طبقه بندی راه های بازیابی قطعات و ویژگی های آنها

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

در حال حاضر، مهندسان فعالانه در حال کار برای ایجاد روش‌های جدید و بهبود سنتی برای بازیابی قطعات هستند. و دلایل عینی برای این وجود دارد: اولاً، در برخی موارد، ساخت محصولات جدید از فولاد گران قیمت از نظر منابع هزینه بیشتری دارد، و ثانیاً، شرکت به سادگی توانایی فناوری برای تولید قطعات جدید پیچیده را ندارد. شکل و الزامات فنی.

سازمان هایی که تجهیزات پیچیده و گران قیمت را اداره می کنند (به عنوان مثال، کامیون های سنگین معدن) علاقه مند به بهبود روش های مختلف بازیابی قطعات فرسوده هستند.

مقررات عمومی

همه روش های بازیابی قطعات با هدف بازسازی ویژگی های عملکرد و ویژگی های اصلی محصول است. در روند کار، مالشسطوح جفت های اصطکاک می توانند فرسوده شوند (در نتیجه ابعاد آنها تغییر می کند)، فرو ریختن (در نتیجه انباشته شدن تنش های خستگی تحت بارهای متناوب مکرر)، آسیب مکانیکی دریافت می کنند و خواص فیزیکی و مکانیکی خود را تغییر می دهند. یک نوع آسیب جداگانه در حین کار، نقض (آسیب) پوشش محافظ ضد خوردگی و مقاوم در برابر سایش است.

روش ها و روش های بازیابی قطعات بسیار متنوع است. با این حال، سایش قطعات ماشین می تواند پیامدهای متفاوتی داشته باشد و مکانیسم شکل گیری و علل متفاوتی داشته باشد. هنگام انتخاب یک فناوری خاص برای ترمیم سطوح فرسوده، مهندس قبل از هر چیز باید در نظر داشته باشد که محصول چه ویژگی هایی (مکانیکی و فیزیکی) باید داشته باشد.

بنابراین در برخی موارد، دستیابی به حداکثر استحکام خستگی سازه و الاستیسیته ضروری است. گاهی اوقات ترکیب شیمیایی لایه سطحی حیاتی است که باعث افزایش مقاومت در برابر حرارت، شکنندگی قرمز (شکنندگی سرد)، مقاومت در برابر محیط های تهاجمی می شود، بنابراین در هر مورد خاص، باید به روش بازگردانی قطعاتی که در آن ها هستند اولویت داده شود. می تواند تمام الزامات را برآورده کند. الزامات ویژه فن آوری و طراحی همچنین شامل یکپارچگی (عدم وجود منافذ، ریزترک ها، اجزای غیر فلزی)، جرم عناصر ساختاری منفرد و محصول به عنوان یک کل، شاخص های زبری، خواص مکانیکی (سختی و سختی)، امکان ماشینکاری است. و فشار (سخت شدن اضافی در اثر تغییر شکل لایه سطحی وسخت شدن)، دقت انحرافات هندسی سطوح و اشکال.

طبقه بندی راه های بازیابی قطعات بر اساس نوع عیوب قابل رفع

کل انواع روش‌های بازیابی، بسته به ماهیت نقص، معمولاً به گروه‌های زیر تقسیم می‌شوند:

• برش و فلزکاری;
• جوش و لحیم کاری؛
• تغییر شکل پلاستیک؛
• fusion;
• متالیزاسیون انتشار و کندوپاش؛
• فناوری آبکاری؛
• عملیات حرارتی شیمیایی (CHT) و همچنین عملیات حرارتی سنتی؛
• استفاده از مواد کامپوزیت.

طبقه بندی روش های بازیابی بسته به ماهیت تأثیر بر قسمت

بر اساس این اصل، تمام عملیات بازیابی به سه گروه تقسیم می شوند:

• پردازش بدون حذف کمک هزینه؛
• ماشینکاری قطعات با حذف مواد؛
• عملیات فن آوری مرتبط با کاربرد پوشش ها و مواد به روشی دیگر.

منطقی است که طبقه بندی دقیق تری از گروه های ذکر شده ارائه دهیم، زیرا هر یک از آنها شامل بسیاری از روش های پردازش با استفاده از تجهیزات و اصول بسیار متفاوت است. در برخی موارد، تکرار در نام روش بازیابی قطعات امکان پذیر است، زیرا یک روش می تواند به طور همزمان برای چندین مورد اعمال شود.گروه.

ترمیم بدون حذف کمک هزینه:

• سخت شدن و شکل دهی با تغییر شکل پلاستیک سرد و گرم، کالیبراسیون؛
• درمان شیمیایی - حرارتی (به منظور افزایش سختی، بهبود عملکرد انجام می شود)؛
• عملیات حرارتی (افزایش سختی، حذف تنش های خطرناک و غیره).

روشهای بازیابی قطعات فرسوده شامل حذف لایه ای از مواد:

• machining;
• فرآوری الکتروفیزیکی؛
• روش های ترکیبی.

آخرین زیرگروه شامل روش هایی است که امکان اعمال یک لایه محافظ اضافی از مواد را بر روی سطح قطعه می دهد. روش های اصلی بازیابی قطعات پوشش داده شده عبارتند از:

• رسوب پوشش های فلزی و غیر فلزی در کوره (متالیزاسیون، پاشش، روکش و غیره)؛
• روش های پوشش الکتروفیزیکی (حمام های آبکاری، روش های الکتروسپارک و غیره).

ویژگی های فلزکاری و عملیات ترمیم مکانیکی

این روش ترمیم و سخت شدن قطعات در مواردی استفاده می شود که نیاز به تهیه سایز تعمیر جدید یا قدیمی محصول و همچنین در مواردی که نیاز به نصب المنت جدید محصول مهندسی بازسازی شده باشد.. بنابراین، پردازش مکانیکی و قفل‌سازی می‌تواند به عنوان نوعی عملیات میانی عمل کند،با هدف آماده سازی سطوح برای اعمال و پاشش پوشش های سخت کننده اضافی. با این حال، اغلب، برش نهایی است و با هدف اصلاح عیوب شکل و سطحی است که به دلایلی ایجاد شده اند. از این دلایل می توان به تغییر شکل سطحی و حجمی قطعات و بلنک ها به منظور استحکام بیشتر و مطلوب ترین ویژگی های عملکردی، سطح بندی پودر فلز و الکترود و غیره اشاره کرد.

پردازش به اندازه باید تمام الزامات فن آوری و طراحی را تضمین کند: تمیزی و زبری سطوح، مقادیر و بزرگی شکاف یا تداخل (اگر فرود با تناسب تداخل انجام شود)، انحرافات شکل هندسی. و غیره.

یک مهندس با در نظر گرفتن تعدادی از عوامل مختلف، به نفع یکی از روش های مکانیکی بازسازی یک قطعه انتخاب می کند. بنابراین، اگر درجه سایش قطعه بسیار زیاد باشد، نصب یک قطعه تعمیر اضافی منطقی است. در این مورد، سطح کاری با پردازش بعدی هزینه بسیار بیشتری خواهد داشت و به صلاحیت های بسیار بالایی از مجری نیاز دارد. انواع بوشینگ ها و آداپتورها به عنوان چنین قطعاتی عمل می کنند.

ویژگی ترمیم قطعات با تغییر شکل پلاستیک

تغییر شکل هم برای تغییر شکل و ابعاد هندسی قطعه و هم برای بهبود خصوصیات عملیاتی سطح محصول (نشانگر سختی و مقاومت در برابر سایش) استفاده می شود.

با تغییر شکل، همه چیز مشخص است:هنگامی که بار قابل توجهی به یک جسم جامد وارد می شود و سپس برداشته می شود، تغییر شکل باقی مانده باقی می ماند. این روش برای بازیابی قطعات ماشین در عمل در صورت نیاز به تراز کردن محصولاتی که در اثر برخورد آسیب دیده اند استفاده می شود. این نوع کار هم شامل کار بدنه روی ماشین تصادف شده و هم صاف کردن ورق فولادی ضخیم می شود. اغلب نیاز به درمان فشار پس از عملیات جوشکاری ایجاد می شود: هنگام اعمال درز، مناطق محلی خاصی بسیار داغ می شوند که منجر به گسترش خطی عناصر خاصی از ساختار جوش داده شده می شود. در طول خنک شدن، روند معکوس رخ می دهد - کاهش اندازه، که منجر به تاب برداشتن و نقض هندسه کل محصول می شود. بنابراین، در صورت وجود الزامات سختگیرانه برای انحرافات شکل و طرح، برای رفع نقص تحت فشار قرار می گیرد.

همچنین می توان از عملیات فشاری برای سخت کردن سطوح محصول ترمیم شده استفاده کرد، به عنوان مثال، پس از روکش کردن یا پس از برداشتن مکانیکی مقدار معینی از قطعه با برش. سخت شدن با تغییر شکل یک روش نسبتاً نادر برای بازیابی قطعات است. انتخاب به نفع این تکنیک بسیار نادر است. این به دلیل این واقعیت است که تجهیزات نسبتاً گران قیمت برای سخت شدن با تغییر شکل پلاستیک سطح مورد نیاز است. خرید چنین ماشین هایی به منظور استفاده گهگاه در صورت نیاز به ترمیم از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست.

جوهر سخت شدن کرنش. فیزیکفرآیند

با تغییر شکل لایه سطحی به چه دلیل ویژگی های مقاومت بهبود می یابد؟ سؤال خوبی بود. پاسخ در نظریه تشعشع ساختار اتمی مواد کریستالی نهفته است.

دانشمندان توانسته اند ثابت کنند که استحکام به تعداد عیوب در ساختار بلوری بستگی دارد. طبق محاسبات آنها، یک نخ فلزی نازک ساخته شده از آهن کاملا خالص بدون نقص ساختاری نقطه ای و خطی قادر به تحمل بارهای بسیار زیاد است. با این حال، اجسام واقعی همیشه دارای نقص هستند، بنابراین قدرت باربری چنین سیمی در شرایط واقعی بسیار کم است. اما هنگامی که تعداد نقص ها افزایش می یابد، یک پدیده متناقض ایجاد می شود - ویژگی های قدرت بهبود می یابد. این امر به این دلیل است که تعداد زیادی از عیوب مانعی برای حرکت و خروج آنها به سطح دانه ها ایجاد می کند، یعنی از بروز غلظت دهنده های تنش جلوگیری می کند.

این دقیقاً همان چیزی است که اثر سخت شدن عملیات تحت فشار بر اساس آن است: در هنگام تغییر شکل، تعداد زیادی نقص در داخل دانه ها رخ می دهد. در این مورد، خود دانه ها شکل مشخصی به دست می آورند - به اصطلاح بافت. لازم به ذکر است که این روش نه تنها باعث افزایش استحکام و مقاومت در برابر سایش می شود، بلکه زبری سطح ماشینکاری شده را نیز کاهش می دهد.

روش بازیابی قطعات با روکش

این روش برای بازیابی ابعاد اصلی یک قطعه رایج‌ترین روش است. دلیل این امر ارزانی و سادگی نسبی است. برای بازگرداندن هندسه محصول فقط به جوشکاری نیاز داریددستگاه و مواد لازم برای روکش.

در صورتی که سایز خیلی شکسته شود، به اصطلاح از روکش ترکیبی استفاده می شود. ماهیت آن به شرح زیر است: ابتدا فولاد یا چدن معمولی با استفاده از حرارت شعله گاز یا قوس الکتریکی اعمال می شود. و تنها در این صورت است که قوس الکتریکی یک آلیاژ قوی با مجموعه ای از خواص مکانیکی و فیزیکی خوب است. کیفیت سطح پس از سطح بندی را می توان نامطلوب توصیف کرد، بنابراین یک مقدار اضافی ضروری است. این عملیات را می توان بر روی دستگاه تراش، فرز یا حفاری انجام داد. استفاده از ابزارهای اسکنه و ساینده نیز مجاز است (در صورتی که مواد ته نشین شده بسیار سخت باشد).

روش های گالوانیکی در ترمیم قطعات

هنگام در نظر گرفتن طبقه بندی روش های بازیابی قطعات، نمی توان به آبکاری الکتریکی اشاره کرد. این روش بسیار رایج است. حمام‌های آبکاری مدت‌هاست که در صنعت مستقر شده‌اند و به طور فعال هم در کارخانه‌های تولیدی و هم در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی استفاده می‌شوند. دامنه کاربرد آنها فوق العاده گسترده است: از اعمال پوشش های تزئینی تا مواد حکاکی.

به عنوان یک قاعده، این روش فقط با درجه سایش جزئی سطوح مالشی قابل اجرا است، زیرا ضخامت پوشش های اعمال شده توسط روش گالوانیکی بسیار کم است. علاوه بر بازگرداندن ابعاد مشخص شده، چنین پوششی می تواند به عنوان یک فیلم محافظ عمل کند و از خوردگی و اکسیداسیون مواد جلوگیری کند.

مزیت این روش امکان استبه دست آوردن پوشش با استفاده از مواد مختلف: نیکل، کروم، آلومینیوم، آهن، مس، نقره، طلا و غیره. بنابراین آبکاری در بسیاری از بخش‌های اقتصاد ملی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ویژگی های روش های عملیات حرارتی و شیمیایی- حرارتی در ترمیم محصولات

اغراق در نقش عملیات حرارتی به طور کلی در مهندسی مکانیک و به طور خاص در زمینه ترمیم قطعات دشوار است. این به شما امکان می دهد تا کیفیت های عملیاتی لازم (مقاومت در برابر سایش، سختی) و فنی (قابلیت ماشینکاری، هدایت حرارتی) را به دست آورید.

درمان شیمیایی- حرارتی موضوعی جداگانه است. برخلاف عملیات حرارتی سنتی، در طی عملیات شیمیایی، محصول نه تنها در معرض دما، بلکه در معرض یک واکنش شیمیایی با اتم‌ها و یون‌های سایر مواد نیز قرار می‌گیرد. اتم ها تا عمق معینی در داخل پخش می شوند و در نتیجه ترکیب شیمیایی لایه سطحی را تغییر می دهند. خواص لایه انتشار به طور قابل توجهی (برای بهتر شدن) با ماده اصلی متفاوت است. بنابراین بوراتینگ (اشباع با اتم‌های بور) و کربن‌سازی (اشباع با اتم‌های کربن) سختی را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهد و به کاهش ضریب اصطکاک کمک می‌کند. در عمل از سیلیکون، نیتروژن، آلومینیوم و سایر عناصر نیز به عنوان عناصر اشباع کننده استفاده می شود.

نتیجه گیری

توضیحات بالا در مورد راه های بازیابی قطعات جامع نیست. تنها روش های اساسی و رایج ترین ارائه شده است. در مجموع تعداد آنها بسیار بیشتر است. علاوه بر این، دانشمندان در سراسر جهان به طور مداومدر حال کار بر روی ایجاد روش های جدید و بهبود روش های شناخته شده از قبل اعمال پوشش ها و بازیابی ابعاد هندسی قطعات هستند.