где К — коэффициент мкм3/с (л/ч) на 1 мм толщины детали; s — толщина детали, мм.

Для стали К pавен 360.., 432 мкм³/с (100...120), чугуна — 396...500 (110...140), латуни —430...470 (120...130) и алюминия—220...360-(60...100) мкм³/с (л/ч).Расход кислорода на 10...20% больше, чем ацетилена при нормальном пламени, на 30...40% больше при окислительном и менее чем на 10% при восстановительном.

В процессе наплавки изношенных поверхностей деталей используют наплавочные проволоки Hn-40_s Нп-50, Нп-ЗОХГСА, Нп-50Г Нп-65Г и другие, дающие наплавочный слой с высокой износостойкостью.

При сварке и наплавке применяют левый и правый способы.

Левый способ более распространен. Пламя направлено от металла сварочного шва. Им сваривают детали толщиной до 4 мм. Угол наклона поверхности к поверхности детали зависит от толщины свариваемого металла и принимается 10° при толщине 1 мм, 20°—-1...3, 30° —3...5 мм и т. д. до 80° при толщине 15 мм и более.

Сварка чугуна

В первую группу входят хорошо сваривающиеся стали (Ст. 1...Ст, 6, стали 0, 8, 10...15, 20...25 и низколегированные 15Х, 15ХГ, 12ХН2 и др.). Их сваривают по обычной технологии т. е. без предварительного в процессе ее подогрева, а также без последующей термообработки. Однако применение последней не исключается для снятия внутренних напряжений. Рекомендуются электроды Э-34, Э-42 и 3 Ко второй группе относятся удовлетворительно сваривающиеся стали (стали 30 и 35, низколегированные с содержанием углерода 0, 3...0, 35% 20ХНЗА, 20ХГСА и ЗОХ и высоколегированные 12XI4A, 9Х14А, 30X13 стали и др.). При их сварке и наплавке в нормальных условиях трещины не образуются, но желательна последующая термообработка. Применяют сварочные Э-45, Э-50 и наплавочные ЭН-250 и ЭН-300 электроды. Третья группа представляет собой ограниченно сваривающиеся стали, склонные в обычных условиях сварки к образованию трещин (углеродистые 40, 45 и 50, низколегированные с содержанием углерода до 0, 45% ЗОХГС, 40ХМЮ и 45Л, высоколегированные 20Х18Н9, 36Х18Н25С2 и 20Х23Н18 стали и др.). После сварки их подвергают термообработке. Рекомендуются сварочные Э-50 и Э-55 и наплавочные ЭН-300 и ЭН-350 электроды. Сварка чугунных деталей вызывает значительные трудности из-за: -отсутствия площадки текучести у чугуна, хрупкфтн и небольшого предела на растяжение, что часто служит причиной образования трещин; -отсутствия переходного пластического состояния при нагреве до плавления: из твердого состояния чугун сразу переходит в жидкое. Жидкотекучесть затрудняет ремонт деталей даже с небольшим уклоном от горизонтального положения; -получения отбеленных участков карбида железа (FезС — цемент), трудно поддающихся механической обработке.

Чугун можно сваривать дуговой сваркой металлическим или угольным электродом, газовой или термитной сваркой, заливкой жидким чугуном, порошковой проволокой, аргонодуговой сваркой и т, д. Холодная сварка выполняется без предварительного подогрева деталей. При этом не допускаются отбел чугуна и закалка сварочного шва. Наплавленный металл должен быть достаточно пластичным.

На получение качественного соединения влияют технологические и металлургические факторы. К первым относятся сила тока, напряжение дуги и скорость наплавки, ко вторым — графитизация, удаление углерода и карбидообразование. Ручная дуговая холодная сварка чугуна стальными электродами подразделяется на сварку стальными электродами: без специальных покрытий; с карбидообразующими элементамми в покрытии; с окислительными покрытиями.Стальными электродами без специальных покрытий сваривают тогда, когда не требуется механическая обработка и не оговариваются плотность и прочность соединения. В качестве, электродного материала для сварки малоуглеродистых сталей применяют электроды Э-34 и Э-42

Сварка деталей из алюминия и его сплавов затрудняется по следующим причинам: -очень плохая сплавляемость металла из-за образования на его поверхности тугоплавкой оксидной пленки А1₂О₃; -при нагреве до 400…450°С алюминий очень сильно теряет свою прочность и деталь может разрушиться от легкого удара или от действия собственной массы; металл не имеет пластического состояния и при нагреве сразу переходит -из твердого в жидкое состояние; коэффициент линейного расширения в 2, а теплопроводность в 3 раза больше, чем у стали, что способствует появлению значительных остаточных деформаций в свариваемых деталях большая растворимость в расплавленном алюминии водорода способствует образованию пор.Алюминий и его сплавы сваривают дуговой, аргонодуговой и газовой сваркой. Поверхности обезжиривают растворителями и очищают от нагара, масла и грязи не более чем за 2...4 ч до процесса сварки.Дуговую сварку выполняют угольными или специальными электродами.

Газовую сварку ацетилено-кислородным нейтральным пламенем выполняют с помощью флюсов АФ-4А, АН-4А, АН-А201 и других, содержащих хлористые и фтористые соли лития, натрия, калия и бария. В качестве присадочних прутков применяют сплав с содержанием 5...6% кремния. Флюс насыпают на кромки трещины и в процессе сварки вводят прутком в сварочную ванну. После сварки остатки флюса водой.

Автоматическая наплавка под слоем флюса

Шлакообразующие вещества (марганцевая руда, полевой шпат, кварц, плавиковый шпат и др.) образуют шлаковую корку, необходимую для защиты металла от окисления в процессе его охлаждения и улучшения формирования металла шва. Раскисляющие и легирующие вещества ( ферромарганец, ферротитан, феррохром, алюминий и др.) способствуют раскислению сварочной ванны и легированию ее соответствующими элементами. Газообразующие вещества (крахмал, декстрин, древесная мука и т.д.) при нагреве разлагаются с выделением значительного количества газов (CO и С02), которые вытесняют воздух из зоны горения дуги. Ионизирующие вещества (сода, поташ, двуокись титана) образуют легкоионизирующиеся газы, стабилизирующие горение дуги. Различают плавленые и керамические флюсы и флюсосмеси. Плавленые флюсы приготавливают сплавлением в печах компонентов, входящих в их состав, с последующей грануляцией. Керамические флюсы включают ферросплавы с температурой плавления в 1, 5...2, 0 раза выше, чем остальные компоненты. Поэтому они не могут быть приготовлены сплавлением.

Компоненты измельчаются, просеиваются и смешиваются в заданных пропорциях с добавлением связующего вещества (жидкого стекла). Полученная масса гранулируется, подсуши­вается и прокаливается при температуре 300...400 °С.

Режимы наплавки

Сварочный ток I_св и напряжение U источника питания выбирают по эмпирическим формулам:

где D — диаметр детали, мм,

Важным показателем, характеризующим удельное значение скорости наплавки, служит коэффициент наплавки

где Кн — коэффициент наплавки, г/ (А • ч); d — диаметр электродной проволоки, мм.

Скорость перемещения дуги, или скорость наплавки (v_н), обусловливается шириной и глубиной валиков и может быть выбрана по формуле

где F — площадь поперечного сечения наплавленного валика, cm² (при d = 1, 2... 2, 0 мм² F=0, 06... 0, 2 см²); у — плотность металла шва, г/см³.

Вибродуговая наплавка — один из наиболее распространенных способов восстановления деталей на сельскохозяйственных ремонтных предприятиях. Это обусловлено рядом его особенностей: высокой производительностью (до 2, 6 кг/ч); незначительным нагревом детали (до 100 °С); отсутствием существенных структурных изменений поверхности детали (зоны термического влияния при наплавке незакаленных деталей 0, 6... 1, 5 мм и закаленных 1, 8.,, 4, 0 мм), что позволяет наплавлять детали малого диаметра (от 8 мм), не опасаясь их прожога или коробления. Особенность вибродуговой наплавки заключается в вибрации электрода, что обусловливает наплавление металла при низком напряжении источника тока, относительно небольшой мощности в сварочной цепи, когда непрерывный дуговой процесс невозможен. Вибрация улучшает стабильность наплавки и расширяет ее диапазон устойчивых режимов

Электроконтактная приварка ленты. Сущность процесса заключается в совместном деформировании навариваемого металла и поверхности основы, нагреваемых электрическим током до пластического состояния. Достоинство способа — возможность получения наваренных слоев с заданными трибологическими свойствами, что в несколько раз повышает износостойкость деталей, их коррозионную стойкость и другие свойства.Высокая скорость протекающих при наварке процессов позволяет обходиться без защитных газов и флюсов. Прочная связь между присадочным материалом и основой достигается вследствие частичного плавления тончайших слоев металла в зоне контакта и диффузионными явлениями.В качестве навариваемого материала применяют ленты, проволоки, а также порошки различного состава (процесс напекания). Чтобы интенсифицировать процесс, на деталь следует подавать охлаждающую жидкость.От материала ленты зависит твердость наваренного слоя.Высокая износостойкость может быть получена за счет порошков сложного состава.После напекания слой состоит из вязкой железо-хромоникелевой матрицы, армированной высокотвердыми частицами карбидов и боридов.

Электрошлаковая наплавка — разновидность электрошлаковой сварки. Сравнительный анализ наиболее распространенных способов наплавки показывает ряд достоинств этого метода восстановления деталей со значительными износами. Электрошлаковая наплавка позволяет получать толщину наплавленного слоя от 4...6 мм до сотен. Расход флюса не превышает 5% к массе наплавленного металла, что в 15...30 раз ниже, чем при наплавке под слоем флюса.Отличительная особенность такой наплавки – присадочный материал расплавляется не теплом, выделяемым электрической дугой, а за счет непосредственного перехода электрической энергии в тепловую (при прохождении электрода через ванну расплавленного электропроводного флюса), что обеспечивает меньшие тепловые потери и почти вдвое уменьшает расход электроэнергии.Перемешивание металла в сварочной ванне незначительное, Она содержит до 80...90% присадочного металла, поэтому возможно получать наплавленный слой с заданными свойствами. Практически полностью отсутствуют потери на угар и разбрызгивание.

Алмазное хонингование служит для ремонта гильз цилиндров, обработки отверстий нижних шатунов, тормозных цилиндров и др. Взамен абразивного оно способствует повышению стойкости инструмента (брусков) в 150…300 раз, точности деталей на 70% и повышению производительности обработки, снижению шероховатости на 1... 2 класса и расходов на инструмент на 30...40%.Применяют бруски, содержащие алмазы марокАСР, АСВ и АСК при концентрации алмазов 50...100%. Их зернистость выбирают в зависимости от вида обработки (предварительная, чистовая и окончательная) в пределах 500/400 до 20/14. Гильзы двигателей ремонтируют одним хонингованием в три операции, заменив операцию расточки гильз на операцию хонингования крупнозернистыми брусками. Разновидности хонингования — отделочное хонингование эластичными брусками и плосковершинное хонингование .Отделочное хонингование эластичными брускам и применяют для обработки точных отверстий деталей (гильз цилиндров и др.). Режущими элементами служат алмазные зерна, закрепленные в каучукосодержащих связках. Эластичность в зависимости от марки изменяется в широких пределах, что обрабатывать ими различные материалы. Плосковершинное хонингование — процесс обработки сущность которого заключается в формировании на гильзах и цилиндрах микропрофиля. Последний имеет большую опорную поверхность с углублениями (масляными карманами) для размещения смазки. В результате сокращается длительность приработки, повышается износостойкость гильз и цилиндров, уменьшается или остается без изменений расход масла на угар. Полирование алмазными (абразивными) лентами применяется для получения высокого класса шероховатости поверхностей цилиндрических, эксцентричных и фасонных деталей на токарных или круглошлифовальных станках. В частности, полируют шейки и галтели коленчатых валов .Алмазная (эльборная) притирка применяется в качестве финишной операции для получения герметичности клапанов и плунжерных пар топливных насосов. Притирка эльборной пастой (зернистостью ЛМ40, консистенцией МО и концентрацией эльбора 20%) на притирочном станке ОПР-1841А абразивной снижает время обработки в 5... 7 раз. (рассказать о притирке золотников гидрораспределителей).

Электрохимическое шлифование и доводка (полирование) позволяют обрабатывать детали, восстановленные твердосплавными покрытиями.

Комплектование деталей ШПГ

Шатуны и поршни подбирают по массе в комплект. Массы поршня и шатуна указаны соответственно на днище и боковой поверхности крышки в месте прилива под шатунный болт. При необходимости уравнивания массы шатунов их стержни опиливают по линии разъема на глубину до 1 мм. Разность по массе поршней и шатунов в комплекте не должна превышать значений, оговоренных техническими условиями.Для получения нормального зазора в соединении поршень — гильза детали комплектуют из одной размерной группы. Обозначение последней у поршня указано на его днище, а у гильзы цилиндров — на ее торце. При использовании гильз ремонтного размера к ним подбирают поршни того же размера . В двигатель устанавливают детали только одной размерной группы.

Ремонт коленчатого вала К дефектам коленчатого вала относятся: износы коренных и шатунных шеек, требующие перешлифовки вала под ремонтный размер подшипников, отверстий под установочные штифты, поверхности маслосгонной резьбы, гнезда в торце коленчатого вала под подшипник вала сцепления, шпоночных пазов и упорного установочного бурта шейки; повреждения резьбовых отверстий и резьбы болтов, шпилек гаек; радиальное и торцовое биение фланца под маховик выше допустимых пределов; трещины у отверстий масляных каналов на галтелях.Износы элементов определяют, используя, универсальный и специальный мерительный инструмент, Для обнаружения трещин используют магнитные дефектоскопы.

Ремонт блока цилиндров Встречаются следующие дефекты 1 — трещины на поверхности, сопрягаемой с головкой цилиндров; 2 — трещины и пробоины на стенках водяной рубашки; 3 — износ, овальность и конусность поверхностей отверстий под вкладыши коренных подшипников; 4 — несоосность опор под вкладыши коренных подшипников; 5—износ внутренних поверхностей втулки распределительного вала; 6 — коррозия и износ посадочных мест под нижний поясок гильзы цилиндров; 7 — износ, забоины на торцовой поверхности гнезда блока цилиндров под бурт гильзы; 8 — повреждение резьбы шпилек и резьбовых отверстий, поломка шпилек.Трещины и пробоины определяют визуально и с помощью стенда для гидравлического испытания блока цилиндров. Распространена холодная сварка стальными электродами, методом отжигающих валиков. Однако она не позволяет добиться требуемой плотности шва и прочности соединения.Для сварки чугуна при заделке трещин и других дефектов используют самозащитную проволоку ПАНЧ-11.

Ремонт ГРМ Ремонт механизма газораспределения. Износ соединения седло — фаска клапанного механизма (рис. 3.11) приводит к уменьшению степени сжатия и коэффициента наполнения двигателя. Снижение степени сжатия ухудшает пусковые качества дизеля, уменьшает наполнение цилиндров, что при неизменной цикловой подаче топлива вызывает его неполное сгорание и падение мощности двигателя.Предельная степень износа соединения характеризуется эко­номическими критериями: допустимым падением мощности двигателя, ухудшением топливной экономичности и повышенным расходом масла на угар. Их определение связано со стендовыми испытаниями двигателя, поэтому в практике ремонта используют корреляционную зависимость между этими критериями и глубиной утопания тарелки клапана относительно поверхности головки блока цилиндров. На основании экспериментальных данных и опыта эксплуатации для различных двигателей установлены предельные значения глубины утопания тарелки клапана относительно поверхности головки блока (табл. 35), которые измерены глубиномером с ценой деления 0, 05 мм. Выпускные клапаны работают в более тяжелых условиях, чем впускные. Они подвергаются значительным воздействиям температуры и агрессивной среды, Поэтому у безнаддувных двигателей, головки цилиндров которых не имеют вставных седел, соединение седло —фаска изнашивается больше. Посадочная поверхность клапана принимает форму желоба, а контактирующая поверхность гнезда — выступа. Снижается жесткость тарелки. Высота цилиндрического пояска— критерий прочности тарелки клапана. Если она меньше 1, 1,., 1, 33 мм, то клапан выбраковывают. Форсирование двигателей наддувом приводит к увеличению тепловой напряженности и уменьшению долговечности соединения обоих клапанов. Однако износ соединения впускного клапана оказывается выше, чем выпускного, из-за наддува, так как воздух, подаваемый в цилиндр двигателя с избыточным давлением, препятствует нормальному поступлению смазки к соединению по стержню клапана.Для уменьшения износа фаски клапанов наплавляют твердыми сплавами ЭП616 и в отверстия головки цилиндров устанавливают кольца, выполненные из износостойкого материала.Стержень клапана изнашивается неравномерно (больше — украев и меньше-—в середине), принимая бочкообразную форму, что характерно для впускного и выпускного клапанов. Это объясняется соответствующей кинематикой и динамикой механизма привода клапана и существованием бокового усилия, приводящего к некоторому перекосу клапана во втулке. Профиль изношенной втулки имеет корсетообразную форму. Износ стержня клапана определяют микрометрами, а отверстия во втулке — индикаторными нутромерами. Износостойкость соединения стержень клапана-—втулка влияет на долговечность клапанной группы. Износ стержня обусловливает точность посадки клапана в гнездо, Биение его рабочей фаски относительно оси стержня приводит к неплотной посадке клапана, нарушению герметичности пары и уменьшению наполнения цилиндра свежим зарядом. Ремонт головок блока цилиндров. Трещины головок блока цилиндров заваривают без предварительного подогрева головок электродуговой сваркой с помощью электрода ЦЧ-4, самозащитной проволоки ПАНЧ-11 либо заделывают фигурными вставками.У гнезд клапанов, износ которых меньше допустимого, фрезеруют или зенкуют фаскиПеред обработкой выпрессовывают изношенные втулки стержня клапана, зачищают посадочное место и запрессовывают втулки ремонтного размера с уменьшенным внутреннем диаметром. Перед запрессовкой втулки промывают веретенным маслом в течение 3 ч при температуре 90⁰С. Головки цилиндров нагревают до той же температуры. Затем развертывают отверстия втулок под номинальный или ремонтный размер стержня клапана так, чтобы зазор в соединении соответствовал техническим требованиям. Ремонт клапанов. Изношенные рабочие фаски тарелок клапанов шлифуют до выведения следов износа на специальных станках СШК-3 или 2414. Шероховатость фаски после обработки не более R_а = 0, 63 мкм, а биение относительно оси поверхности стержня не более 0, 03 мм.Изношенный торец клапана шлифуют до выведения следов износа на тех же станках с помощью приспособления, прилагаемого к станку, и снимают фаску 1X45°. Неперпендикулярность торца к боковой поверхности стержня не более 0, 05 мм.Стержень клапана с небольшим износом шлифуют на уменьшенный размер, а предельно изношенный восстанавливают электролитическим хромированием.Клапаны, у которых после шлифования рабочей фаски высота цилиндрического пояска нижней тарелки меньше 0, 5 мм (для двигателей Д-130 и Д-160 меньше 1, 0 мм ), восстанавливают. На головку блока цилиндров их устанавливать нельзя из-за значительного снижения жесткости тарелки. Такие клапаны (из сталей 40ХН, 4Х10С2М, 37ХС, 8Х20НС и др.) наплавляют жаропрочными материалами ВКЗ, ЭП616 и сормайтом с последующей -механической обработкой. Для этого используют метод намораживания (токами высокой частоты) или плазменную сварку. Перед наплавкой клапаны протачивают на токарном станке резцами из твердого сплава Т15К6. Притирка клапанов к седлам. Перед сборкой головки цилиндров клапанную пару притирают на станках ОПР-1841А с помощью пасты различной зернистости. Притиркой достигается необходимая герметичность клапанной нары. Рекомендуются следующие пасты: состав I (карбод бора М40— 10%, микрокорунд М20 — 90%), состав II (электрокорунд зернистый — 87%, парафин—13%).Состав готовят на дизельном масле. Притирают до получения кольцевой матовой поверхности на фаске седла. Ремонт распределительного вала. Встречаются следующие неисправности: износы опорных шеек, кулачков и посадочного места под шестерню; прогиб.Опорные шейки шлифуют под ремонтный размер. Перед обработкой проверяют и, если необходимо, устраняют прогиб вала на прессе двойной правкой. Опорные шейки шлифуютв центрах круглошлифовального станка ЗА-433 электрокорундовыми кругами зернистостью 46...60 и твердостью СМ. Овальность и конусность поверхности шеек после ремонта допускаются не более 0, 03 мм. Шероховатость не более R_a==0, 63 мкм. При значительном I износе опорных шеек их наплавляют вибродуговым способом или осталивают и затем шлифуют под номинальный размер. Ремонт коромысел клапанов и валиков коромысел. Изношенную поверхность бойка клапана шлифуют до выведения следов износа на станке СШК-3, Высота бойка А (рис. 3.13) после обработки должна соответствовать техническим условиям. Если она меньше допустимого значения, то боек наплавляют электродом Т-590 и затем шлифуют на номинальный размер. Шероховатость поверхности после шлифования Ra = 0, 63 мкм и твердость HRC 50.Изношенную втулку коромысла выпрессовьшают и заменяют новой. Новую втулку запрессовывают с натягом 0, 01 мм. Отверстие во втулке развертывают до номинального или ремонтного размера в зависимости от размера валика коромысел.Непараллельность рабочей поверхности бойка коромысла оси отверстия во втулке должна быть не более 0, 05 мм.Изношенные валики коромысел шлифуют под ремонтный размер или восстанавливают наплавкой с последующим шлифованием до номинального размера.

Ремонт топливной аппаратуры

Детали топливных насосов и форсунок можно условно разделить на две группы. Первая группа — прецизионные детали плунжерных пар, нагнетательных клапанов и распылителей форсунок. Они выполняются с высокой точностью из дорогостоящих легированных и инструментальных сталей (ХВГ, Р18, ШХ-15, 18Х2НЧВА и 25Х5МА). Вторая группа — детали привода плунжера и регулятора скорости. Их выполняют из конструкционных сталей.