Лабораторна робота № 3
Відновлення і зміцненнядеталей машин і обладнання методом електродугової металізації
1. Теоретичні дані
Мета роботи:ознайомитися з технологічним процесом відновлення і зміцнення деталей типу«вал» методом електродугової металізації.
Процес отриманняпокриття методом електродугової металізації полягає в формуванні рідкого металупісля дії електричної дуги на матеріал електродів, розпилення цього металу надрібні частинки струменем стиснутого повітря, що виходить з сопла, і нанесенніїх на поверхню виробу.
/>
2. Обладнання
В комплектобладнання для електродугової металізації входять: електродуговий металізатордля подачі і розпилювання дроту, джерело живлення електричної дуги, маніпуляторобертання деталі, котушки для дроту, система подачі стиснутого повітря.
Найбільш широкорозповсюджені електродугові металізатори таких марок: ЕМ-12, ЕМ-14, ЕМ-15,ЕМ-17.
Для роботиметалізатора необхідне джерело живлення низької напруги змінного або постійногоструму. Найбільш якісні покриття отримують, застосовуючи джерела постійногоструму (наприклад, ВС-300, ВДГ-302, ВС-600, ВДУ-601, ВДУ-1001).
Широкозастосовується джерело живлення «Тімез-500» виробництва ЧССР зпідвищеними характеристиками, який входить в комплект для електродуговоїметалізації КДМ-2.
Таблиця 1 Технічна характеристикаелектродугових металі заторів№ п/п Найменування показника ЕМ -12, стаціонарний ЕМ -14, ручний 1.
Продуктивність розпилювання матеріалу, кг/год
алюміній
цинк
сталь
14,0
38,0
20,0
12,5
32,0
10,0 2. Діаметр дроту, мм 1,5 – 2,5 1,5 – 2,0 3. Швидкість подачі дроту, м/хв 3,8 – 14,2 2,0 – 12,0 4. Витрати стиснутого повітря, куб.м/хв 2,5 1,5 5. Сила струму А (не більше) 500 400 6. Напруга, В 17,0 – 35,0 17,0 – 44,0 7. Маса металізатора, кг 22,5 2,3
3. Матеріали
Для нанесенняпокриттів методом електродугової металізації найчастіше застосовують матеріали,наведені в таблиці 2.
Ці матеріали,нанесені на деталі обертання, добре працюють в умовах тертя і зносу (поршні,колінчаті вали). Властивостями цих покриттів є твердість, зносостійкість іантикорозійні характеристики, а також адгезійна міцність.
Таблиця 2Назва і марка дроту ГОСТ Зварювальний маловуглецевий: Св-08, Св-08 А, Св-08ГА, Св-08 1 ОГ2 2246-70 Зварювальний легований: Св-08ГС, Св-08Г2С, Св-08ГСМГ 2246-70 Зварювальний алюмінієвий: Св-А97, Св-А85, Св-Амц, Св-АМЗ 7871 -75 Зварювальний мідний і на основі міді: М1, МСр1, МНЖ5-1, БрКМцЗ-1 13073-77
4. Порядок виконання роботи
4.1 Обладнання і приладдя
Лабораторнаробота має за мету відновлення спрацьованої деталі типу «вал» від їїпідготовки до розмірного контролю готової деталі.
Відповіднотехнологічному процесу застосовують обладнання:
4.1.1 Дляпопередньої підготовки спрацьованої поверхні деталі і її кінцевої обробкивикористовується верстат моделі 16Б16. Вимірювання діаметра спрацьованоїповерхні деталі виконується штангенциркулем
4.1.2 Длянанесення покриття використовується комплекс КДМ-2 (джерело живлення «Тімез-500»,металізатор ЕМ-14)
4.1.3 Маніпуляторобертання деталі моделі КНПА-1,2М.4.1.4. Для контролю розміру і твердостівідновленої поверхні після механічної обробки застосовують мікрометр і приладТК-2 відповідно
Таблиця 3.Технологічні режиминанесення покриття методом електродугової металізаціїНайменування параметру Значення Марка дроту Діаметр дроту, мм Сила струму, А Тиск повітря, атм Швидкість подачі дроту, м/хв. Напруга, В
Св-0,8А
1,2
200
6-8
6
22
Таблиця 4. Режими токарної обробки зносостійкихпокриттівПокриття
Швидкість,
V, м/с
Подача,
S, мм/об
Глибина,
t, мм
Матеріал
інструменту
Св-ОВГСМ,
Нп-40, Нп-80 1,8-2,5 0,08-0,15 0,2-0,3 ельбор-Р, гексаніт-Р
Св-А97, Св-А85,
БрКМцЗ-1, Ц1 0,9-1,0 0,15 0,5 ВКЗМ
Технологічнийпроцес зміцнення деталі (відновлення номінальних розмірів спрацьованої деталі)типу „вал” методом електродугової металізації
І, ІІ, ІІІ… –номери операцій
1,2,3… — номерипереходів
І. Підготовка дротуСв-0,8А:
Очищення дротувід бруду та мастила.
Намотати дріт на котушкиметалізатора.
ІІ. Підготовкадеталі: відновлення деталь електродуговий металізація
Очищення відбруду та мастила.
Зняти залишкинерівномірного спрацювання з поверхні А (точити)
обладнання:токарний верстат 16К20
Нарізати рванурізь (кроком 0,3-0,5 мм)
обладнання:токарний верстат 16К20
/>
ІІІ. Металізація:
Встановити ізакріпити деталь в центрах установки КНПА-1-2-М.
Ввімкнути:
· механізмобертання деталі;
· подачустиснутого повітря;
· зварювальнийвипрямляч;
· механізмпереміщення металізатора паралельно осі обертання деталі.
Ввімкнутиметалізатор.
Нанести шарпокриття на поверхню А в діаметр 41,5 мм.
Вимкнутимеханізми, перелічені у пункті 2.
/>
ІV. Токарнаобробка:
Встановити ізакріпити деталь.
Вивіритивстановлену деталь на биття.
Точити поверхню Ав діаметр 40,1 мм.
/>
V. Шліфування:
Шліфуватиповерхню А в діаметр мм.
/>
VI. Контроль:
Візуальний огляд відновленоїповерхні А (тріщини, раковин, відшарування не допускаються!).
обладнання:збільшувальне скло.
Виміряти твердістьшару покриття.
обладнання:прилад Роквела ТК-14-250 (30...32 HRC).
Вимірятишорсткість відновленої поверхні
обладнання:профілометр-профілограф мод. 252 або набір зразків шорсткості.
Контрольгеометричних розмірів (діаметр і довжина) і форми ( круглість. конусність...) відновленоїповерхні.
Висновки по роботі:
Методомелектродугової металізації можна зміцнювати робочі поверхні нових деталей, атакож відновлювати номінальні розміри спрацьованих деталей.
2) При виконанніпроцесу нанесення покриття деталь нагрівається до температури не більше 100 ÅC, що виключає виникненнядеформацій.
Термін службидеталей з покриттям в 1,5 – 3 рази більший терміну служби деталей без покриття.