Chương 6 - Các phương pháp phục hồi và làm bền chi tiết máy

Chia sẻ: Vũ Văn Nghĩa | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:52

Thêm vào BST

Báo xấu

878
lượt xem 199
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hàn kim loại được áp dụng rộng rãi khi sửa chữa tàu. • Mối hàn được hình thành do kim loại hàn và que hàn nóng chảy hòa vào nhau. • Người ta dùng phương pháp hàn để hàn các vết nứt, gãy, vỡ của các chi tiết bằng kim loại như nắp xylanh, nồi hơi, vỏ tàu….hoặc hàn đắp để phục hồi kích thước chi tiết của các thiết bị mài mòn, ăn mòn như vỏ tàu, cánh bơm, chân vịt…

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chương 6 - Các phương pháp phục hồi và làm bền chi tiết máy

CHƯƠNG 6 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHUC HÔI ̣ ̀ VÀ LAM BÊN CHI TIÊT MÁY ̀ ̀ ́
Bài 6.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHUC HÔI CHI TIÊT MAY ̣ ̀ ́ ́ ̣ 1.Khai niêm • Phục hồi: Phục hồi có nghĩa là khôi phục lại kích thước, hình dáng ban đầu của chi tiết máy hoặc khôi phục một số tính chất cơ lý của chi tiết mà sau một thời gian hoạt động nó bị thay đổi hoặc bị mất khả năng làm việc. • Ví dụ: Hàn các chi tiết bị gãy. Nếu nó thiếu kích thước thì ta hàn đắp, phun kim loại, mạ….
2.Han kim loại ̀ Hàn kim loại được áp dụng rộng rãi khi sửa chữa tàu. • Mối hàn được hình thành do kim loại hàn và que hàn nóng chảy hòa vào nhau. • Người ta dùng phương pháp hàn để hàn các vết nứt, gãy, vỡ của các chi tiết bằng kim loại như nắp xylanh, nồi hơi, vỏ tàu….hoặc hàn đắp để phục hồi kích thước chi tiết của các thiết bị mài mòn, ăn mòn như vỏ tàu, cánh bơm, chân vịt…
Phân loại • Phân loại theo cach thức thực hiên ́ ̣ – Hàn chắp: dùng phương pháp hàn để hàn các vết nứt, gãy, vỡ của các chi tiết bằng kim loại như nắp xylanh, nồi hơi, vỏ tàu…. – Hàn đắp: hàn đắp để phục hồi kích thước chi tiết của các thiết bị mài mòn, ăn mòn như vỏ tàu, cánh bơm, chân vịt… • Phân loại theo nguôn năng lượng han ̀ ̀ – Hàn điện (hồ quang): Là quá trình phóng điện giữa hai điện cực làm chảy kim loại gốc, kim loại hàn để cho chúng liên kết lại. Mối hàn tốt phụ thuộc vào nhiều yếu tố như kim loại que hàn, kích thước que hàn, cường độ dòng điện hàn – Hàn hơi (hàn axetilen) : Là quá trình hàn dưới ngọn lửa gió đá (oxi+axetilen), thường dùng để hàn đồng thau, đồng đỏ
• Quy trình công nghệ phục hồi chi tiết bằng phương pháp hàn bao gồm các công việc: – Chuẩn bị chi tiết hàn – Tiến hành hàn – Nhiệt luyện và gia công cơ khí – Kiểm tra • Quá trinh chuân bị chi tiêt han quyết định phần lớn chất ̀ ̉ ́ ̀ lượng hàn. Để làm khô sạch bề mặt có thể bằng cách nung nóng, dùng bàn chải thép, ghẻ lau để vệ sinh các muội than, cặn bẩn • Trong quá trình hàn, các chi tiết xuất hiện ứng suất và biến dạng lớn. Do đó để khắc phục người ta thường đốt nóng sơ bộ trước chi tiết, lựa chọn hợp lý thứ tự các đường hàn.
2.Han kim loại ̀ • Khi hàn vá các vết nứt công nghệ hàn như sau: trước tiên xác định chiều dài vết rạn nứt, ở hai đầu mút vết rạn nứt khoan lỗ φ = 6 ÷ 8mm để vết nứt không lan ra nữa và tiếp đến đục rãnh theo vết nứt. Rãnh đục theo dạng chữ V, chữ X hình chén tuỳ thuộc theo chiều dày kim loại và độ sâu vết nứt. Góc vát của rãnh cũng phụ thuộc chiều sâu vét nứt và chiều dày tấm kim loại. • Thép hàn khi nguội tạo oxit làm rỗ mối hàn. Để khắc phục, người ta tiến hành hàn nhiều lớp, hết mỗi lớp phải gõ lớp oxit đi.
̣ 3.Phun Kim loai • Phun kim loại được sử dụng để phục hồi các kích thước của chi tiết bị mòn và nâng cao khả năng làm việc của chúng. • Thực chất của phương pháp này là phun kim loại nóng chảy (thép, đồng thau, đồng thanh, nhôm) lên chi tiết. • Các giọt kim loại bay ra từ các thiết bị phun (súng phun) với tốc độ 100 ÷ 300 m/giây sẽ được bẹp (dát mỏng) khi va đập vào chi tiết, làm đầy những chỗ không bằng phẳng của bề mặt và bảo đảm sự liên kết cơ học của lớp kim loại phun với kim loại gốc. • Chiều dày lớp kim loại phun có thể đạt từ 5 ÷ 10mm.
3.Phun Kim loaị • Quá trình công nghệ phun kim loại gồm có: – Chuẩn bị chi tiết – Làm nóng chảy dây kim loại – Tạo lớp phun, gia công chi tiết sau khi phun – Kiểm tra chất lượng. • Chuẩn bị bề mặt để bảo đảm sự liên kết của lớp phun với kim loại gốc, bảo đảm có độ dính bám tốt. Muốn vậy bề mặt chi tiết phải tạo có độ nhám, điều này thực hiện được bằng cách xử lý phun cát, bằng hạt vụn kim loại, bằng cách cắt thô, lăn chéo. Đặc biệt, sự liên kết của lớp phun với kim loại gốc sẽ tốt hơn, nếu phủ một lớp mô líp đen, lúc này mối liên kết trở thành liên kết phân tử do ở trạng thái nóng chảy môlípđen làm khuyếch tán tốt tất cả kim loại.
̣ 3.Phun kim loai • Tạo lớp phun: Các đầu của dây kim loại (là dây dẫn) xuất hiện cung hồ quang điện làm dây kim loại nóng chảy. Dưới tác dụng của không khí nén (áp lực 5 ÷ 6KG/cm2) các phần tử kim loại nóng chảy được bắn vào bề mặt chi tiết cần phun. 1.Dây kim loại. 2. Cơ cấu chuyển dây 3. Dây cáp điện 4.Cơ cấu dẫn hướng 5. Tia kim loại phun
̣ 3.Phun kim loai • Khi phun kim loại bằng hồ quang điện, sự ion hóa mạnh của không khí làm kim loại nóng chảy bị ô xi hóa mạnh bởi các ô xi nguyên tử, các phần tử kim loại được bao phủ bởi màng mỏng ô xít, làm giảm độ bền mối liên kết. • Mặt khác do sự ô xy hóa mạnh nên sự cháy các thành phần hợp kim cũng tương đối lớn (thí dụ các bon đến 40% mangan và silic đến 50%). Vì vậy khi phun kim loại bằng phương pháp điện hồ quang, người ta sử dụng dây có lượng chứa các thành phần hợp kim cao. • Ưu điểm của phương pháp phun kim loại: – Năng suất cao (12 kg/giờ) – Có khả năng phun bất kỳ kim loại nào – Có thể thay đổi độ dày lớp phun trong giới hạn lớn – Không tạo độ gợn sóng, gồ ghề của chi tiết. – Do lớp phun có độ cứng cao nên khả năng chống mài mòn tốt, mặt khác trên bề mặt phun có các lỗ nhỏ vi mao nên có khả năng giữ dầu bôi trơn trên bề mặt.
̣ 3.Phun kim loai • Nhược điểm: – Độ bền liên kết với kim loại gốc thấp hơn so với các phương pháp khác – Một số lớn (%) các thành phần hợp kim bị cháy khi dùng phương pháp điện hồ quang. – Song độ bền mỏi của các chi tiết được phục hồi bằng phương pháp phun kim loại giảm xuống một cách đáng kể, nguyên nhân do có một số lớn kết cấu vi mao dẫn là nguồn gốc hình thành các vết rạn nứt do mỏi, quá trình chuẩn bị chi tiết cũng có ảnh hưởng đến độ bền mỏi.
• Phun kim loại bằng máy cao tần 1.Máy phát tự cảm 2. Tia kim loại 3.Dây kim loại 4.Cơ cấu chuyển 5. Ống nước làm mát vào, ra
• Phun kim loại bằng máy phun dùng acetylen và Oxy. 1.Dây kim loại 2. Rãnh cấp Acetylen 3. Rãnh cấp Ôxy 4. Cơ cấu chuyển
4.Mạ • Mạ: là quá trình phủ lên bề mặt chi tiết máy một lớp mỏng và bắm chắc trong môi trường điện ly. • Mục đích là tăng tính chống mòn, mài mòn, phục hồi lại kích thước ban đầu cho chi tiết. • Trong sửa chữa tàu thủy sử dụng các phương pháp phục hồi chi tiết bằng mạ điện sau đây: mạ thép, mạ kẽm, mạ thiếc, crom, Niken Ví dụ: – Séc măng trên cùng mạ crom – Sơmi mạ Niken, Crom để tăng độ cứng, khả năng chịu mài mòn – Kim phun, vòi phun, cặp piston-plunger , các ti van trượt bị mòn mạ cho khít lại
4.Mạ Quá trình công nghệ để mạ điện lên chi tiết gồm có: – Chuẩn bị bề mặt, – Cách li các bề mặt không cần mạ, – Phủ lớp mạ bằng điện phân, – Rửa trung hòa làm sạch và đôi khi đánh bóng bề mặt.
4.Mạ • Chuẩn bị bề mặt người tiến hành làm sạch bằng cát, mài nhẵn bóng. Người ta sử dụng phương pháp điện hóa để làm sạch bề mặt, lúc này chi tiết đóng vai trò anốt (dương cực) để tạo dương cực tan khi cho dòng điện đi qua. • Dung dịch điện phân có thể sử dụng là axit sunfuaric (H- 2SO4) 15% hoặc anhydrit crômic CrO3. Mật độ dòng điện ở anốt (ở cực dương) từ 30 ÷ 50 A/dm2, nhiệt độ từ 20 ÷ 400C. Thời gian xử lý bề mặt từ 1 ÷ 2 phút. • Việc tẩy rửa chi tiết cũng có thể áp dụng phương pháp hóa học với dung dịch axit clohydric HCl 10% hoặc axit sunfuaric H2SO4 20 ÷ 40% trong thời gian 20 ÷ 30 phút
4.Mạ • Quy trình mạ – Trong bể chứa dung dịch điện phân người ta treo chi tiết và kim loại mạ ngập trong dung dịch điện phân – Khi cấp nguồn một chiều vào, kim loại mạ sẽ được giải phóng và bám lên bề mặt chi tiết mạ – Mối liên kết giữa kim loại gốc và kim loại mạ là mối liên kết ion • Rửa, trung hòa, làm sạch: Sau khi kết thúc quá trình mạ tiến hành – Rửa chi tiết bằng nước – Trung hòa dung dịch Kiềm – Rửa lại bằng nước – Thổi khô bằng không khí nén
4.Mạ Phân loai Mạ Điên: ̣ ̣ 1. Mạ thép: - Đó là kết quả của sự kết tủa sắt vào chi tiết trong quá trình điện phân các muối của sắt (muối clorat và muối sun phát của sắt). Ví dụ chất điện phân clorat (FeCL2). Lúc này thép các bon thấp được dùng làm dương cực (anốt). 2. Mạ crôm: – Crôm điện phân có độ cứng lớn (đến HB 1100), hệ số ma sát thấp và tính chống ăn mòn, chống rỉ cao vì vậy, mạ crôm được sử dụng để phục hồi các chi tiết quan trọng có độ mòn nhỏ để nhằm nâng cao độ chống mòn - rỉ, trang trí. – Quá trình mạ crôm được thực hiện từ dung dịch điện phân anhidrit crôm (150 ÷ 250g CrO3 trong 1 lít nước của axít crômic mạnh) sự điện phân được thực hiện với các dương cực chì không hòa tan. 3. Mạ niken: – Mạ niken được dùng để tạo lớp phủ chống ăn mòn, gỉ và để trang trí, chất điện ly thường dùng để mạ niken là:Sun phát niken ngậm nước (NiSO4.7H2O) – Chất điện phân niken rất nhạy cảm đối với các tạp chất kim loại và nồng độ pH. Nếu trong chất điện phân có lẫn sắt, đồng kẽm hoặc chì thì lớp mạ sẽ kém chất lượng, có thể bị tróc nứt
4. Mạ kẽm: – Kẽm có điện thế âm rất cao nên có tác dụng bảo vệ cho kim loại gốc khỏi bị ăn mòn điện hóa, lớp kẽm bị ăn mòn trước, kim loại gốc được bảo vệ. Lớp mạ càng dày thời gian phục vụ của chi tiết càng dài. – Mạ kẽm cũng có thể thực hiện bằng phương pháp nóng: nhúng chi tiết đã được chuẩn bị trước vào kẽm nóng chảy. Phương pháp này tiêu hao lượng kẽm lớn và lớp mạ không bằng phẳng. 5. Tráng thiếc: – Tráng thiếc nhằm mục đích bảo vệ chi tiết hoạt động trong môi trường điện hóa khỏi bị ăn mòn, cũng như khi tráng babít cho các ổ đỡ người ta tiến hành tráng trước 1 lớp thiếc. – Tráng thiếc có thể thực hiện bằng phương pháp nóng hay phương pháp mạ điện phân. Mạ điện phân tốt hơn vì nó tiết kiệm được nguyên liệu, nhất là khi mạ những chi tiết phức tạp, Mặt khác lớp mạ không bị xốp.
4.Mạ • Ưu điểm: – Mạ được lớp kim loại rất mỏng – Có thể mạ bất cứ kim loại nào (chỉ cần điều kiện kim loại mạ và kim loại cấu tạo nên chi tiết có vị trí phù hợp trong dãy điện hóa học) – Tiết kiệm kim loại – Lực liên kết giữa kim loại mạ và kim loại gốc là rất lớn do đây là mối liên kết ion. • Nhược điểm: – Trước luc mạ cần xử lý bề mặt chi tiết thật chính xác vì sau khi ́ mạ it khi gia công lại ́ – Tốc độ mạ chậm – Giá thành cao Việc tẩy rửa chi tiết cũng có thể áp dụng phương pháp hóa học với dung dịch axit clohydric HCl 10% hoặc axit sunfuaric H2SO4 20 ÷ 40% trong thời gian 20 ÷ 30 phút