Нефть и песок О стали Компрессор - подбор и ошибки Из истории стандартизации резьб Соперник ксерокса - гектограф Новые технологии производства стали Экспорт проволоки из России Прогрессивная технологическая оснастка Цитадель сварки с полувековой историей Упрочнение пружин Способы обогрева Назначение, структура, характеристики анализаторов Промышленные пылесосы Штампованные гайки из пружинной стали Консервация САУ Стандарты и качество Технология производства Водород Выбор материала для крепежных деталей Токарный резец в миниатюре Производство проволоки Адгезия резины к металлокорду Электролитическое фосфатирование проволоки Восстановление корпусных деталей двигателей Новая бескислотная технология производства проката Синие кристаллы Автоклав Нормирование шумов связи Газосварочный аппарат для тугоплавких припоев

Восстановление корпусных деталей двигателей

При капитальном ремонте дизельных двигателей дефекты посадочных поверхностей корпусных деталей из алюминиевых сплавов в основном устраняют расточкой под ремонтный размер. При повторном капитальном ремонте изношенные картер, рубашку цилиндров, подшипники наклонных валиков механизма передач, как правило, выбраковывают.



В ряде случаев для восстановления указанных деталей применяют аргонодуговую наплавку. Однако серьезным недостатком этого способа является опасность локального перегрева детали в местах наплавки, что может привести к их короблению. Кроме того, при термических ударах происходит разупрочнение алюминиевых сплавов и необратимое снижение упругости всей конструкции. Такие же детали, как рубашка цилиндров и подшипники наклонных валиков, не могут быть восстановлены аргонодуговой наплавкой из-за опасности прожога их тонких стенок.

Киевским высшим танковым инженерным училищем (КВТИУ) совместно с Институтом проблем материаловедения (ИПМ) АН УССР разработана технология восстановления корпусных деталей из алюминиевых сплавов методом нанесения плазменного порошкового покрытия. Состав порошковой смеси подбирали с учетом условий работы деталей и характера повреждений их рабочих поверхностей. В качестве компонентов использовали порошки, серийно выпускаемые отечественными предприятиями, что позволяет организовать приготовление смеси в условиях ремонтного производства.

Практика показала, что этот материал обладает высокой стойкостью к фреттингкоррозии и обеспечивает достаточную прочность сцепления с алюминиевой подложкой.

Созданный специально для этих целей плазмотрон имеет ряд отличий по сравнению с существующими. Он прост по конструкции (рис. 1) и может быть изготовлен непосредственно на ремонтном предприятии. Для работы с ним пригодны источники постоянного' тока, обеспечивающие напряжение холостого хода до 200 В и силу тока до 600 А.

Катод плазмотрона выполнен подвижным в виде стержня с винтовой нарезкой. Это позволяет как перед, так и в процессе напыления перемещать его соосно аноду, выбирая тем самым оптимальную фокусировку плазменной струи и обеспечивая (за счет увеличения внутреннего сопротивления) повышенное ее теплосодержание. Струя стала достаточно компактной, а коэффициент использования порошкового материала составил около 85%. Благодаря этому стало возможным обходиться без защитных экранов поверхностей, не подлежащих напылению.

Применение анода с развитой теплорассеивающей поверхностью и раздельного охлаждения анодной и катодной камер позволили снизить давление охлаждающей воды до 0,2—0,25 МПа и сократить количество резиновых прокладок в плазмотроне до двух.

Промышленную проверку технология прошла на одном из танкоремонтных предприятий. Нанесение плазменного покрытия на подшипники наклонных валиков механизма газораспределения двигателя В-6Р производили с использованием токарного станка марки 16К20 со специальной камерой.

Определяющим моментом при разработке специальной технологической оснастки, предназначенной для реализации процесса плазменного напыления поверхностей крупногабаритных деталей двигателей, был выбор системы относительного перемещения плазмотрона и детали.



С учетом этого выбора для восстановления посадочных и внутренних поверхностей рубашки цилиндров изготовили вращатель с оправкой и штатив с тремя степенями свободы для установки плазмотрона под необходимым углом к обрабатываемой поверхности (рис. 2). При этом использовали готовые узлы с ремонтируемых на предприятии объектов: зубчатый венец погона башни и электропривод горизонтального наведения боевой машины пехоты БМП-1.

Напыление производилось при неподвижном плазмотроне и вращающейся рубашке цилиндров. Электрическая схема управления вращателем обеспечивала плавное изменение скорости вращения, что позволило оптимизировать процесс. Температура нагрева детали не превышала при этом 70— 80 С. Толщина покрытия с учетом припуска на механическую обработку (0,3—0,5 мм) контролировалась специальным шаблоном. Работоспособность восстановленной рубашки цилиндров была проверена при стендовых испытаниях на собранном двигателе. Считают, что ресурс корпусных деталей, восстановленных предложенным методом, может быть увеличен приблизительно в 2—3 раза.

В полевых условиях применение плазменного напыления как способа восстановления деталей ограничивается трудностями организации снабжения ремонтных подразделений традиционными плазмообразующими газами аргоном и азотом.

При использовании для этих целей обычного воздуха проблему снабжения удается решить, однако возникает ряд технологических трудностей. Так, напряжение дуги при этом в 3—5 раз выше, чем при напылении в аргоне и азоте, что исключает использование штатных установок.

Специалисты КВТИУ предложили применить для этих целей серийный источник питания установки для плазменной резки типа АПР-404, который по своим параметрам (напряжение холостого хода 300—320 В, рабочий ток 200—400 А, крутопадающие внешние характеристики) удовлетворяет требованиям для напыления в среде активных газов.

Чтобы использовать этот источник питания, необходимо его положительный вывод подключить не к разрезаемому изделию, а к соплу плазмотрона. Кроме того, для обеспечения возможности подключения струйного однокамерного плазмотрона возбудитель дуги изолируют от корпуса источника с помощью прокладки. Выводы возбудителя ВН подсоединяют, как показано на рис. 3. При работе плазмотрона с межэлектродной вставкой ее следует подсоединить к точке 39 схемы источника питания.

Высокое напряжение, генерируемое возбудителем дуги (источником ВИР-101УЗ), подают через конденсатор СЗЗ непосредственно на катод плазмотрона. Для развязки цепи силового выпрямителя от возникающего при поджоге дуги высокого напряжения дополнительно введены фильтр, состоящий из защитного дросселя I-на ферритовом сердечнике (индуктивностью около 100 мкГн) с обмоткой, рассчитанной на полный ток дуги, и конденсатор Ск.з емкостью 470 пф — на напряжение 1,5 кВ. Резисторы R12— R14 для уменьшения рассеиваемой мощности переключают с 33 на 37 провод.

Для снижения до минимума «броска» тока при зажигании основной дуги, приводящего к повышенной эрозии электродов, в силовую цепь последовательно С дросселем Li включают дополнительный 1_з. Для защиты теристоров в силовой схеме источника питания от индуктивных токов дополнительного дросселя служит силовой диод VD|. Плазмотрон с межэлектродной вставкой работает при пониженном до 80 А токе плазменной дуги. Благодаря этому повышается долговечность быстро изнашивающихся частей плазмотрона, прежде всего, катода и анода.

Модернизированный источник питания может работать в режиме не только напыления, но и резки. В последнем случае положительный полюс подключают к разрезаемому изделию по типовой схеме.

Капитан И. КОВАЛЕНКО; В. КОВБАСЕНКО, ведущий инженер ИПМ АН УССР