Восстановление вкладышей способом вдавливания

За последние годы разработан метод восстановления вкладышей способом вдавливания для подшипников, залитых свинцовистой бронзой. Этот способ нашел применение при ремонте тракторных дизелей. Технология ремонта вкладышей дизелей типа B2-300 и Д6 способом вдавливания разработана канд. техн. наук Ю.Л. Штоль. Предварительные результаты испытаний положительные.

Сущность процесса восстановления изношенных вкладышей этим способом заключается в следующем. Старый слой свинцовистой (рис. 146, а) и металл перемещается вверх. Одновременно уменьшается общая площадь прилегания подшипника к шейке вала и увеличивается удельное давление на подшипнике. Для уменьшения удельного давлении на подшипник образовавшиеся на вкладышах ячейки заполняют баббитом (рис. 146, б). IIpи использовании мягкого антифрикционного сплава для заполнения ячеек обеспечивается хорошая прирабатываемость подшипника к шейке вала и сохраняются высокие механические свойства свинцовистой бронзы. После механической обработки получается сетчатый подшипник.

Рис. 146. Внешний вид вкладышей: а — после накатки; б — после заливки баббитом и растачивания.

Технологический процесс восстановления вкладышей способом вдавливания включает следующие операции. Из вкладышей ремонтного фонда подбирают детали, не имеющие разрушения слоя свинцовистой бронзы и повреждения металла на поверхностях разъема. Кроме того, подобранные для ремонта вкладыши должны садиться в гнезда картера и в отверстия шатунов с положенным натягом.

Подобранные парные вкладыши тщательно очищают и обезжиривают; внутреннюю поверхность их обрабатывают стальной щеткой до металлического блеска. Затем вкладыши устанавливают в цанговый патрон токарного станка и накатывают роликом (рис. 147). Величина перемещения свинцовистой бронзы вверх зависит от угла заострения зубьев накатки (ролика), глубины вдавливания их в металл и числа проходов инструмента. Установлено, что оптимальный угол заострения зубьев накатки равен 50—60°. При таком профиле зубьев накатки слой свинцовистой бронзы поднимается до 0,3 мм. В слое свинцовистой бронзы и в металле вкладыша не наблюдается образования микротрещин.

Общую глубину вдавливания зубьев накатки в свинцовистую бронзу рекомендуется принимать 2 мм. Для этого целесообразно накатку производить в несколько проходов при n = 40 об/мин. Для однодисковой накатки шаг обработки рекомендуется принимать 2 мм. После обработки в указанном режиме внутренний диаметр вкладышей уменьшается на 0,4—0,6 мм. Рис. 147. Накатка вкладышей роликом.

Для того чтобы удалить тонкую пленку окислов и предохранить поверхность, залитую свинцовистой бронзой, от дальнейшего окисления вкладыши флюсуют. Детали нагревают до температуры 100— 120° С и обрабатывают водным раствором хлористого цинка ZnCl₂. Перед флюсованием поверхности вкладышей, не подлежащие лужению, покрывают 2—3%-ным раствором жидкого стекла в воде. После такой обработки парные вкладыши устанавливают в чугунную втулку. Для лужения способом погружения припой ПОС-30 нагревают в тигле до температуры 290—300° С, обеспечивающей наибольшую прочность приставания полуды к свинцовистой бронзе. После лужения вкладыши устанавливают в патрон центробежного станка и заливают баббитом.

Баббит перед заливкой нагревают до температуры на 50° С выше верхней критической точки его плавлени (для баббита Б83 t_пл = 370° С). При такой температуре баббит лучше заполняет ячейки на поверхности вкладыша. Скорость охлаждения сплава, а следовательно, и его микроструктура зависят от температуры предварительного подогрева патрона центробежного станка и от скорости вращения этого патрона. В процессе заливки вкладышей дизелей типа В2- 300 и Д6 минимальная ликвация баббита обеспечивается при числе оборотов станка 900—1000 в минуту. Патрон станка рекомендуется подогревать до 150—200° С.

При указанном режиме заливки баббита Б83 обеспечиваются оптимальная микроструктура (рис. 148) и лучшее приставание мягкого сплава к свинцовистой бронзе. После охлаждения наружную поверхность деталей очищают стальной щеткой и производят предварительное растачивание вкладышей с припуском на окончательную обработку 1 мм на сторону. Разность толщины залитого слоя после предварительного растачивания допускается до 0,5 мм. В результате окончательного растачивания вкладышей получают сетчатый подшипник. Плоскости разъема вкладышей и отверстия под штифты зачищают от наплывов металла. Рис. 148. Микроструктура материалов в поперечном разрезе вкладыша при увеличении х100 (по Штоль Ю. Л.): 1 — стальная основа; 2 — слой свинцовистой бронзы; 3 — слой баббита Б83.