Nghiên cứu cơ tính lớp kim loại đắp của trục cam động cơ ô tô bị hỏng do mài mòn được phục hồi bằng hàn đắp

B GIO DC V O TO TRNG I HC BCH KHOA H NI Vng Vn Qu NGHIấN CU C TNH LP KIM LOI P CA TRC CAM NG C ễ Tễ B HNG DO MI MềN C PHC HI BNG HN P Chuyờn ngnh : Hn v Cụng ngh kim loi LUN VN THC S KHOA HC Hn v Cụng ngh kim loi NGI HNG DN KHOA HC : TS V HUY LN H Ni Nm 2010 Lời cam đoan Tụi xin cam oan õy l cụng trỡnh nghiờn cu ca riờng tụi Cỏc s liu, kt qu nờu lun l trung thc v cha c cụng b bt c cụng trỡnh no khỏc H Ni, Ngy thỏng nm 2010 Tỏc gi lun Vng Vn Qu MC LC Trang Trang ph bỡa Li cam oan Danh mc bng Danh mc hỡnh M U Chng - TNG QUAN 1.1 Lý chn ti lun 1.2 Mc tiờu chớnh ca ti 1.3 í ngha khoa hc v thc tin ca ti Chng - I TNG, NI DUNG V PHNG PHP NGHIấN CU 2.1 Kho sỏt trc cam i tng nghiờn cu ca ti 2.1.1 S lc v ng c ụ tụ 2.1.2 Kho sỏt trc cam 2.2 Ni dung nghiờn cu ca ti 15 2.3 Phng phỏp nghiờn cu 15 Chng - PHN TCH LA CHN CễNG NGH PHC HI 17 TRC CAM 3.1 iu kin lm vic v cỏc h hng thng gp ca trc cam 17 3.2 Yờu cu k thut i vi trc cam sau sa cha 20 3.2.1 Kim tra khe h du ca trc cam 20 3.2.2 Kim tra thng ca trc cam 21 3.2.3 Kim tra mũn ca c trc 22 3.2.4 Kim tra mũn ca cỏc vu cam 24 3.3 Phõn tớch la chn phng phỏp phc hi trc cam 3.3.1 Cỏc phng phỏp phc hi 25 25 3.3.2 Chn vt liu hn (que hn) 3.4 Cỏc khú khn phc hi trc cam 41 41 3.4.1 ỏnh giỏ tớnh hn ca kim loi c bn 54 3.4.2 ỏnh giỏ tớnh hn ca kim loi p 56 3.4.3 Cỏc gii phỏp 57 Chng - LP QUY TRèNH HN P PHC HI TRC 59 CAM 4.1 S quy trỡnh cụng ngh hn p phc hi trc cam 59 4.2 Chun b mi sch trc trc hn 60 4.3 Tớnh toỏn ch hn 61 4.3.1 ng kớnh que hn 61 4.3.2 Cng dũng in hn 64 4.3.3 in ỏp hn 65 4.3.4 S lp hn 65 4.3.5 Nng lng ng 66 4.3.6 Vn tc hn 67 4.3.7 Mỏy hn 67 4.4 Nghiờn cu nhit nung núng s b 68 4.5 K thut hn 70 4.5.1 Quy trỡnh hn th trờn mu 70 4.5.2 K thut hn p trờn trc cam 72 4.6 X lý nhit sau hn 75 Chng - GIA CễNG C KH M BO CHNH XC 77 THEO YấU CU K THUT 5.1 La chn cụng ngh gia cụng c khớ 77 5.2 Nguyờn lý mi chộp hỡnh 78 5.3 Cỏc ch tiờu ỏnh giỏ cht lng b mt sau gia cụng c 80 5.3.1 nhỏm b mt v ch tiờu ỏnh giỏ 80 5.3.2 súng b mt 83 5.3.3 Tớnh cht c lý lp b mt sau gia cụng c 83 Chng - KIM TRA CHT LNG SN PHM 87 6.1 Phõn tớch, la chn cỏc quỏ trỡnh kim tra cht lng hn 87 6.1.1 La chon quỏ trỡnh kim tra 87 6.1.2 La chn thit b, dng c kim tra 87 6.2 K thut kim tra 89 6.2.1 K thut kim tra ngoi dng 89 6.2.2 Phng phỏp th cng 94 6.3 Kim tra v mụ 94 Chng - TIN HNH TH NGHIM V X Lí S LIU 98 THC NGHIM 7.1 Mụ t phng phỏp thớ nghim 98 7.2 Tin hnh thớ nghim 101 7.2.1 Nhit nung núng s b 101 7.2.2 Ch hn liờn quan ti cng b mt v hỡnh dng mi 105 hn p KT LUN V KIN NGH 110 Kt lun 110 Kin ngh nhng nghiờn cu tip theo 110 TI LIU THAM KHO PH LC 112 DANH MC BNG Trang Bng 2.1 Thnh phn húa hc ca thộp cỏc bon kt cu 40Cr.6 Bng 2.2 C tớnh ca thộp cỏc bon kt cu 40Cr Bng 2.3 Thụng s k thut ca mt s Panme Bng 2.4 Thụng s k thut ca mt s thc kp Bng 2.5 Thụng s k thut ca ng h so 11 Bng 2.6 Chu k lm vic ca cỏc xi lanh trờn trc khuu ..14 Bng 3.1 So sỏnh nng sut hn 37 Bng 3.2 So sỏnh v tiờu th in .37 Bng 3.3 Vt liu hn cn thit to kg kim loi núng chy 38 Bng 3.4 Giỏ thnh kg kim loi núng chy. 38 Bng 3.5 Thnh phn vt liu hn. 41 Bng Thnh phn húa hc kim loi c bn l thộp 40Cr 54 Bng 3.7Thnh phn húa hc ca kim loi p ca que hn E10UM60GRZ56 Bng 3.8 C tớnh ca mi hn p ca que hn E10 UM- 60-GRZ57 Bng 3.9 Kớch thc, dũng in ca que hn E10 UM- 60-GRZ57 Bng 4.1 c tớnh k thut ca t sy que hn .64 Bng 4.2 Cng dũng in hn theo khuyn cỏo ca hóng sn sut 65 Bng 4.3 Thụng s hn ca lp 171 Bng 4.4 Thụng s hn ca lp 71 Bng 4.5 Thụng s hn ca lp 372 Bng 5.1 Thụng s k thut ca mỏy mi TV - G6002 79 Bng 5.2 Cỏc giỏ tr ca Ra v Rz v chiu di chun l ng vi cỏc cp nhỏm b mt 82 Bng 5.3 Mc v chiu sõu lp bin cng ca cỏc phng phỏp gia cụng c 84 Bng 6.1 Kim tra cng v cht lng mi hn p trc cam 87 Bng 6.2 Mc chp nhn khuyt tt ngoi dng theo TWI 96 Bng 7.1 Bng thụng s thc nghim v kt qu o tm thc.103 Bng 7.2 Kt qu o cng v hỡnh dng mi hn p 107 DANH MC HèNH Hỡnh 2.1 Hỡnh dỏng v biờn dng trc cam. Hỡnh 2.2 Panme. Hỡnh 2.3 Thc kp Hỡnh 2.4 Biờn dng cam Hỡnh 2.5 ng h so 10 Hỡnh 2.6 Mụ phng hot ng ca ng c xilanh, xp hỡnh ch V (V6) 11 Hỡnh Cỏc kiu biờn dng cam . 13 Hỡnh 2.8a, b Mụ phng hot ng ca c cu phi khớ 14 Hỡnh 3.1 C trc b mũn 17 Hỡnh 3.2 a,b Vu cam b mũn v vu cam b mũn, r 18 Hỡnh 3.3 Biờn dng cam b sai lch 19 Hỡnh 3.4 ng tõm trc cam 20 Hỡnh 3.5 Hỡnh nh v kim tra khe h du ca trc cam 20 Hỡnh 3.6 S nguyờn lý kim tra v nn trc . 21 Hỡnh 3.7 Mụ hỡnh cỏc kớch thc xỏc nh ct sa cha 22 Hỡnh 3.8 Cỏc kớch thc cn kim tra mũn ca vu cam 24 Hỡnh 3.9 S thit b phun h quang in 28 Hỡnh 3.10a S nguyờn lý thit b phun ph ngn la .29 Hỡnh 3.10b S sỳng phun khớ-bt kim loi ROTOTEC-80 (Thu S) 30 Hỡnh 3.11 Nguyờn lý phun ph plasma 31 Hỡnh 3.12 Nguyờn lý hn h quang tay 34 Hỡnh 3.13 S nguyờn lý ca mỏy hn t ng 35 Hỡnh 3.14 S mỏy hn t ng mụi trng khớ bo v 36 Hỡnh 3.15 S phõn b cỏc tng nhit theo mt ct ngang ca trc hn p khụng nung núng trc 366 0C 50 Hỡnh 3.16 S to thnh ng sut tc thi v ng sut d trc hn 52 Hỡnh 3.17 Quan h ca CE theo hm lng % nguyờn t vt liu 55 Hỡnh 4.1 Quy trỡnh cụng ngh hn p phc hi trc cam 59 Hỡnh 4.2 Biờn dng cam nguyờn thu 60 Hỡnh 4.3a,b Mi sch trc hn .60 Hỡnh 4.4a,b,c Nguyờn lý kim tra nt mi v nt dc trc bng t trng 61 Hỡnh 4.5 Kt cu que hn h quang in .62 Hỡnh 4.6 Hỡnh nh v que hn khụng t yờu cu 63 Hỡnh 4.7 T sy que hn ZYH 100 64 Hỡnh 4.8 Mỏy hn R3R-400 K1285-16 68 Hỡnh 4.9 Mu hn 70 Hỡnh 4.10 Trỡnh t cỏc ng hn 73 Hỡnh 4.11 Sp xp cỏc ng hn p 74 Hỡnh 4.12 S hn p b mt cam .74 Hỡnh 4.13 Mi quan h gia nhit v ng sut d .76 Hỡnh 5.1 Mỏy mi trc cam TV-G6002 78 Hỡnh 5.2 S nguyờn lý mi chộp hỡnh 80 Hỡnh 5.3 nhỏm b mt .81 Hỡnh 5.4 Quan h gia bỏn kớnh mi dao v chiu sõu lp bin cng vi cỏc lng chy dao khỏc . 85 Hỡnh 6.1 Dng kim tra kớch thc mi hn 88 Hỡnh 6.2 Mỏy kim tra cng Vickers HV10 88 Hỡnh 6.3 S nguyờn lý hot ng ca mỏy kim tra cng 89 Hỡnh 6.4 Dng c, thit b kim tra v mụ 89 Hỡnh 6.5 Kim tra bng mt quan sỏt mi hn 90 Hỡnh 6.6 Nguyờn lý ch bỏo bt t 91 Hỡnh 6.7 Cỏc kh nng li cú th chng minh 92 Hỡnh 6.8 Kim tra cng 94 Hỡnh 6.9 Xỏc nh mc chp nhn c ca khuyt tt hn .95 Hỡnh 7.1a,b,c,d 98 Hỡnh 7.2 Bng thụng s mỏy hn v nỳt iu chnh 99 Hỡnh 7.3 Hp ng que hn p Ledurit61 99 Hỡnh 7.4 am pe kỡm .100 Hỡnh 7.5 Sỳng bn nhit 100 Hỡnh 7.6 M hn khớ gia nhit .101 Hỡnh 7.7 o nhit nung núng s b 101 Hỡnh 7.8 Kim tra dũng in hn 102 Hỡnh 7.9 on trc cam sau hn b mt cam 102 Hỡnh 7.10a,b,c 103 Hỡnh 7.11a,b,c 104 Hỡnh 7.12a,b,c 105 Hỡnh 7.13 Biu quan h gia nhit nung núng s b v khuyt tt hn p phc hi trc cam 105 Hỡnh 7.14 Cỏc c trng hỡnh hc ca mi hn 106 Hỡnh 7.15 S nghiờn cu qui trỡnh cụng ngh hn p 106 Hỡnh 7.16 Hỡnh dỏng mi hn v nh hng ca cng dũng in hn 108 Hỡnh 7.4 am pe kỡm e Thit b o nhit Sỳng bn nhit bng tia hng ngoi, hỡnh 7.5 Hỡnh 7.5 Sỳng bn nhit f Thit b gia nhit B gia nhit bng m hn khớ, hỡnh 7.6 100 Hỡnh 7.6 M hn khớ gia nhit 7.2 Tin hnh thớ nghim 7.2.1 Nhit nung núng s b T ỏnh giỏ s b tớnh hn ca kim loi p theo lý thuyt l 259 0C Tuy nhiờn, la chn di nhit nung núng s b thc nghim tng ng vi cỏc mi hn t 350 0C n 450 0C Tc nung núng khong 80 90 0C/phỳt Nung u theo chu vi cam Giỏ tr o minh ho theo hỡnh 7.7: Hỡnh 7.7 o nhit nung núng s b Cng dũng in hn Chn dũng in hn 110 A tng ng vi cỏc mi hn Giỏ tr o minh ho theo hỡnh 7.8: 101 Hỡnh 7.8 Kim tra dũng in hn S lp hn v k thut hn Hn theo biờn dng cam, t di lờn, theo th t cỏc ng hn phõn chia hai na biờn dng cam hn ht b rng cam S lp hn l lp on trc cam sau hn nh hỡnh 7.9 Hỡnh 7.9 on trc cam sau hn b mt cam Bng thụng s thc nghim v kt qu o tm thc: 102 S dng dung dch HNO3 5-10% Mu hn c ct vuụng gúc vi ng hn v ỏnh búng bng giy giỏp mn trc kim tra tm thc Cỏc giỏ tr o tng ng bng 7.1 Bng 7.1 Bng thụng s thc nghim v kt qu o tm thc Nhit nung núng s b (T oC) Khuyt tt hn: nt ngui, r (%) 250 30 350 -