Giáo trình công nghệ phục hồi - Chương 1

Tài liệu tham khảo dành cho giáo viên, sinh viên chuyên ngành cơ khí, chi tiết máy - Công nghệ phục hồi

Chơng Những vấn đề chung sửa chữa phục hồi 1.1 Sự phát triển máy móc thiết bị Sự phát triển số lợng máy , Đa dạng chủng loại thiết bị Máy móc ngành nói chung công nghiệp nói riêng đa dạng : Cơ khí , điện, xây dựng, điện tử, ; Về cấu tạo, thiết bị ngaỳ phức tạp Thiết bị điều khiển ngày đại Kích thíc cđa c¸c chi tiÕt m¸y cã xu híng : Thiết bị đièu khiển số lĩnh vực nh điện tử viễn thông có xu hớng thu gọn lại; Các thiết bị gia công yêu cầu công suất lớn có kích thớc ngày lớn nh xe có tải trọng ngày tăng 5, 10 , 70 tÊn,… Tuy nhiªn xu thÕ thu gän kÝch thíc thiết bị nhng có công suất cao chiếm u 1.2 Phân loại thiết bị máy móc 1.2.1 Phân loại thiết bị theo chức Máy phát điện: Biến nhiệt năng, thành điện Động - Biến nhiệt năng, điện thành Máy nông cụ, dụng cụ Thiết bị Máy thi hành chức công nghệ: máy tiện, phay , bào, máy móc: máy rèn, máy hàn Máy vận chuyển Thiết bị nâng hạ - Băng tải, xe ôtô - Cẩu , cần trục, cầu trục, - Xe nâng, kích, Thiết bị tạo lực - Máy ép, máy dập, Ngoài ngời ta phân loại dựa theo chức công nghệ, độ xác, mức độ vạn năng, mức độ khí hoá, tự động hoá hay theo chức khác nh thiết bị nghiên cứu, thiết bị thí nghiệm Phân loại theo khối lợng : Loại nhẹ , vừa, nặng, nặng, Phân loại theo độ xác: Chính xác thờng, xác , siêu tinh xác, Phân loại theo mức độ khí hoá & tự động hoá : Máy tự động, máy bán tự động, Máy điều khiển theo chơng trình Phân loại theo cấu điển hình máy : Nh máy ép trục khuỷu, máy cán ren, máy ép ma sát Theo cấu riêng biệt : Phanh, cấu đảo chiều, cấu an toàn, bánh lệch tâm, 1.3 trạng th¸i kü tht cđa m¸y 1.3.1 Mét sè kh¸i niƯm trạng thái kỹ thuật máy Dự trữ kỹ thuật : Là khoảng thời gian bắt đầu làm việc sau sửa chữa thời hạn cho phép Thời hạn làm việc khoảng thời gian cho phép máy làm việc đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, sau thời gian phải tiến hành sửa chữa định kỳ hay phục hồi lại tuỳ theo yêu cầu trình công nghệ Thời gian đà vận hành - thời gian máy đà làm việc theo yêu cầu kỹ thuật với công suất thiết kế Thời gian đà vận hành đợc đánh giá khối lợng công việc đà làm thông qua tổng thêi gian tÝnh theo giê, KWh, Tuæi thä : thời gian mà chi tiết giữ nguyên khả làm việc, đảm bảo đặc trng kỹ thuật cần phải sửa chữa hay loại bỏ Độ tin cậy tính ổn định máy tính chất chi tiết máy thực chức nhiệm vụ đà định thời gian làm việc thoả mÃn điều kiện vận hành, bảo quản, sửa chữa vận chuyển Độ tin cậy - Là tập hợp tính chất phụ thuộc vào chức cđa chi tiÕt, cơm chi tiÕt hay cđa m¸y nh : độ bền, độ bền lâu, vận tốc chuyển động, vận tốc làm việc, mức tiêu thụ lợng (mức tiêu hao nhiên liệu giới hạn cho phép), chất lợng công việc, chất lợng sản phẩm đợc làm ra, Tính ổn định máy - khả làm việc bình thờng, thay đổi so với yêu cầu đà đề 1.3.2 Sự hoàn hảo không hoàn hảo máy Máy hoàn hảo Là trạng thái máy thoả mản với tất yêu cầu kỹ thuật đề cho phép làm việc liên tục không xảy cố Máy không hoàn hảo: Thể không hoàn chỉnh, không thoả mản yêu cầu kỹ thuật đà đề Khi máy khả làm việc, có khả sinh cố, Không hoàn hảo có : Không hoàn hảo tõng bé phËn, tõng chi tiÕt : khuyÕt tËt chi tiết, liên kết; không đảm bảo độ bền bền cần thiết theo yêu cầu, Không hoàn hảo cụm chi tiết : độ lắp lẫn không tốt (lỏng, bị rơ chặt, ) ; tính cứng vững mối liên kết; Sai lệch lắp ráp Không đồng trục, không vuông góc, vênh, nghiêng, không đối xứng, ; Sai vị trí; Sai lệch khoảng cách; Sai lệch hai bề mặt tiếp xúc ã Không đảm bảo diện tích tiếp xúc cần thiết ly hợp ma sát ã Khoảng cách bánh không nh thiết kế làm cho bánh bị mòn không làm cho bề mặt tiếp xúc bị sai lệch, ã Sự tiếp xúc hai bánh không khớp, nghiêng, lệch, ã Các van tiếp xúc không tốt, không kín nh supáp, van khí, Piston-xylanh, ã Hai bề mặt không song song, không vuông góc, Sự sai lệch h hỏng bề mặt nh bị lồi, lõm, xớc, bị va đập, tích tụ phần bị mài mòn (côn xe đạp bị bi ép); ã Do tích tụ dầu mở, chất cặn bà bị khô quánh lại (ví dụ vòng bi lâu ngày không bảo quản tốt), sản phẩm cháy tích tụ lại, bề mạt bị gỉ, Các nguyên nhân làm cho chế độ làm việc bị sai lệch, làm cho trình truyền dẫn nhiệt bị thay đổi; kết qủa hình dạng, kích thớc chi tiết bị thay đổi Hiện tợng làm ảnh hởng đến khả lắp ráp, khả làm việc chi tiết máy máy Sự biến dạng phá huỷ Khi làm việc nhiều chi tiết chịu tác dụng lâu dài lực (lực ma sát, lực uốn, ) nhiệt độ tăng cao, Kết gây nên biến dạng; làm cho chi tiết bị sai lệchkhi lắp ráp, làm cong trục, vênh, dÃo (cánh tuốc bin) , chí gây phá huỷ chi tiết máy : gÉy, vì, r¹n, nøt chi tiÕt (vÝ dơ : bi, côn xe đạp, ) 1.3.3 Các bề mặt làm việc Bề mặt biên giới pha khác bề mặt ranh giới vật thể với môi trờng xung quanh Ngời ta đa khái niệm bề mặt : ã Bề mặt hình học bề mặt đợc biểu thị vẽ chi tiết Đây bề mặt danh nghĩa mang nhiều tính chất lý tởng ã Bề mặt thực tế hay gọi bề mặt kỹ thuật Khái niệm không hàm ý hình học mà liên quan đến tính chất lớp kim loại dới bề mặt Chất lợng bề mặt đợc đặc trng yếu tố : dạng hình học, chất lợng bề mặt biên giới chất lợng lớp dới bề mặt Các bề mặt kỹ thuật phân loại nh hình [ ] Bề mặt kỹ thuật Bề mặt không chịu tải Bề mặt chịu tải Chịu tác dụng học Chịu tác dụng hoá lý (môi trường, Bề mặt không hoạt động Bề mặt tự Bề mặt hoạt động Chịu tác dụng hoá học Bề mặt trang trí Bề mặt tiếp xúc Chịu tác dụng nhiệt Bề mặt lắp ghép Chịu tác dụng cháy Bề mặt chịu tải trọng động Bề mặt chịu ma sát Bề mặt chuyển động Bề mặt chịu tải trọng chu kỳ Bề mặt trượt Hình 1-2 Bề mặt chịu tải trọng tĩnh (Bề mặt lắp ghép) Bề mặt chịu tải trọng va đập (không quy luật) Bề mặt lăn Sơ đồ phân loại bề mặt kỹ thuật 1.3.4 Các dạng h hỏng thờng gặp H hỏng chế tạo, h hỏng vận hành h hỏng chất lợng vật liệu, H hỏng vận hành nguyên nhân chủ yếu gây nên h hỏng máy H hỏng vận hành đợc chia làm nhãm chÝnh : H háng mßn ( mßn đều, mòn không sinh ô van độ côn, vết xớc nhỏ vết xây xát Dạng h hỏng có liên quan với ma sát H hỏng học ( nứt, thủng, xớc thành rảnh, tróc, gẫy, biến dạng tác dụng học gây nên cong, vênh, xoắn, H hỏng hoá nhiệt : ăn mòn, bị rổ, bị biến dạng nhiệt độ, Trong thực tế ngời ta phân dạng h háng nh sau: a - Sù ph¸ hủ bỊ mặt tróc dính (tróc loại 1) Do ma sát hình thành mối liên kết cục bộ, gây biến dạng phá hỏng mối liên kết (quá tải cục bộ) Xuất chủ yếu ma sát trợt, tốc độ dịch chuyển nhỏ, thiếu bôi trơn làm áp suất cục tăng giới hạn chảy b- Sự phá huỷ bề mặt tróc nhiệt (tróc loại hay mài mòn nhiệt) Do ma sát nhiệt độ tăng đáng kể hình thành mối liên kết cục bộ, gây biến dạng dẻo phá hỏng mối liên kết (quả tải nhiệt) Dạng xuất chủ yếu chuyển dịch tơng đối lớn áp lực riêng p tăng, cấu trúc kim loại xảy tợng kết tinh lại, ram, cục Tróc loại tuỳ thuộc vào độ bền, tính dẫn nhiệt, độ cøng cđa vËt liƯu c Sù ph¸ hủ mõi theo [14] dạng mài mòn rổ hay pitting Do tác động ứng suất biến đổi chu kỳ, ứng suất tăng lên lớn giới hạn đàn hồi Hiện tợng xảy mối liên kết ma sát không liên tục, xảy phần của bề mặt tiếp xúc Phá huỷ mõi thờng gặp bề mặt có nứt tế vi, vết lỏm sâu, độ bóng thấp không đồng Dạng mòn thờng xảy có ma sát lăn, bề mặt ổ lăn ổ trợt, bề mặt bánh răng, d Phá huỷ bề mặt xói mòn kim loại (Mòn tác dụng môi trờng dòng chảy) Là phá huỷ bề mặt lực tác dụng va đập lập lại nhiều lần thời gian kéo dài, áp lực lớn dòng chất lỏng, dòng khí, dòng chuyển động bột mài, phóng điện chùm tia lợng chúng làm cho trình mòn ma sát phức tạp thêm e Phá huỷ bề mặt tợng fretting Quá trình fretting đợc đặc trng Bởi có mặt chuyển vị nhỏ (bắt đầu có trị số lớn khoảng cách nguyên tử; Bởi đặc tính động tải trọng; Bởi ô xy hoá không khí làm tạo sản phẩm bị ăn mòn; Một số nhà khoa học cho trình fretting tróc gây nên thể rõ chỗ tiếp xúc Là tợng phá huỷ bề mặt tróc, gỉ ôxy hoá động, xảy tổng hợp nhiều yếu tố: ma sát, áp lực, độ dịch chuyển bề mặt tiếp xúc nhỏ, điều kiện vận tốc (v) lớn, áp lực cao (p), nhiệt độ (t0) cao Muốn giảm tợng ta cần giảm vận tốc (v), áp lực (p), nhiệt độ (To) 1.4 Khái niệm mài mòn ăn mòn 1.4.1 Các giai đoạn làm việc máy ã Giai đoạn chạy thử không tải (Chạy rà hay chạy rôđa) Cho máy chạy trạng thái cha mang tải ã Giai đoạn chạy thử có tải theo mức độ khác : chạy thử non tải, chạy thử đầy tải, chạy thử tải an toàn, ã Giai đoạn công tác với tuổi thọ bình thờng ứng với trình máy làm việc với tải trọng đà định ã Giai đoạn h hỏng cần sửa chữa phục hồi chi tiết máy để phục hồi khả làm việc kéo dài ti thä cđa m¸y Sù h háng cđa c¸c chi tiết máy Khi chế tạo, lắp ráp, vận hành sửa chữa, xảy h hỏng phần hay toàn chi tiết Thông thờng h hỏng xảy bề mặt làm việc, bề mặt tiếp xúc Độ mài mòn I II III Hình 1-3 Sơ đồ giai đoạn mài mòn học Thời gian I - Giai đoạn bắt đầu mài mòn ( Giai đoạn máy bắt đầu làm việc) II - Giai đoạn mài mòn đà bÃo hoà ( Giai đoạn xảy mài mòn máy làm việc bình thờng III - Giai đoạn mài mòn phát triển nhanh ( mài mòn cố, mài mòn đà phát triển đến mức phải loại bỏ chi tiết 1.5.1 Mài mòn Đây dạng mòn có liên quan đến tác dụng học Đây dạng h hỏng ma sát sinh gây nên hao mòn vật liệu bề mặt chi tiết máy Các giai đoạn mài mòn đợc biểu thị nh hình vẽ Dạng mài mòn (mòn học) thờng xuất bề mặt khô tiếp xúc có chuyển động tơng nhau, đặc biệt bề mặt lắp ghép chặt, ma sát lớn, Mài mòn xuất có chuyển động kim loại kim loại mà chất phi kim loại chuyển động Sự phá huỷ bề mặt dòng điện : Sự phá hỏng bề mặt tác dụng phóng điện có dòng điện qua : cổ góp, chổi than, cấu đóng ngắt điện, Nguyên nhân mài mòn Nguyên nhân vận hành : ã Thiếu tuân thủ yêu cầu điều kiện kỹ thuật vận hành ã Bôi trơn không đảm bảo, điều kiện bôi trơn không tốt, hạn thay dầu mở, ã Do chất bẩn tích tụ, hay sản phẩm mài mòn lẫn dầu mỡ gây nên ã Lắp ghép không chuẩn nên mối ghép không gây cân bằng, ã Do vận hành máy đà tải; ã Không thờng xuyên kiểm tra bảo d-ỡng máy, không phát cố hỏng hóc máy, không sửa chữa kịp thời ã Do hỏng hóc vận hành nh : bị va chạm, trình làm việc ã Quá giới hạn thời gian vận hành cho phép mà tiếp tục sử dụng Nguyên nhân ma sát : ã Độ nhám bề mặt tiếp xúc làm việc; ã Bụi môi trờng dính bám vào bề mặt chi tiết nơi tiếp xúc nhau; ã Hạt mài, phần tử kim loại bị mài mòn rơi rớt lại Nguyên nhân chế độ tải trọng thay đổi ã Do tải trọng làm việc thay đổi tĩnh ã Do tải trọng làm việc thay đổi động Nguyên nhân khác : ã Nhiệt độ môi trờng bên nhiệt độ làm việc ã Do nhiệt độ tự sinh ra, làm biến đổi cơ, lý, hoá tính chi tiết; ã Mức độ khí hoá, tự động kiểm tra hiệu chỉnh chế độ làm việc có ảnh hởng định đến h hỏng, Dấu hiệu mài mòn ã Do âm phát gõ vào chi tiÕt, ( vÝ dơ kiĨm tra b¸nh xe chi tiết khác xe lửa, ) ã Âm phát máy chạy ( máy chạy êm tốt, máy chạy có phát âm khác thờng cần xem xét ã Độ rung động, dao động máy, độ rơ phận máy; ã Khe hở tăng, xuất sản phẩm bị mài mòn ã Các biểu : nứt, công vênh, ã Hình dạng chi tiết bị biến dạng ã Nhiệt độ tăng không bình thờng, ã Tốc độ dịch chuyển cấu không đều, ã Rò dầu, rò khí, 1.5.3 ăn mòn kim loại Mòn dòng chất lỏng, dòng khí hoá chất Mòn dạng chất hoà tan khuyếch tán hay thẩm thấu theo thời gian vào chi tiết máy; tác dụng ho¸ häc, c¸c t¸c dơng cđa ¸p lùc cã chu kỳ không chu kỳ tiếp xúc với chi tiết Các dạng mòn đợc gọi ăn mòn kim loại Ăn mòn kim loại tợng tự ăn mòn phá huỷ bề mặt vật liệu kim loại tác dụng hoá học tác dụng điện hoá kim loại với môi trờng bên Sự phá huỷ bề mặt ăn mòn kim loại: ăn mòn phá huỷ kim loại tơng tác hoá học, điện hoá sinh hoá kim loại với môi trờng Dựa theo môi trờng có chất điện ly hay không mà ngời ta chia : ăn mòn hoá học ăn mòn điện hoá Phân loại ăn mòn a - Dựa theo trình ăn mòn đợc chia : ăn mòn hoá học ăn mòn điện hoá b/ Dựa theo môi trờng Tuỳ theo môi trờng ngêi ta chia : ¡n mßn khÝ : ôxy, khí sunfuarơ, khí H2S, Ăn mòn không khí : Ăn mòn không khí ớt, ăn mòn không khí ẩm, ăn mòn không khí khô Ăn mòn đất Ăn mòn chÊt láng (kiÒm, axit, muèi, Nh vËy : Dạng ăn mòn xâm thực chuyển động tiếp xúc bề mặt vật rắn dòng chuyển động chất lỏng, chất khí (ăn mòn hoá học); Dạng ăn mòn tiếp xúc với môi chất nh a xit, bazơ có tác nhân điện gọi ăn mòn điện hoá Kim loại đen: nh thép, gang bị ăn mòn mạnh Thang ăn mòn đợc xếp theo bảng 2-1 b - Phân loại mức độ chịu ăn mòn vật liệu Bảng - Nhóm chịu ăn mòn Chỉ số ăn mòn sâu Thang mm/năm Cực kỳ bền < 0,001 RÊt bÒn 0,001 - 0,005 0,005 - 0,010 BỊn 0,01 - 0,05 0,05 - 0,10 Kh¸ bÒn 0,1 - 0,5 0,5 - 1,0 KÐm bỊn 1,0 - 5,0 - 10 Kh«ng bền Lớn 10 10 Đa số kim loại bị ăn mòn (bị gỉ) tiếp xúc với môi trờng , số bị rg hạn chế lớp gỉ có khả tự bảo vệ lấy Khả phát sinh ăn mòn phụ thuộc nhiều yếu tố: loại kim loại, tính chất môi trờng, nhiệt độ, thời gian, áp lực Ví dụ: ã ã ã ã ã Mg: bị gỉ nhanh không khí, nhng không gỉ môi trờng nớc biển Al: có khả chống gỉ môi trờng không khí, nhng dễ bị phá huỷ môi trờng kiềm Cr: chống gỉ axít vô nhng dễ gỉ axit hữu ( axit axetíc, H2S ) Thép Cr - Ni: Có khả chịu đợc môi trờng axit chua Zn ( kẽm): Chống gỉ tốt môi trờng nớc lạnh, nhng nhiệt độ lớn 60 độ (T0>600) dễ bị gỉ Cấu trúc gỉ khác nhau: gỉ vùng, gỉ bề mặt, gỉ ngầm, gỉ tự bong, gØ v÷ng bỊn [9, 14] b a c d Hình 1-4 Các dạng ăn mòn bề mặt [9] a/ ăn mòn đều, b/ ăn mòn không đều, c/ ăn mòn lựa chọn, d/ ăn mòn tinh thể Ăn mòn hoá học Do môi trờng mà kim lo¹i tiÕp xóc, cã nhiỊu u tè ( níc Èm, 02, N2, sulfít ) gây phản ứng hoá học hay liên kết hoá học ăn mòn hoá học ăn mòn kim loại tác dụng đơn phản ứng hoá học vật liệu kim loại với môi trờng xung quanh có chứa chất xâm thực (O2, S2, Cl2, ) Hay nói cách khác trình ăn mòn hoá học xảy môi trờng khí môi trờng chất không điện ly dạng lỏng (chủ yếu ăn mòn thiết bị, ống dẫn nhiên liệu lỏng lẫn hợp chất sunfua, Các chất không điện ly : Brôm lỏng, lu huỳnh nóng chảy, dung môi hữu nh benzen, nhiên liệu lỏng : dầu hoả, xăng, dầu khoáng Ví dụ : ã Brôm lỏng tác dụng với nhiều kim loại nhiệt độ thờng Đặc biệt phá huỷ mạnh thép bon, Ti Với Ni, yếu với nhôm phá huỷ chậm ã Lu huỳnh nóng chảy : phá huỷ mạnh với Cu, Sn, Pb ; thép bon Ti phá huỷ chậm ã Ăn mòn không khí chủ yếu trình ôxy hoá kim loại nhiệt độ cao [9], [15] Ví dụ: Hiện tợng ôxy hoá thép gang O2 + Fe FeO + O2  Fe3O4 + O2  Fe2O3 HiƯn tỵng bon thép gang : Fe3C + 1/2 O2 = 3Fe + CO Fe3C + CO2 = Fe + CO Fe3C + H2O = Fe + CO + H2 Quá trình bon làm giảm độ cứng, độ chịu mài mòn giảm giới hạn đàn hồi Nhôm (Al) nguyên tố hợp kim tốt dùng để tăng độ bền gang thép nhằm chống lại bon Sau Cr, W, Mn có khả yếu Al Cr có lớp ôxyd chặt, có khả ngăn cản trình xâm nhập môi trờng khí, nguyên tố W, Mn có tác dụng ngăn cản trình khuyếch tán bon bề mặt 10 Hiện tợng bon hydro gọi tợng dòn hydro : Fe3C + H2 = 3Fe + CH4 Phản ứng làm giảm lợng bon tạo khí CH4 làm phá huỷ mối liên kết kim loại Fe + H2 = Fe + H2O Hơi nớc phản ứng thoát làm phá huỷ liên kết kim loại Sự ăn mòn khí hydro đồng thờng xảy nhiệt độ 400 oC (>400oC): Cu + O2 => Cu2O Trong m«i trêng hydro đồng ôxyt bị khử : Cu2O + H2 = Cu + H2O Hơi nớc thoát qua đờng biên giới hạt làm phá huỷ mối liên kết kim loại, làm giảm độ bền gây nên vết nứt nhỏ Sự ăn mòn khí sunfuarơ (SO2) ®èi víi ®ång : 6Cu + SO2 = Cu2O + Cu2S ë nhiƯt ®é cao : Ni + SO2 = NiS + NiO NiS tạo thành hợp chất Ni - Ni2S2 có nhiệt độ nóng chảy thấp ( khoảng 625 oC) họp chất nằm vùng tinh giới hạt làm phá mối liên kết làm giảm độ bền nhiệt (chiều dày rỉ) (1) MgO (2)FeO (3) Al O , Cr O 3 (4) Au, Ag, Ft t (Thêi gian) Hình 1-5 Khả bị ăn mòn hoá học số chất Các nhóm kim loại khác khả bị ăn mòn hoá học khác (1) Tốc độ ăn mòn hoá học không đổi; chiều dày lớp gỉ tăng tuyến tính theo thời gian (2) Quá trình ăn mòn xảy chậm (3) (4) Quá trình ôxy hoá xảy nhanh nhng tạo nên lớp ôxyt bền vững; tốc độ ôxy hoá hầu nh không tăng theo thời gian Ăn mòn điện hoá: Là trình xảy kim loại tiếp xúc với môi trờng điện phân tức môi trờng dẫn điện (chú ý ngời ta gọi : dung dịch chất điện ly gọi chất điện giải) Ăn mòn điện hoá ăn mòn phản ứng điện hoá xảy vùng khác bề 11 mặt kim loại Quá trình ăn mòn điện hoá có phát sinh dòng điện tử chuyển động kim loại dòng ion chuyển động dung dịch điện ly theo hớng định từ vùng điện cực đến vùng điện cực khác kim loại [9] trang 8,9) Tốc độ ăn mòn điện hoá xảy mÃnh liệt so với ăn mòn hoá học Chất điện ly mạnh : HCl, HNO3, H2SO4 loảng, ba zơ: NaOH, (trừ NH4OH), muối NaCl, Chất điện ly yếu : H2SO4 đặc, axit hữu cơ, muôi bazơ, nớc nguyên chất H2O Ăn mòn điện hoá dạng ăn mòn xảy kim loại tiếp xúc với môi trờng điện phân (ăn mòn tiếp xúc) Đây dạng ăn mòn phổ biến Bản chất gây ăn mòn điện hoá vipin xuất bề mặt tiếp xúc, cờng độ tốc độ ăn mòn điện hoá xảy mảnh liệt nhiều so với ăn mòn hoá học Để hiểu rỏ chất ăn mòn điện hoá ta cần tìm hiểu tợng hidrathoá Hiện tợng hydrat hoá : Ta biết phân tử nớc nguyên chất có lợng nhỏ phân tử nớc phân ly thành H+ OH - Trong phân tử nớc không phân ly, nguyên tử hydro liên kết với ôxy không theo đờng thẳng mà tạo thành gốc 105 o H 105ô H Hình 1-6 Sơ đồ cấu tạo phân tử nớc không phân ly [9] Do có liên kết nh nên phân tử nớc không điện ly có trung tâm điện tích âm trung tâm tích điện dơng ngời ta gọi phân tử nớc phân tử lỡng cực Các ion chất điện ly dung dịch nớc bị lực hút tĩnh điện phân tử nớc lỡng cực xếp có hớng không gian gọi hidrat hoá Quá trình ăn mòn điện hoá khả ion kim loại tách khỏi bề mặt chuyển vào dung dịch Sự di chuyển đòi hỏi phải có lợng để kéo ion kim lo¹i khái m¹ng líi cđa nã ë bề mặt tiết xúc chuyển vào dung dịch điện ly Đối với kim loại khác khả khác Ăn mòn điện hoá bao gồm trình : Quá trình anốt, trình catốt trình dẫn điện Quá trình anôt (xảy dơng cực) trình oxy hoá Ion kim loại chuyển vào dung dịch giải phóng điện tử Quá trình catốt (quá trình xảy cực âm) trình khử điện hoá Các chất ôxy hoá nhận điện tử kim loại bị ăn mòn 12 Quá trình dẫn điện : điện tử kim loại bị ăn mòn giải phãng sÏ di chun tõ anèt tíi ca tèt, cßn ion dịch chuyển dung dịch Nh trình ăn mòn điện hoá, kim loại hoạt động nh pin ta gọi pin ăn mòn cục bé (hay vi pin) Khi ta nhóng kim lo¹i vào dung dịch điện ly, bề mặt tạo nên lớp điện tích kép nguyên nhân tạo nên bớc nhảy điện bề mặt kim loại dung dịch điện ly Ví dụ: Nhúng mẫu Zn vào dung dịch loÃng H2SO4: Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 kẽm bị hoà tan dung dịch H2SO4 loảng hidro (H2) thoát Tốc độ ăn mòn Zn H2SO4 loang tăng vọt lên (không theo quy luật ăn mòn hoá học nh đà xét hình 2-4) Khi tiếp xúc với dung dịch, ion kim loại bị hidrat hoá, ion kim loại (kation) chuyển vào dung dịch bề mặt bị d điện tử tích điện âm Trên bề mặt giới hạn pha xuất lớp điện tích kép [14] Sơ đồ hình thành lớp điện tích kép kim loại nh hình Lớp điện tích kép Zn H2SO4 Hình 1-7 Sự hình thành điện lớp điện tích kép dạng (- +) Nếu lợng hidrat hoá không đủ lớn để tách ion kim loại vào dung dịch bề mặt kim loại hấp phụ cation dung dịch Khi bề mặt kim loại tích điện dơng dung dịch tích điện âm ta có lớp điện tích kép tơng ứng (hình ) Lớp điện tích kép Dung dịch Hình 1-8 Sự hình thành điện lớp điện tích kép (+ -) Khi kim loại không bị hidrat hoá mà hấp phụ chọn lọc anion (ion âm nh Cl) hấp thụ phân tử lỡng cực (ví dụ H2O) lớp điện tích kép năm hoàn toàn pha lỏng (Hình 2-8) Kim loại Dung dịch Lớp điện tích kép 13 Hình 1-9 Sự hình thành điện lớp điện tích kép hoàn toàn dung dịch Từ bề mặt kim loại sang dung dịch có bớc nhảy điện bề mặt tiết xúc Độ chênh lệch điện bề mặt kim loại với dung dịch gọi điện điện cực kim loại Hiện cha có phơng pháp tính toán xác định trị số tuyệt đối nên ngời ta xác định trị số tơng đối cách chọn điện cực chuẩn hidro quy ớc điện điện cực chuẩn hidro không [6] Quá trình nguyên tử bị điện tử bị hydrat hoá gọi trình ôxy hoá Ký hiệu I1; I2 trình mà cation từ dung dịch đến bề mặt kim loại gọi trình hoàn nguyên hay khử kim loại Khi ta nhúng kẽm Zn vào dung dịch muối (ví dụ ZnCl2) trình oxy hoá khử xảy kation (ion dơng) kim loại điện cực Nghĩa dòng điện trao đổi I1 I2 bao gồm điện tích ion kẽm Khi cân ta có dòng điện trao đổi I1 = I2 ta có phơng trình thuận nghịch nh sau: Zn Zn + m H O 2+ +mH O+2e Trong trêng hợp (trờng hợp có cân bằng) điện cực kim loại E đợc tính theo phơng trình Nernst : E = E0 + RT log a n.F (v«n) E0- điện cực chuẩn (khi a = nên log a = O) R- H»ng sè khÝ lý tëng T- NhiƯt ®é ®iƯn cùc ( 0K ) n- Sè ®iƯn tích trao đổi F- Hằng số Farađây n+ a- Hoạt độ ion kim loại (Me )có mặt chất điện phân ( mol/lít ) Phơng trình có ý nghĩa nhiệt độ định (khoảng 20 oC) Xét phơng trình ta thấy C = E = Eo (Eo - điện điện cực chuẩn) Điện điện cực kim loại phụ thuộc: kim loại, nồng độ dung dịch điện ly, nhiệt độ, áp lực, Đặc tính dung dịch, nồng độ ion Trong thực tế ta đo trực tiếp giá trị tuyệt đối điện điện cực cân (thuận nghịch) kim loại dung dịch Để tiện so sánh, ngêi ta ®o ®iƯn thÕ ®iƯn cùc ë ®iỊu kiƯn chuẩn: T0 = 250C, nồng độ ion kim loại dung dịch: 1g ion/l gọi điện chuẩn điều kiện với hyđro có điện quy ớc E0 = vôn Bảng điện tiêu chuẩn kim loại 25 oC (bảng ): 14 Bảng - Kim lo¹i Kali Canxi Natri Magie Titan Nhôm Mangan Kẽm Crôm Sắt Cadimi Côban Niken Thiếc Chì Hydro Thiếc Atimon Bitsmut Đồng Đồng Thuỷ ngân bạc Paladi Platin Vàng Điện cực phản ứng tạo thành điện thÕ + K +e → K Ca2+ Ca Na+ Na 2+ Mg Mg Ti2+ Ti Al3+ Al 2+ Mn Mn Zn2+ Zn Cr3+ Cr Fe2+ Fe 2+ Cd Cd 2+ Co Co Ni2+ Ni Sn2+ Sn Pl2+ Pb + H H2 4+ Sn Sn 3+ Sb Sb Bi3+ Bi 2+ Cu Cu Cu+ Cu Hg2+ Hg + Ag Ag Pd2+ Pb Pt2+ Pt Au+ Au Thế điện cực chuẩn E0(vôn) -2,925 -2,866 -2,714 -2,363 -1,750 -1,662 -1,180 -0,763 -0,744 -0,440 -0,403 -0,277 -0,250 -0,136 -0,126 ± +0,050 +0,250 +0,230 +0,337 +0,521 +0,798 +0,799 +0,830 +1,200 +1,700 Nh vËy, nh÷ng kim loại đẩy H+ khỏi dung dịch hoà tan kim loại điện cực chuẩn âm ( - ), ngợc lại kim đẩy H+ khỏi dung dịch hoà tan điện cực chuẩn dơng (+) 15 Điện kim loại âm kim loại có tính hoạt động điện hoá cao, kim loại điện cực chuẩn âm đẩy kim loại có điện thÕ chn d¬ng h¬n khái mi cđa nã VÝ dô: Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu (-0,440) (+ 0,337) Ngợc lại không đảy đợc: Cu + FeSO4 CuSO4 + Fe Không đợc Từ ta nhận thấy rằng: Không những phản ứng hoá học xảy mà phổ biến điện cực kim loại làm xuất lớp điện tích kép bề mặt tiếp xúc kim loại đa đến ăn mòn kim loại điện hoá Sự ăn mòn không xảy bề mặt kim loại với dung dịch điện ly mà xuất bề mặt tiếp xúc kim loại điện cực chuẩn khác Để rõ kết luận ta xem xét số tợng nh sau: (H×nh ) Fe Fe (-0,440V) Cu (+0,337V) Cu a/ Khi tiếp xúc b/ Sau thời gian bị ăn mòn Hình1 -109 Sự ăn mòn có kim loại có điện khác Lắp đặt chốt sắt vào đồng, sau thời gian chốt sắt bị gỉ nhanh vùng tiếp xúc chúng có điện chuẩn khác lớn, lớp điện tích kép cã hiƯu sè ®iƯn thÕ: +0,337[Cu2+] ─ (-0,440) , [Fe2+] =0,777v, mối ghép tiếp xúc nên điện trở nhỏ nhất, dòng điện gây ăn mòn điện hoá lớn làm cho vùng mép mòn nhanh sắt tiếp xúc với đồng sắt bị ăn mòn, điện tử từ sắt vào đồng lúc sắt trở thành dơng cực đồng trở thành âm cực Xét trờng hợp thép (Fe) mạ kẽm Zn (hình ) thép mạ thiếc Sn (hình ) lớp mạ không tốt, không kín để lại kẻ hở hay lỗ trống để môi trờng không khí thẩm thấu vào gỉ điện hoá phá hoại mép tiếp xúc nh hình vẽ (H H ) Khả bền vững Zn < Fe < Sn RØ Sn2+ Líp b¶o vƯ Zn (2+ -0,763) Fe (2+ , -0,440) a Lớp kẽm bị ăn mòn sau đến lớp Fe - 0,136) Fe 2+ - 0,440 b : Sắt (Fe) bị ăn mòn nhiều lớp Sn bị thủng 16 Hình 1-11 Sơ đồ lớp bảo vệ Zn Sn bị ăn mòn ăn mòn điện hoá dạng ăn mòn tơng đối phổ biến đa dạng thiết bị công trình vật dụng có sử dụng kim loại, xuất kim loại tiếp xúc với dung dịch điện ly, tiếp xúc kim loại với mà xảy tiếp xúc với môi trờng, khí quyển, đất, nớc, nớc biển, dòng điện rò, chí cấu trúc kim loại không đồng (tinh giới hạt, thiên tích lệch ) dới tác dụng ứng lực học Trong kỹ thuật, ăn mòn nói chung tợng có hại, cần phải có nhiều biện pháp khắc phục từ hiểu biết nguyên nhân chất gây gỉ nh đà nói Sự tổn thất kim loại ăn mòn hàng ngày, hàng kỹ thuật đời sống vô to lớn 1.5 Các biện pháp chung ngăn ngừa h hỏng chống hao mòn cho chi tiết máy [6] [7] Để chống hao mòn cần xác định dạng hao mòn hay h hỏng từ chọn phơng pháp ngăn ngừa kìm hÃm 1.5.1 Biện pháp kết cấu (thiết kế) ã Xác định kích thớc hình dạng bề mặt làm việc; ã Chọn loại ma sát ổ đỡ; ã Lựa chọn hợp lý vật liệu cặp ma sát (các bề mặt tiếp xúc) Hiện hợp kim có gốc Fe, Cu, Al, Zn, Sn, Pb, đợc sử dụng rộng rÃi việc chế tạo nên cặp ma sát [7]trang461-462) ã Hoàn thiện biện pháp điều chỉnh nhiệt độ, đảm bảo bôi trơn làm mát tốt; ã Chọn hệ thống bôi trơn hợp lý; ã Bố trí phơng tiện hay thiết bị lọc không khí dầu bôi trơn nh thiết bị làm kín; phải có biện pháp ngăn chặn hạt mài tạp chất rơi vào vùng làm việc 1.5.2 Các biện pháp công nghệ : Tăng tuổi thọ chi tiết biện pháp nhiệt luyện hay xử lý bề mặt : ã Làm cứng nguội bề mặt, nhiệt luyện, ã Sử dụng biện pháp hoá bền (Phơng pháp nhiệt - Hoá) nh : xementít hoá, thắm nitơ (hay ni tơ hoá), thắm xyanua, Thấm Cr, thấm bazơ, thấm niôbi, thấm vanadi thấm silíc làm cho lớp bề mặt có độ bền mòn cao ã Mạ, hàn đắp, phun đắp, C1.5.3 Các biện pháp sử dụng : 17 ã Tận dụng tối đa khả chạy rà cặp chi tiết đà qua tiếp xúc để đảm bảo độ ăn khớp tốt Kiểm tra độ đồng tâm, tổ hợp chi tiết Cần phải chạy rà trớc vận hành sau tăng dần tải trọng ã Theo dõi tỷ mỷ hoạt động cấu máy máy; khỏi chỗ làm việc phải tắt máy; hết ca làm việc phải tắt động đa tay gạt vị trí không làm việc.; lau bụi bẩn, ã Tẩy rửa nhiều lần chi tiết cụm chi tiết Đảm bảo vệ sinh máy móc vận hành ã Kiểm tra khe hở chi tiết chuyển động tiếp xúc Kiểm tra độ ăn khớp cần thiết chi tiết; ã Đảm bảo chế độ bôi trơn: Dầu mỡ phải sạch, phải lọc dầu sử dụng, phải thay dầu kỳ hạn, Phải sử dụng loại dầu mỡ ã Đảm bảo đủ nhiên liệu chất bôi trơn, chất làm mát theo yêu cầu ã Bảo vệ bề mặt làm việc bôi trơn, sơn phủ, che đậy bụi, ã Không sử dụng không khí nhiệt, phải sử dụng khí sạch, ã Kiểm tra nghiêm ngặt chất làm mát: nớc, dầu , mỡ, ã Kiểm tra máy thờng xuyên, phát sửa chữa máy kịp thời h hỏng sai lệch ã Trong thời gian vận hành không cho chạy tải 1.5.4 Các biện pháp khác để nâng cao độ bền chi tiết ã Chọn vật liệu bền để thay thế; chọn quy trình vận hành máy hợp lý ã Thờng xuyên kiểm tra, bảo quản, bảo dỡng máy tốt e Biện pháp chống ăn mòn: Xử lý cấu trúc, xử lý môi trờng gây ăn mòn, bảo vệ điện hoá, phun phủ tráng, xử lý anốt - catốt, sơn phủ bảo vệ, 1.6 số khái niệm sửa chữa phục hồi 1.6.1 Một số khái niệm chung Quá trình sản xuất chi tiết máy tổng hợp tất hoạt động ngời, công cụ lao động cần thiết cho xí nghiệp để chế tạo hay sửa chữa c¸c chi tiÕt, th¸o m¸y, phơc håi chi tiÕt, kiĨm tra chất lợng, lắp ráp, vận chuyển , cung cấp hoạt động khác Quá trình sửa chữa Là trình sản xuất xí nghiệp theo chơng trình kế hoạch sửa chữa đà định khắc phục cố trình sản xuất Sửa chữa chi tiết Là tập hợp nguyên công khắc phục khuyết tật; phục hồi khả làm việc chi tiết, Phục hồi chi tiết tổng hợp thao tác, nguyên công nhằm khắc phục sai lệch hay phục hồi khả làm việc, trữ năng, kích thớc, hình dáng, chi tiết m¸y Phơc håi c¸c chi tiÕt m¸y cã thĨ thùc phơng pháp : hàn đấp, mạ, phun đắp, gia công áp lực, gia công khí 18 Quá trình công nghệ phần trình sản xuất trực tiếp làm thay đổi trạng thái tính chất đối tợng sản xuất Quá trình công nghệ bao gồm trình : thay đổi kích thớc, tính chất, tháo - lắp ráp, sửa chữa, Quá trình công nghệ lắp ráp : trình sản xuất trực tiếp liên quan trực tiếp lần lợt đến chi tiết Quá trình công nghệ sửa chữa liên quan đến thay đổi trạng thái chi tiết (kích thớc, hình dáng, chất lợng bề mặt chi tiết Quá trình công nghệ đợc thực theo nguyên công định theo trình tự định Trong nguyên công đợc thực vị trí cố định để chế tạo loại hay nhiều loại sản phẩm Trong nguyên công có phần công nghệ chuyển tiếp : tháo , lắp, hiệu chỉnh, Các trình liên quan đến vẽ chi tiết, sơ đồ công nghệ, vẽ nguyên công, Các tài liệu đợc dùng để chuẩn bị vật t thiết bị cần thiết, hạch toán tiêu kinh tế, phân bố kế hoạch tổ chức sản xuất ã Chu kỳ sửa chữa thời gian làm việc thiết bị lần sửa chữa lớn ( đại tu) ã Cấu trúc chu kỳ sửa chữa thứ tự lần lợt dạng sửa chữa lần sửa chữa lớn (đại tu): Đại tu (Đ) - B¶o dìng (B) - Nhá (N) - B - Trung tu (T) - đại tu (Đ) 1.6.2 Mục đích đặc điểm sửa chữa - phục hồi Mục đích : phục hồi lại khả làm việc, đảm bảo điều kiện làm việc bình thờng cho máy đà qua sử dụng Đặc điểm : Trong trình sản xuất thành phẩm - thứ phẩm - phế phẩm có yêu cầu sửa chữa phục hồi mức độ khác Trong trình sử dụng: chi tiết máy - cấu - cụm - nhóm chi tiết máy muốn trì kéo dài trình sử dụng cần bảo dỡng, sửa chữa, phục hồi mức độ khác Bảo dỡng, tiểu tu, trung tu, đại tu ®ãng vai trß rÊt quan träng NhiƯm vơ cđa sửa chữa phục hồi sửa chỉnh hình dáng, kích thớc, phục hồi lại bề mặt bị h hỏng, đảm bảo mối lắp ghép tốt, vận hành bình thờng Do yêu cầu kỹ thuật, thẩm mỹ, nâng cao khả chống mòn phải thay kim loại kim loại dễ tìm hay thoả mÃn yêu cầu vật lý - học, cần phải sửa chữa Sửa chữa- phục hồi công nghệ khoa học rộng phỉ biÕn: cã thĨ ë nhiỊu lÜnh vùc riªng biƯt có tính đặc thù riêng nh: Động - máy nổ, máy công cụ, tàu thuyền, hàng không, - điện, máy lạnh, sinh nhiệt, công nghệ đặc biệt Tuy nhiên lĩnh vực sản xuất khí có điền hình chung: dạng chi tiết công tác, bề mặt tiếp xúc chịu mài mòn, bôi trơn, đặc điểm dạng h hỏng 19 Muốn sửa chữa - phục hồi tốt, trớc tiên cần phải nắm trình sản xuất trình công nghệ chế tạo, biết phân tích tợng mài mòn h hỏng yêu cầu sản phẩm, từ lập nên phơng án chọn phơng pháp sửa chữa - phục hồi cho hợp lý Sửa chữa - phục hồi công nghệ phá làm lại mà công việc đòi hỏi phải có đầu óc chuyển đổi, sáng tạo, tìm chọn đợc phơng án tốt tối u tốt Phải đạt đợc hiệu kinh tế - kỹ thuật Tích luỹ kinh nghiệm, sáng tạo cho công nghệ khoa học chế tạo tiếp theo, biết thủ thuật biết cạnh tranh Dùng phơng pháp sửa chữa - phục hồi đại làm cho số chi tiết làm việc tốt chi tiết 10 Giá thành phục hồi thờng 15ữ46 % giá thành chi tiết 1.6.3 Phân loại hệ thống sửa chữa [6, 21, 22] ã Hệ thống sửa chữa theo nhu cầu (Sửa chữa đột xuất) ã Hệ thống sửa chữa thay cụm ã Hệ thống sửa chữa theo tiêu chuẩn ã Hệ thống sửa chữa xem xét liên hoàn ã Sửa chữa theo kế hoạch dự phòng ( bảo dỡng, sửa chữa nhỏ, sửa chữa vừa, sửa chữa lớn (đại tu) a - Hệ thống sửa chữa theo nhu cầu ã Đây dạng sửa chữa kế hoạch trớc Do qúa trình làm việc máy có cố, hỏng hóc, yêu cầu phải kiểm tra sửa chữa nhằm khắc phục cố ã Loại sửa chữa yêu cầu chặt chẽ chất lợng sửa chữa nh tình trạng máy sau sửa chữa ã Nhợc điểm loại sửa chữa kế hoạch sản xuất bị động chất lợng sửa chữa, ®é chÝnh x¸c, ®é tin cËy, hiƯu st cđa m¸y không đảm bảo đạt yêu cầu kỹ thuật ban đầu ã Dạng sửa chữa phù hợp với loại thiết bị đơn giản, nhỏ, dễ tháo lắp, truyền động, khắc phục tạm thời cố nhỏ dây chuyền sản xuất b - Hệ thống sửa chữa thay cụm Là tiến hành thay cụm máy sau thời gian làm việc Thời gian tiến hành thay sửa chữa nhanh, không ảnh hởng nhiều đến trình sản xuất Hệ thống sửa chữa thay cụm thờng đợc áp dụng cho máy có độ xác cao, có ®é tin cËy lín c - HƯ thèng sưa ch÷a theo tiêu chuẩn Thực chất hệ thống sửa chữa theo tiêu chuẩn sau thời gian làm việc định theo kế hoạch sửa chữa, máy đợc thay số chi tiết đợc hiệu chỉnh lại theo tiêu chuẩn kỹ thuật đà quy định Đây coi dạng sửa chữa thay cụm nhng mức độ thay thắp Khi sửa chữa máy phải dừng làm việc lâu để thay hiệu chỉnh Đây hệ thống đơn giản mặt xây dựng kế hoạch sửa chữa bố trí công việc sửa chữa 20 Nhợc điểm không triệt để sử dụng hết khả nănglàm việc chi tiết máy Hệ thống thờng đợc áp dụng cho máy đòi hỏi an toàn cao : Nh đầu máy, máy nâng hạ, áp dụng nhà máy chuyên môn hoá có nhiều thiết bị kiểu, d - Hệ thống sửa chữa xem xét liên hoàn ã Kiểm tra xem xét máy ã Phát cố, sai lệch hay làm việc không bình thờng lập kế hoạch sửa chữa Sửa chữa theo hệ thống đơn giản, khắc phục đợc tình trạng h hỏng đột xuất Nói chung hệ thống sửa chữa vừa nêu không kinh tế, gây lÃng phí chi tiết máy, bị động không dự tính đợc toàn trình sửa chữa thiết bị e - Hệ thống sửa chữa theo kế hoạch dự phòng Là biện pháp xem xét, bÃo dỡng sửa chữa thiết bị đợc tiến hành theo chu kỳ thời gian đà định trớc nhằm mục đích đảm bảo cho máy làm việc tốt Nhiệm vụ ã Đảm bảo trạng thái làm việc thiết bị ã Đảm bảo công suất ã Đảm bảo chất lợng; ã Ngăn ngừa h hỏng bất ngờ ã Giảm chi phí cho trình sửa chữa máy ã Có thể tăng suất qua lần sửa chữa, cải tiến máy Hệ thống sửa chữa định kỳ theo kế hoạch dự phòng: Cần có thợ làm việc máy đó; cần có thợ sửa chữa; thợ nguội cã thĨ kiĨm tra thêi gian nghÜ gi÷a ca, nghĩ ăn tra, tranh thủ để kiểm tra hiệu chỉnh máy Thợ sửa chữa thông qua âm làm việc phát ra, hành trình máy, v.v để chẩn đoán tình trạng kỹ thuật máy 1.6.4 Các phơng pháp phục hồi Trong thực tế có nhiều loại thiết bị máy móc khác với nhiều chi tiết bị h hỏng, bị mài mòn trình vận hành Hình dạng, kích thớc bị thay đổi làm cho máy không hoạt động bình thờng, chất lợng suất máy suy giảm Việc sửa chữa thay lúc thuận lợi, mà phụ thuộc nhiều yếu tố điều kiện kinh tế, kỹ thuật Chính lẽ mà công t¸c phơc håi c¸c chi tiÕt m¸y cã ý nghÜa thực tế quan trọng, đặc biệt yêu cầu phục hồi kích thớc lắp ghép chi tiết máy, phục hồi khả làm việc cđa chóng Phơc håi c¸c chi tiÕt m¸y cã thĨ chia : - Phơc håi l¹i kÝch thøc ban đầu; - Thay đổi kích thớc ban đầu; - Khắc phục sai lệch a Các phơng pháp phục hồi kích thớc ban đầu ã Phục hồi cách gia công lại chi tiết cho đảm bảo kích thớc ã Phục hồi chế độ lắp ghép : phục hồi khe hở, độ căng lắp ghép 21 ã Phục hồi phơng pháp sửa chữa : hình dạng bị biến đổi, bề mặt bị phá huỷ, tiếp xúc , liên kết bề mặt bị phá huỷ ã Phục hồi chất lợng liên kết bề mặt tiếp xúc gia công để đảm bảo hình dạng, b Phơng pháp thay ®ỉi kÝch thíc ban ®Çu cđa chi tiÕt Thay ®ỉi kích thớc ban đầu chi tiết sau sửa chữa xong , kích thớc chi tiết khác với kích thớc ban đầu Thờng dùng phơng pháp sau : Phơng pháp kích thớc sửa chữa Thực chất phơng pháp kích thớc sửa chữa đem gia công chi tiết số chi tiết lắp ghép (thờng chọn chi tiết quan trọng ) cho đạt kích thớc sửa chữa định Cod 1, cod 2, , đạt độ xác hình dạng yêu cầu kỹ thuật đề Các chi tiết lại phải thay có kích thớc tơng ứng với chi tiết đà đợc sửa chữa So với ban đầu kích thớc có thay đổi nhng đảm bảo đợc yêu cầu kỹ thuật yêu cầu lắp ghép (độ hở, độ dôi, ) nên khả làm việc cụm chi tiết lắp ghép đợc khôi phục Ví dụ : - Phục hồi lắp ghép cổ trục khuỷu với gối đỡ thờng đợc tiến hành mài cổ trục khuỷu theo kích thớc sửa chữa định ( cod 1, cod 2, ) để đạt yêu cầu lắp ghép, sau phải thay bạc lót gối đỡ tơng ứng với kích thớc cổ trục sửa chữa Do hạn chế tính tính chất khác chi tiết số yếu tố khác tiết có vài kích thớc sửa chữa, chí có kích thớc sửa chữa Các chi tiết có kích thớc sửa chữa thờng đợc chia loại : + Các chi tiết hệ lỗ : có kích thớc sửa chữa thu nhỏ ( nh c¸c cỉ trơc ) + C¸c chi tiÕt hƯ trục: có kích thớc sửa chữa : Tăng lên nh xilanh, giảm nh cổ trục trục khuỷu Phơng pháp kích thớc sửa chữa dùng để sửa chữa chi tiết có mặt lắp ghép hình trụ, lắp ghép ren ốc, lắp ghép then Hiện kích thớc sửa chữa đợc dùng rộng rÃi trình công nghệ sửa chữa tơng đối đơn giản, phục hồi đợc lắp ghép chi tiết mà phục hồi hình dạng ban đầu chi tiết, đạt chất lợng cao Nhợc điểm phơng pháp kích thớc sửa chữa Hạn chế khả lắp lẫn phụ tùng; Gây khó khăn cho việc cung cấp phụ tùng Phơng pháp phụ thêm chi tiết Thực chất phơng pháp phụ thêm chi tiết thêm chi tiết nh ống lót, vòng lót, đệm, vào cụm hay mối ghép phức tạp Các chi tiết lại thay có kích thớc tơng ứng gia công chi tiết củ cho đạt kích thớc tơng ứng Sau gia công xong kích thớc chi tiết đợc phụ thêm kích thớc sửa chữa kích thớc ban đầu 22 Chi tiết phụ thêm thờng đợc ép với chi tiết với độ xác cấp - 3, lắp ghép ren vít Để dễ dàng lắp ghép, chi tiết phụ thêm nh ép ống lót vào lỗ thờng vát mép đầu ống lót góc 30 - 45 độ Hoặc thêm ống lót cho trục đầu cổ trục nên vát góc khoảng 30 - 45 độ Đối với chi tiết phụ thêm làm việc điều kiện nhiệt độ cao nên chọn loại vật liệu có hệ số dÃn nở nhiệt để tránh loại ứng suất biến dạng không cần thiết Để tránh cho chi tiết phụ khỏi bị lỏng, rời dùng hàn tán để gắn chặt chúng lại với Thờng ngời ta dùng phơng pháp Ðp nãng VÝ dô : sau xi lanh loại động , ôtô máy kéo đà dùng phơng pháp sửa chữa đến hết cod (kích thớc giới hạn cho phép) ngời ta sử dụng phơng pháp phụ thêm chi tiết để tăng đờng kính lỗ xi lanh cách chế tạo sơ mi từ gang xám ép vào xi lanh Phơng pháp thay đổi phần chi tiết Một số chi tiết ôtô có tới bề mặt làm việc , bề mặt có mức độ mài mòn khác Có bề mặt hay phần chi tiết bị mài mòn nhiều, có phần mòn ta cắt bỏ phần hàn phần vào, d Khắc phục sai lệch ã Điều chỉnh khe hở tiếp xúc ã Phục hồi lại trạng thái ban đầu tiếp xúc ã Hiệu chỉnh, điều chỉnh : nhờ vòng bi lắp vòng bi vào trục, lắp nắp, vặn ren 1.6.5 Một số dạng h hỏng phơng pháp khắc phục (xem bảng - ) Bảng 1-3 Dạng khuyết Thực chất phơng pháp Phơng pháp tật phục hồi khắc phục Mài mòn * Phục hồi hình dạng - Gia công - phục hồi độ bóng - Phục hồi vị trí lắp lẫn bề mặt * Phục hồi hình dạng kích thớc: - Hàn đắp - Đắp lớp kim loại chịu mài mòn - Gia công áp lực, biến dạng - Các biện pháp khác dẽo, Tính chất bị Phục hồi tính tính chất Nhiệt luyện, biến cứng thay đổi khác Chi tiết bị x- Tẩy ớc hay dính bẩn phơng pháp học, hoá, nhiệt, 23 Chi tiết bị Phục hồi hình dạng ban đầu Uốn, gia công biến dạng biến dạng Phục hồi tính khối lợng riêng nóng, nguội phá huỷ chi tiết Hàn phục hồi vết nứt, đặt vòng đệm, chốt, Các phơng pháp sửa chữa phục hồi Có nhiều phơng pháp thực sửa chữa phục hồi; thông thờng ngời ta phân loại theo lĩnh vực công nghệ thiết bị gia công: Các phương pháp sửa chữa phục hồi Sửa chữa phục hồi gia công cắt gọt Hàn phục hồi Hàn nối Hàn đắp Hàn khắc phục khuyết tật Mạ kim Đúc loại Gia công áp lực Phun đắp Nhiệt Gia luyện Mạ phục hồi Mạ trang trí Mạ bảo vệ bề mặt Hình -1 Sơ đồ phân loại phơng pháp sửa chữa phục hồi 1.6.6 Các hình thức tổ chức sửa chữa [6] Các hình thức sửa chữa - Sửa chữa tập trung - Sửa chữa không tập trung ( phân tán) - Hình thức sửa chữa hổn hợp - Về thời gian có : Sửa chữa liên tục theo Sửa chữa cấp tốc; sửa chữa song song với công việc nguội khí lắp ráp Tổ chức nơi sửa chữa phục hồi - Cố định phân xởng hay nhà máy sửa chữa - Di động; (Trên xe chuyên dùng, tổ chức thành đội sửa chữa ) - Diện tích nơi làm việc : nhỏ, rộng với yêu cầu không gian vùng cần tổ chức sửa chữa, - Điều kiện làm việc : khí hậu, thiết bị, vật t, địa điểm : nhà, phân xởng, công trờng, - Ngoài cần lu ý yêu cầu an toàn lao động, vệ sinh môi trờng sửa chữa 24 1.6.7 Cơ sở lựa chọn phơng án sửa chữa phục hồi ã Căn hình dáng ban đầu, tính chất chi tiết tầm quan trọng ã Khả cho phép phục hồi đợc nhiều lần ã Quy trình công nghệ phục hồi sửa chữa khả nhà máy sở vật chất kỹ thuật, khả tài chính, ã Điều kiện khả sửa chữa : sở vật chất, khả thiết bị có sở sửa chữa máy, tiềm đội ngũ cán kỹ thuật, trình độ, tay nghề, đội ngũ kỹ thuật viên công nhân lành nghề, ã Yêu cầu thời hạn phục hồi sửa chữa; Yêu cầu chất lợng sửa chữa; ã Các tiêu hiệu kinh tế việc phục hồi sửa chữa.(giá cả, khả làm việc, mua bán, ã Kết cấu máy, loại máy, số lợng khối lợng, ã Nguồn cung cấp vật t phụ tùng thay ã Khả hợp tác, liên kết với sở khác để giải vấn đề kỹ thuật trình sửa chữa sản xuất yêu cầu 25 ... chuÈn E0(v«n) -2 ,925 -2 ,866 -2 , 714 -2 ,363 -1 ,750 -1 ,662 -1 ,18 0 -0 ,763 -0 ,744 -0 ,440 -0 ,403 -0 ,277 -0 ,250 -0 ,13 6 -0 ,12 6 ± +0,050 +0,250 +0,230 +0,337 +0,5 21 +0,798 +0,799 +0,830 +1, 200 +1, 700 Nh vậy,... khắc phục (xem bảng - ) Bảng 1- 3 Dạng khuyết Thực chất phơng pháp Phơng pháp tật phục hồi khắc phục Mài mòn * Phục hồi hình dạng - Gia công - phục hồi độ bóng - Phục hồi vị trí lắp lẫn bề mặt * Phục. .. bảng 2 -1 b - Phân loại mức độ chịu ăn mòn vật liệu Bảng - Nhóm chịu ăn mòn Chỉ số ăn mòn sâu Thang mm/năm Cực kỳ bền < 0,0 01 RÊt bÒn 0,0 01 - 0,005 0,005 - 0, 010 BÒn 0, 01 - 0,05 0,05 - 0 ,10 Kh¸