Дефект - износ тарелки клапана

Толщина тарелки клапана, измеряемая от середины притирочного пояска до тыльной части у дизеля типа ПД-1М, может быть допущена при выпуске из деповского ремонта до 4 мм, а при заводском - до 5,8 мм (у новых клапанов 8_{-0,2 мм). Эти измерения проводят прибором (рисунок 1.8), состоящим из корпуса, снабженного делениями для нониуса 2 и риской для фиксатора 1, вращающегося на оси 8. Прибор позволяет измерять высоту “h” от тыльной части до середины притирочной поверхности пояска “с”.}

1 - корпус; 2 - стержень; 1 - фиксатор; 4 - пружина; 5 - заглушка; 6 - стопорный винт; 2 - нониус; 8 - ось; 9 - ограничитель

Рисунок 1.8 - Прибор для измерения толщины тарелки клапанов

и конуса его притирочной поверхности

У клапанов уплотняющую поверхность при износе тарелки более допустимого предела восстанавливают наплавкой.

Под наплавкой понимают процесс нанесения на поверхность детали металла или сплава плавлением. Плавление металла достигается за счет тепла электрической дуги (электродуговая сварка и наплавка) или тепла, образующегося при сгорании ацетилена, природного газа и др. в струе кислорода (газопламенная сварка и наплавка). В процессе плавления металла и при его последующем затвердевании "из-за неравномерного распределения тепла на участке, прилегающем к наплавленному слою (в зоне термического влияния) происходят структурные изменения в металле и изменения линейных размеров детали. Глубина зоны термического влияния, зависящая от начальной температуры детали, скорости и способа охлаждения, теплопроводности основного металла, способов и режима наплавки, колеблется от 1 до 25 мм. Изменения структуры металла и линейных размеров, если не принять особых мер, приводят к местной деформации детали и появлению трещин. К этим особым мерам относятся предварительный подогрев и последующее медленное охлаждение детали, особые приемы наплавки, отжиг и отпуск после наплавки, защита расплавленного металла от воздействия воздуха.

В процессе наплавки наплавленный металл насыщается кислородом, азотом и водородом воздуха, а легирующие элементы выгорают. Образование окислов в наплавленном металле снижает предел прочности и ударную вязкость шва, а насыщение стали азотом ухудшает его пластические свойства, уменьшает ударную вязкость и относительное удлинение и т.п. Для защиты расплавленного металла от воздействия кислорода и азота воздуха и компенсации выгоревших легирующих элементов применяют электроды с покрытиями или наплавку ведут под слоем флюса и в среде защитных газов.

По степени механизации процесса электродуговая сварка и наплавка разделяется на ручную, полуавтоматическую и автоматическую. При ручной сварке и наплавке все операции ведутся сварщиком вручную. Качество работ зависит от квалификации сварщика, производительность процесса невысока. Несмотря на эти недостатки, ручная сварка нашла широкое применение в ремонтном производстве, особенно для наплавки небольших поверхностей, устранения трещин, отколов и т.п.

Электродуговая сварка и наплавка, при которой механизирована (автоматизирована) только подача присадочного материала, называется полуавтоматической, если же механизированы как подача, так и передвижение электрода вдоль шва, то такая сварка называется автоматической. При полуавтоматической и автоматической сварке электрическая дуга и расплавленная ванночка металла изолируются от воздуха флюсом или нейтральным газом (рисунок 1.9).

Рисунок 1.9 - Схема электродуговой наплавки в среде защитного газа (а) и газовая горелка (б)

Перед наплавкой клапанов на станке снимают слой металла с тарелки для удаления наклепа и неровностей, после чего в печи подогревают клапан до температуры 100 - 150°С и устанавливают тарелкой вниз на вращающийся стол. Наплавку аргоном производят при помощи установки УДАР-100 с силой тока 120-140 а. В качестве присадочного материала используют проволоку из стеллита диаметром 4-5 мм марки ВЭК по АМТУ-291-66. Стеллит содержит кобальта 61%, вольфрама - 4-5, хрома - 28-12, кремния - 2-2,25, углерода - 1-1,1, серы - не более 0,02, железа - не более 2, никеля - до 2%. В качестве электрода используется вольфрамовый пруток диаметром 4-5 мм с вылетом из мундштука горелки 5-6 мм. После наплавки клапаны помещают в муфельную печь или песок, нагретый до температуры 100-150°С, где они медленно остывают. Размеры тарелок доводят до нормы на станке, используя резцы с пластинками марки Т-15К6.

После механической обработки клапана необходимо, чтобы радиальное биение рабочей поверхности “А” относительно направляющей “Б” клапана было не более 0,05 мм, вершина конуса детали совпадала с осью клапана или отверстия охватывающей детали (точка “В” на рисунке 1.10).

Рисунок 1.10 - Проверка тарелки клапана