скачать (8204 kb.)
Доступные файлы (1):
| 1.doc | 8204kb. | 18.11.2011 17:49 |  скачать |
1.doc
^Лазерная сварка и наплавка основаны на использовании энергии светового потока высокой степени направленности. Это вид сварки плавлением, при котором нагрев материала осуществляется когерентным световым лучом, создаваемым оптическим квантовым генератором — лазером. Основной частью такой установки является генератор, преобразующий энергию, запасенную в блоке конденсаторов, в энергию когерентного светового луча. Лазер позволяет сконцентрировать на поверхности детали энергию при плотности мощности от предельно малых величин до 1017 Вт/см2-. Энергия может передаваться материалу бесконтактно, на значительные расстояния от генератора и строго дозировано.
При восстановлении деталей лазерный луч используют для приварки дополнительной ремонтной детали или для наплавки поверхностей в результате расплавления основного и присадочного материала. Присадочный материал может использоваться в виде порошка, проволоки или фольги. Наиболее часто для наплавки используют порошкообразный сплав, который предварительно наносят на восстанавливаемую поверхность в виде обмазки на основе клеевых составов.
Э
то позволяет обеспечить равномерность прогрева по наплавляемой поверхности с минимальными потерями порошка и, кроме того, повышает до 60 — 70 % степень поглощения лазерного излучения.Для восстановления и упрочнения деталей можно использовать серийно выпускаемые промышленностью лазеры (табл. 8.8). ВНПО "Ремдеталь" разработало комплект оборудования для восстановления гидро- и топливной аппаратуры, включающий в себя газовый лазер ЛГЛ-702 с номинальной мощностью 800 Вт, установку для наплавки СКС-011-1-02 с оснасткой для лазерной обработки, приспособление для управления лучом, систему газообеспечения. Наплавка осуществляется самофлюсующимися порошками типа СНГН и ПГ-СР цилиндрических и плоских поверхностей, изношенных на глубину до 1 мм, с припуском на дальнейшую обработку шлифованием. Установка обеспечивает производительность наплавки до 10 см2/мин при толщине слоя за один проход 0,5 мм. Потери наплавляемого материала не превышают I %, площадь, занимаемая лазерной наплавочной установкой и вспомогательным оборудованием, — около 50 м2.
Установка 01.03-165 "Ремдеталь" разработана для использования с лазерами мощностью 0,7 — 2,5 кВт. Благодари изменениям в конструкции оптической системы формирования л уча, приходящего от лазер а, возможна обработка(наплавка)по траектории различных форм, в том числе и по винтовой линии, зигзагом и т. п. Кроме того, для снижения излучения в нерабочей части цикла между лазером и установкой располагается заслонка-отсекатель излучения, управляемая с пульта установки или в автоматическом режиме.
На ремонтных предприятиях лазерной наплавкой восстанавливают впускные и выпускные клапаны, распределительные валы, золотники гидрораспределителей, роторы турбокомпрессоров и другие детали. К основным достоинствам восстановления лазерной наплавкой следует отнести малое тепловложение в деталь и как следствие отсутствие деформаций и зоны термического влияния. Лазерная наплавка еще не нашла широкого применения, однако является весьма перспективной для авторемонтного производства.
^
Под восстановлением деталей газотермическим напылением понимают процесс нанесения покрытий распылением нагретого до жидкого или вязкотекучего состояния диспергированного (порошкообразного) материала газовой струей. Перед напылением восстанавливаемая поверхность подготавливается. Частицы распыленного металла достигают поверхности в пластическом состоянии, имея большую скорость полета. При контакте с поверхностью детали они деформируются и, внедряясь в ее неровности, образуют покрытие. Сцепление покрытия с поверхностью детали носит в основном механический характер и только в отдельных локальных точках можно наблюдать мостики сварки.
Восстановление деталей газотермическими покрытиями имеет ряд неоспоримых преимуществ:
незначительный на грев (до 200 °С ) детали;
высокая производительность процессов;
возможность регулирования в широком диапазоне (0,1 — 10 мм) толщины наносимого покрытия;
простота технологического процесса и оборудования;
широкий диапазон материалов, используемых для получения покрытий с заданными свойствами.
Рассмотренный способ позволяет не только придавать восстанавливаемым деталям требуемую форму и размеры, но и изменять в широких пределах поверхностные свойства металлопокрытий. В результате многие детали из дорогостоящих и дефицитных металлов и сплавов можно при ремонте заменить деталями иу более дешевых материален. Напыление на рабочие поверхности специальных сплавов с необходимыми физико-механическими свойствами обеспечивает более низкую себестоимость восстановления деталей, а показатели их надежности и долговечности не уступают соответствующим показателям деталей, изготовленных целиком из дорогостоящего металла. Этим объясняется широкое применение газотермических методов напыления не только при ремонте, но и при изготовлении новых деталей.
На рис. 9.1 представлена блок-схема технологического процесса восстановления деталей газотермическим напылением. Основные технологические операции, показанные на блок-схеме:
очистка. После разборки детали поступают в моечное отделение, где их очищают от различных загрязнений. В качестве моющих средств применяют синтетические моющие средства (СМС) типа лабомид и МС. Растворы СМС не вызывают коррозии черных металлов, не разрушают детали из алюминиевых сплавов;
механическая обработка деталей. Для устранения дефектов, образовавшихся в процессе эксплуатации, или придания правильной геометрической формы изношенным поверхностям детали подвергают механической обработке, в том числе специальной (нарезка "рваной" резьбы, фрезерование канавок, насечка поверхностей, накатка профиля роликами и пр.);
обезжиривание. Перед абразивной обработкой поверхности, подлежащие нанесению газотермических покрытий, обезжиривают органическими растворителями. Чугунные детали кроме обезжиривания подвергают обжигу при температуре 260 — 530 °С для выгорания масла, содержащегося в порах;
дробеструйная обработка. Такая обработка предназначена для активизации и придания шероховатости восстанавливаемым поверхностям детали. Дробеструйную обработку выполняют при давлении сжатого воздуха 0,5 — 0,7 МПа. В качестве абразивного материала применяют чугунную дробь ДЧК.-01. После дробеструйной обработки детали обдувают сухим сжатым воздухом для удаления частиц абразива с поверхности;
сушка порошка. Перед использованием композиционные порошковые материалы необходимо просушить в электрическом шкафу. Порошки сушат на противнях из нержавеющей стали при периодическом перемешивании;
н
апыление. В процессе напыления металлогазовая струя должна быть устойчивой, без пульсаций. Расходпорошка и транспортирующего газа регулируют в необходимых пределах. Требуемую толщину покрытия получают многократным повторением операции напыления. После напыления изделие снимают с приспособления, не допуская повреждения покрытия. Экраны и другие защитные приспособления снимают с деталей после охлаждения ее до комнатной температуры;
механическая обработка. Окончательная механическая обработка деталей с нанесенным покрытием осуществляется лезвийным и абразивным инструментом;
контроль качества покрытий. Изделия с покрытием подвергают контролю по внешнему виду, толщине, геометрическим размерам. Контроль по внешнему виду осуществляется для выявления внешних дефектов; сколов, вздутий, отслоений. Осмотр осуществляется при помощи лупы. Толщину покрытия на деталях определяют штангенциркулем, микрометром и магнитным толщиномером МТ-20.
Скачать файл (8204 kb.)