч від тріщини виробляється фрезою чотири-шість рядів насічок. Для перенесення навантаження ліворуч та праворуч біля тріщини робляться отвори для нарізних шпильок. Уотворах нарізається різьблення і в них вкручуються шпильки. Шпильки зварюються слабообмазані (отриманими методом занурення) електродами діаметром 2-3,25 мм. Вкручування шпильок та обварювання їх необхідні, якщо тріщини розташовані безпосередньо під розпірним болтом, так що напилене покриття товщиною 3-4 мм має сприйняти всі зусилля. Але це неможливо навіть при припущенні, що напилене сталеве покриття має таку ж міцність на розрив, як сірий чавун. Товщина стінки литого чавуну зазвичай становить 6—12 мм.

Замість фрезерування насічок фрезою можна проводити попереднє напилення молібдену газовим металізатором або нікелю — електрометалізатором. Застосовувався також електроіскровий спосіб підготовки поверхні. На рис. 4 зображено роботи, які необхідно виконати для усунення тріщини водяної сорочки блоку циліндрів. Замість суцільної установки шпильок та електродугового зварювання сталевими електродами, в результаті якої виникають порівняно великі напруги, рекомендується робити «зварні містки»

тільки на ділянках, що зазнають великих навантажень (під розпірними болтами).

Мал. 4. Схема ремонту тріщини на водяних сорочках блоку циліндрів і т. п. Замість скріплення шпильками та їх обварювання можна застосувати також метод вставки латки

Електродугове зварювання має виконуватися з великою обережністю. Слід зварювати лише дрібні деталі та по можливості тут же проковувати шов. При цьому виріб повинен залишатися настільки нагрітим, щоб його можна було доторкнутися рукою. Після зварювання підготовлена та зварена ділянка піддається струминній обробці. Металізація деталей з подвійними стінками і тонкостінних чавунних деталей проводиться сталевим дротом 105Cr4 на відстані міжсоплом апарату та оброблюваної поверхнею 200 мм; товстостінні деталі напиляються з відривом 150—200 мм.

Як напилюваний матеріал рекомендується застосовувати дріт 105Сr4, так як він найменш чутливий до короблення і тріщиноутворення. Для того, щоб вироби не піддавалися надмірному нагріванню при металізації, рекомендується розташовувати поруч кілька підготовлених виробів і поперемінно напилювати то одне, то інше. Температура виробу повинна перевищувати 100° З. Якщо відбувається підвищення температури, металізацію слід припиняти. Для ущільнення з розрахунку тиску води 6 ат необхідно напилювати шар завтовшки 3-5 мм.

При проривах у водяній сорочці слід виготовити шматки металу, що підходять за розміром і формою, якщо не можна використовувати вирваний шматок. Уламки вирваних шматків у разі потреби можна попередньо зварити.

Підігнаний шматок (латку) слід приварити (мінімум у чотирьох місцях) електродами із монель-металу, нікелю або FeNi. Перед металізацією проводиться підготовка поверхні вставленої латки та ділянки навколо неї мінімум на 40 мм, як зазначалося вище.

У більшості випадків не потрібно проводити подальшу обробку, так як на вигляд напилене покриття схоже на чавунне лиття. Металізовані блоки циліндрів випробовуються гідравлічно. Для цього виріб повинен бути охолодженим до температури навколишнього повітря. Ділянки, на яких виступає волога, після зливу води та просушування слід повторно напилити.

Джерело: Кречмар Е., Напилення металів, кераміки та пластмас, пров. з ньому., М., 1966

Оновлено30 січ 2012. Створено29 січ 2012