Klassifisering av måter å gjenopprette deler og deres egenskaper

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

For tiden jobber ingeniører aktivt med å skape nye og forbedre tradisjonelle metoder for å restaurere deler. Og det er objektive grunner til dette: For det første, i noen tilfeller er produksjon av nye produkter fra dyrt stål dyrere i form av ressurser, og for det andre har bedriften rett og slett ikke den teknologiske evnen til å produsere nye deler som er komplekse i form og tekniske krav.

Organisasjoner som driver komplekst og dyrt utstyr (for eksempel tunge gruvelastebiler) er interessert i å forbedre ulike metoder for å restaurere slitte deler.

Generelle bestemmelser

Alle metoder for å gjenopprette deler er rettet mot å gjenskape ytelsesegenskapene og originale egenskaper til produktet. I prosessen med arbeidet, gnioverflatene til friksjonsparene kan slites ut (som et resultat av at deres dimensjoner endres), smuldre (som følge av akkumulering av utmattelsesspenninger under hyppige vekslende belastninger), motta mekanisk skade og endre deres fysiske og mekaniske egenskaper. En egen type skade under drift er brudd (skade) av det beskyttende anti-korrosjons- og slitebestandige belegget.

Metoder og metoder for å restaurere deler er svært forskjellige. Imidlertid kan slitasje på maskindeler ha ulike konsekvenser og en annen mekanisme for dannelse og årsaker. Ved valg av spesifikk teknologi for restaurering av slitte overflater må ingeniøren først og fremst vurdere hvilke egenskaper (mekaniske og fysiske) produktet skal ha.

Så i noen tilfeller er det nødvendig å oppnå maksimal utmattelsesstyrke av strukturen og elastisitet. Noen ganger er den kjemiske sammensetningen av overflatelaget kritisk, noe som gjør det mulig å øke varmebestandighet, rød sprøhet (kald sprøhet), motstand mot aggressive medier, derfor bør i hvert enkelt tilfelle foretrekkes metoden for å gjenopprette deler som kan oppfylle alle krav. Spesielle teknologiske og designkrav inkluderer også integritet (fravær av porer, mikrosprekker, ikke-metalliske inneslutninger), massen av individuelle strukturelle elementer og produktet som helhet, ruhetsindikatorer, mekaniske egenskaper (hardhet og mikrohardhet), muligheten for maskinering og trykk (ytterligere herding på grunn av deformasjon overflatelag ogherding), nøyaktigheten av geometriske avvik av overflater og former.

Klassifisering av måter å gjenopprette deler etter type defekter som skal elimineres

Hele utvalget av gjenopprettingsmetoder, avhengig av arten av defekter, er vanligvis delt inn i følgende grupper:

• kutting og metallbearbeiding;
• sveising og lodding;
• plastisk deformasjon;
• fusion;
• diffusjonsmetallisering og sputtering;
• galvaniseringsteknologi;
• kjemisk varmebehandling (CHT) samt tradisjonell varmebehandling;
• bruk av komposittmaterialer.

Klassifisering av gjenopprettingsmetoder avhengig av arten av påvirkningen på delen

I henhold til dette prinsippet er alle gjenopprettingsoperasjoner delt inn i tre grupper:

• behandler uten å fjerne kvoter;
• bearbeide deler med materialfjerning;
• teknologiske operasjoner knyttet til påføring av belegg og materialer på en eller annen måte.

Det er fornuftig å gi en mer detaljert klassifisering av de listede gruppene, siden hver av dem inkluderer mange behandlingsmetoder som bruker svært forskjellig utstyr og prinsipper. I noen tilfeller er duplisering i navnet til metoden for å gjenopprette deler mulig, siden en metode samtidig kan gjelde for fleregruppe.

Restaurering uten fjerning av kvoter:

• herding og forming ved kald og varm plastisk deformasjon, kalibrering;
• kjemisk-termisk behandling (utført for å øke hardheten, forbedre ytelsen);
• varmebehandling (øke hardheten, fjerne farlige påkjenninger og så videre).

Metoder for å gjenopprette slitte deler som involverer fjerning av et lag med materiale:

• maskinbehandling;
• elektrofysisk prosessering;
• kombinerte metoder.

Den siste undergruppen inkluderer metoder som gjør det mulig å påføre et ekstra beskyttende lag med materiale på overflaten av delen. De viktigste gjenopprettingsmetodene for belagte deler inkluderer:

• avsetning av metall- og ikke-metallbelegg i ovnen (metallisering, sprøyting, overflatebehandling og annet);
• elektrofysiske beleggingsmetoder (galvaniseringsbad, elektrognistmetoder og så videre).

Kenskaper ved metallarbeid og mekaniske restaureringsoperasjoner

Denne metoden for restaurering og herding av deler brukes i tilfeller der det blir nødvendig å skaffe en ny eller gammel reparasjonsstørrelse på produktet, samt når det er nødvendig å installere et nytt element i det restaurerte ingeniørproduktet. Så, mekanisk og låsesmedbehandling kan tjene som en slags mellomoperasjon,rettet mot å forberede overflater for påføring og sprøyting av ekstra herdende belegg. Men som oftest er skjæringen endelig og tar sikte på å korrigere form- og overflatefeil som har oppstått av en eller annen grunn. Slike årsaker kan være overflate- og volumdeformasjon av deler og emner for å gi dem større styrke og de mest gunstige ytelsesegenskaper, overflatebehandling av metallpulver og elektrode, og så videre.

Bearbeiding til størrelse bør sikre alle teknologiske og designkrav: renslighet og ruhet av overflater, verdier og størrelse på gapet eller interferens (hvis landingen utføres med en interferenspasning), avvik i den geometriske formen, og så videre.

En ingeniør tar et valg til fordel for en eller annen mekanisk metode for å restaurere en del, og tar hensyn til en rekke ulike faktorer. Så hvis graden av slitasje på delen er veldig stor, er det fornuftig å installere en ekstra reparasjonsdel. I dette tilfellet vil overflatebehandling med påfølgende behandling koste mye mer og kreve svært høye kvalifikasjoner fra utøveren. Alle typer foringer og adaptere fungerer som slike deler.

Karakteristisk for restaurering av deler ved plastisk deformasjon

Deformasjon brukes både for å endre formen og geometriske dimensjoner til delen, og for å forbedre de operasjonelle egenskapene til overflaten til produktet (indikator for hardhet og slitestyrke).

Med en endring i form er alt klart:når en betydelig belastning påføres et fast legeme og deretter fjernes, gjenstår gjenværende deformasjon. Denne metoden for å restaurere maskindeler brukes i praksis hvis det er nødvendig å justere produkter som har blitt skadet som følge av en kollisjon. Denne typen arbeid omfatter både karosseriarbeid på en bil som har vært i en ulykke, og oppretting av en tykk stålplate. Ofte oppstår behovet for trykkbehandling etter sveisebehandling: ved påføring av en søm blir visse lokale soner veldig varme, noe som fører til en lineær utvidelse av visse elementer i den sveisede strukturen. Under avkjøling skjer den omvendte prosessen - en reduksjon i størrelse, noe som fører til vridning og brudd på geometrien til hele produktet. Hvis det er strenge krav til form og designavvik, utsettes den derfor for trykkbehandling for å rette opp feilen.

Trykkbehandling kan også brukes til å herde overflatene til det restaurerte produktet, for eksempel etter overflatebehandling eller etter mekanisk fjerning av en viss mengde fra delen ved kutting. Herding ved deformasjon er en ganske sjelden måte å restaurere deler på. Valget til fordel for denne teknikken er ekstremt sjelden. Dette skyldes det faktum at det kreves ganske dyrt utstyr for herding ved plastisk deformasjon på overflaten. Det er ikke økonomisk mulig å kjøpe slike maskiner for å kunne bruke dem av og til ved behov for restaurering.

essensen av strekkherding. Fysikkprosess

På grunn av hva forbedres styrkekvalitetene når overflatelaget deformeres? Godt spørsmål. Svaret ligger i strålingsteorien om atomstrukturen til krystallinske stoffer.

Forskere har vært i stand til å bevise at styrke avhenger av antall defekter i krystallstrukturen. I følge deres beregninger er en tynn metalltråd laget av helt rent jern uten spiss og lineære strukturelle defekter i stand til å motstå enorme belastninger. Imidlertid har ekte kropper alltid defekter, så bærestyrken til en slik ledning under reelle forhold er ganske liten. Men når antallet defekter øker, oppstår et paradoks alt fenomen - styrkeegenskapene forbedres. Dette skyldes det faktum at et stort antall defekter skaper hindringer for deres bevegelse og utgang til overflaten av kornene, det vil si at det forhindrer forekomsten av stresskonsentratorer.

Det er nettopp dette herdende effekten av trykkbehandling er basert på: under deformasjon oppstår det et stort antall defekter inne i kornene. I dette tilfellet får kornene i seg selv en karakteristisk form - den såk alte teksturen. Det skal bemerkes at denne metoden ikke bare gjør det mulig å øke styrke og slitestyrke, men også å redusere ruheten til den maskinerte overflaten.

Metode for å gjenopprette deler ved å overflatebehandle

Denne metoden er den vanligste når du gjenoppretter de originale dimensjonene til en del. Grunnen til dette er den relative billigheten og enkelheten. For å gjenopprette geometrien til produktet trenger du bare en sveisingapparater og nødvendig materiale for overflatebehandling.

I tilfelle størrelsen er veldig ødelagt, brukes den såk alte kombinerte overflaten. Dens essens er som følger: For det første påføres vanlig stål eller støpejern ved hjelp av gassflamme eller elektrisk lysbueoppvarming. Og først da er den elektriske lysbuen overflate av en sterk legering med et godt sett av mekaniske og fysiske egenskaper. Overflatekvaliteten etter overflatebehandling kan beskrives som utilfredsstillende, så det er nødvendig med et tillegg. Denne operasjonen kan utføres på en dreiebenk, frese- eller boremaskin. Bruk av meisel- og slipeverktøy er også tillatt (hvis det avsatte materialet er svært hardt).

Galvaniske metoder for restaurering av deler

Når man vurderer klassifiseringen av metoder for restaurering av deler, kan man ikke unngå å nevne galvanisering. Denne metoden er veldig vanlig. Galvaniseringsbad har lenge vært godt etablert i industrien og brukes aktivt både i produksjonsanlegg og i forskningslaboratorier. Omfanget av deres bruk er utrolig omfattende: fra påføring av dekorative belegg til etsende materialer.

Som regel er denne metoden kun anvendelig med en liten grad av slitasje på gnideflater, siden tykkelsen på beleggene påført med den galvaniske metoden er svært liten. I tillegg til å gjenopprette de spesifiserte dimensjonene, kan et slikt belegg fungere som en beskyttende film og forhindre korrosjon og oksidasjon av materialer.

Fordelen med denne metoden er mulighetenskaffe belegg ved hjelp av en rekke materialer: nikkel, krom, aluminium, jern, kobber, sølv, gull og så videre. Derfor brukes galvanisering i mange sektorer av den nasjonale økonomien.

Kennetegn ved termiske og kjemisk-termiske behandlingsmetoder ved restaurering av produkter

Det er vanskelig å overdrive rollen til varmebehandling generelt innen maskinteknikk, og spesielt innen restaurering av deler. Den lar deg oppnå de nødvendige operasjonelle (slitestyrke, hardhet) og teknologiske (bearbeidbarhet, termisk ledningsevne) kvaliteter.

Kjemisk-termisk behandling er en egen sak. I motsetning til tradisjonell varmebehandling blir produktet i løpet av kjemisk behandling ikke bare utsatt for temperatur, men også for en kjemisk reaksjon med atomer og ioner av andre stoffer. Atomer diffunderer til en viss dybde inne, og endrer derved den kjemiske sammensetningen av overflatelaget. Egenskapene til diffusjonslaget er vesentlig forskjellige (til det bedre) fra originalmaterialet. Så borering (metning med boratomer) og karburering (metning med karbonatomer) øker hardheten betydelig og bidrar til å redusere friksjonskoeffisienten. I praksis brukes også silisium, nitrogen, aluminium og andre grunnstoffer som metningselementer.

Konklusjon

Beskrivelsen ovenfor av måtene å gjenopprette deler på er ikke uttømmende. Bare de grunnleggende og vanligste metodene presenteres. Alt i alt er det mange flere av dem. Dessuten er forskere rundt om i verden konstantjobber med å lage nye og forbedre allerede kjente metoder for å påføre belegg og gjenopprette de geometriske dimensjonene til deler.