Xem mẫu
- 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
nguon tai.lieu . vn
