11.1. Công nghệ sửa chữa chi tiết bằng gia công cơ khí
11.1.1. Sửa chữa chi tiết theo kích thớc sửa chữa
* Khái niệm: Sửa chữa chi tiết theo kích thớc sửa chữa là dùng gia công cơ khí để cắt gọt đi lớp kim loại trên bề mặt chi tiết đã bị hao mòn nhằm đa chi tiết trở về hình dáng ban đầu nhng với kích thớc mới (đợc gọi là kích thớc sửa chữa).
Các chi tiết để lắp ghép với chi tiết vừa đợc sửa chữa cũng phải có kích thớc phù hợp để bảo
đảm tiêu chuẩn lắp ghép.
* Kích thớc sửa chữa có 2 loại:
- Kích thớc sửa chữa tiêu chuẩn (hay gọi là cốt sửa chữa): đợc áp dụng với chi tiết quan trọng.
Chi tiết bị hao mòn đợc gia công đến một kích thớc tiêu chuẩn.
Ví dụ: xi lanh, cổ trục khuỷu.
- Kích thớc sửa chữa không tiêu chuẩn: Chi tiết bị hao mòn đợc gia công đến một kích thớc phù hợp.
* ứng dụng: phơng pháp này thờng dùng để sửa chữa các chi tiết dạng trục, dạng lỗ bị hao mòn.
* u điểm: công nghệ đơn giản, giá thành hạ vì không cần nguyên liệu khi sửa chữa.
* Nhợc điểm: sau mỗi lần sửa chữa thì độ bền của chi tiết sẽ bị giảm. Vì vậy phải hạn chế số lần sửa chữa.
Phơng pháp này hạn chế bởi hình dáng và kết cấu của chi tiết.
11.1.2. Phơng pháp sửa chữa thêm chi tiết phụ
* Khái niệm: Phơng pháp sửa chữa thêm chi tiết phụ là dùng gia công cơ khí cắt gọt đi lớp kim loại trên bề mặt chi tiết đã hao mòn rồi chế tạo 1 chi tiết khác gọi là chi tiết phụ lắp ghép lên chi tiết gốc để khôi phục lại hình dáng và kích thớc ban đầu của chi tiết.
- Vật liệu chế tạo chi tiết phụ phải có cơ tính tơng đơng với chi tiết gốc để đảm bảo độ bền.
- Chiều dày của chi tiết phụ phụ thuộc vào kết cấu và vật liệu chi tiết phụ.
* Để định vị chi tiết phụ trên chi tiết gốc ngời ta có thể dùng các phơng pháp:
- Lắp chặt (lắp có độ dôi): ép chặt 2 chi tiết với nhau.
- Hàn điểm hoặc hàn đờng.
- Dùng vít hãm.
- Dùng then: bán nguyệt, then bằng.
* ứng dụng: thờng sửa chữa các chi tiết dạng trục, lỗ, mặt phẳng bị hao mòn nhng chịu tải trọng không lớn.
11.2. Công nghệ sc chi tiết bằng phơng pháp gia công áp lực
a, Khái niệm: sửa chữa chi tiết bằng phơng pháp gia công áp lực là dùng ngoại lực tác dụng vào các chi tiết bị h hỏng để dồn ép kim loại, làm biến dạng nhằm khôi phục lại đặc tính làm việc ban đầu của chi tiết.
b, Các phơng pháp sửa chữa chi tiết bằng gia công áp lực
* Khái niệm: sửa chữa chi tiết bằng gia công áp lực là phơng pháp dựa vào khả năng biến dạng dẻo của kim loại khi có ngoại lực tác dụng trong điều kiện xác định để đa vật liệu từ nơi không làm việc đến bề mặt bị hao mòn của chi tiết nhằm khôi phục lại khả năng làm việc của nó.
- Tuỳ theo dạng vật liệu mà khả năng biến đổi của chúng khác nhau, do đó với một số chi tiết,
để tạo ra biến dạng dẻo phải nung nóng chi tiết đến một nhiệt độ nhất định.
- Để tạo ra các biến dạng nh mong muốn, khi gia công phải dùng các khuôn và phải tính toán
đợc lực tác dụng hợp lý.
* Phơng pháp chồn
- Đặc điểm: Phơng của lực tác dụng không trùng với phơng biến dạng. Sau khi chồn thì chiều cao chi tiết giảm còn đờng kính ngoài tăng, đờng kính trong giảm.
- ứng dụng: dùng phục hồi các chi tiết hình trụ (bạc, trục) bị mòn đờng kính ngoài hoặc trong nhng sự thay đổi chiều cao không ảnh hởng đến khả năng làm việc của chi tiết.
* Phơng pháp nong
- Đặc điểm: Phơng của lực tác dụng trùng với phơng biến dạng. Sau khi nong thì đờng kính ngoài tăng, chiều cao chi tiết không thay đổi hoặc thay đổi rất ít.
- ứng dụng: dùng phục hồi các chi tiết dạng trụ tròn rỗng bị mòn đờng kính ngoài.
* Phơng pháp nắn
- Đặc điểm: chiều của lực tác dụng hoặc mô men trùng với phơng biến dạng - ứng dụng: dùng phục hồi các chi tiết bị cong xoắn.
Chú ý: khi nắn các chi tiết bị biến dạng phải dùng lực tĩnh (máy ép thuỷ lực) và phải nắn quá
vị trí trung gian để sau khi thôi tác dụng lực và mô men thì nó sẽ trở về vị trí trung gian nhờ khả
năng đàn hồi của vật liệu.
Sau khi nắn phải ủ chi tiết để khử ứng suất d bên trong chi tiết.
* Phơng pháp dồn ép
- Đặc điểm: Phơng của lực tác dụng không trùng với phơng biến dạng. Sau khi tóp hoặc dồn ép thì kích thớc ngoài hoặc trong của chi tiết tăng nhờ sự dồn ép kim loại ở phần không làm việc vào phần bị hao mòn.
- ứng dụng: dùng dồn ép các chi tiết nh then hoa, các cổ trục lắp ổ bi bị mòn.
11.3. Công nghệ sửa chữa chi tiết bằng phơng pháp hàn
11.3.1. Khái niệm chung về hàn
a, Khái niệm: hàn là phơng pháp công nghệ để tạo ra mối liên kết không tháo rời đợc bằng cách đốt nóng cục bộ phần chi tiết đến trạng thái nóng chảy hoặc chảy dẻo và nhờ lực t ơng tác phân tử để tạo thành mối liên kết (mối hàn).
Trong công nghệ sửa chữa chi tiết thờng dùng hàn nóng chảy.
b, Các phơng pháp hàn
* Theo mục đích sửa chữa có hai loại hàn:
- Hàn nối: là để nối các chi tiết với nhau.
- Hàn đắp: là đắp thêm 1 lớp kim loại lên bề mặt chi tiết để sửa chữa các chi tiết bị mòn, hay nứt, rạn.
* Theo phơng pháp đốt nóng chảy kim loại, ngời ta chia các phơng pháp hàn.
- Hàn điện hồ quang: năng lợng để đốt nóng chảy kim loại là do hồ quan điện sinh ra.
+ Hàn điện xoay chiều: có nhiệt lợng lớn và ít tiêu tốn năng lợng điện nhng hồ quan lại kém ổn định chỉ để sửa chữa hàn các chi tiết có khối lợng lớn.
+ Hàn điện một chiều: cho hồ quang ổn định, nhng nhiệt lợng thấp và tiêu tốn năng lợng nhiều thờng sửa chữa các chi tiết có khối lợng nhỏ hoặc dạng mỏng.
Đặc điểm chung: que hàn thờng là thép cácbon thấp, bên ngoài có thuốc hàn bao bọc.
Thuốc hàn có tác dụng để bảo vệ hồ quan điện, ngăn hiện tợng ôxi hoá mối hàn, tạo xỉ để loại bỏ tạp chất và tăng cờng thêm một số nguyên tố (Crôm, Niken) để làm tăng cơ tính cho mối hàn.
- Hàn hơi: năng lợng để đốt nóng chảy kim loại là do khí cháy tạo ra (ôxi + Axêtylen, khí ga).
Ngọn lửa của hàn hơi đợc chia làm 3 vùng:
+ Vùng nhân ngọn lửa: có màu sáng chói, đây là vùng thừa oxi nếu hàn thì mối hàn sẽ bị oxi hoá vì vậy chỉ dùng để cắt kim loại.
+ Vùng ngọn lửa trung tính: thờng có màu sáng xanh ở vùng này oxi và chất cháy vừa hết dùng để hàn các chi tiết bằng thép hoặc hợp kim nhôm.
+ Vùng ngọn lửa thừa Cacbon: có màu đỏ, thờng dùng hàn các chi tiết bằng thép Cacbon thấp hoặc hàn gang.
11.3.2. Hàn các chi tiết bằng gang, thép, hợp kim nhôm a, Hàn các chi tiết bằng gang
* Đặc điểm: gang là vật liệu khó hàn vì dễ gây ra các vết nứt do ứng suất nhiệt và hiện tợng
“biến trắng” khi làm nguội nhanh.
* Các phơng pháp hàn gang:
+ Phơng pháp hàn nóng: nung chi tiết ở trong lò đến nhiệt độ từ (600 700)0C rồi mới tiến hành hàn. Trong quá trình hàn, nhiệt độ không đợc nhỏ hơn 4000C sau đó chi tiết đợc làm nguội cùng lò.
Phơng pháp này bảo đảm đợc chất lợng cho mối hàn và chi tiết nhng hao phí cao.
+ Phơng pháp hàn nguội: không cần nung nóng chi tiết hàn nhng phải dùng que hàn đặc biệt có thành phần kim loại tơng tự nh tổ chức kim loại của chi tiết.
b, Hàn các chi tiết bằng thép
* Đặc điểm: Các chi tiết bằng thép thờng qua nhiệt luyện, khi hàn sẽ làm chi tiết giảm cơ tính, cháy mất thành phần hợp kim vì vậy khi hàn phải chọn đúng que hàn và chế độ hàn.
* Khi hàn các chi tiết bằng thép thờng dùng hàn điện hồ quang để hàn. Que hàn đợc chọn theo chiều dày vật hàn và cấu trúc kim loại của chi tiết. Trớc khi hàn cần làm sạch và vát mép mối hàn. Nếu hàn vết nứt thì phải khoan chặn ở hai đầu vết nứt.
c, Hàn các chi tiết bằng hợp kim nhôm
* Đặc điểm: nhôm và hợp kim nhôm cũng là vật liệu khó hàn vì trên bề mặt chi tiết luôn có lớp oxit nhôm (Al2O3) có t0 nóng chảy cao > 2000 0C trong khi đó t0 nóng chảy của nhôm là 6000C vì
vậy phải có phơng pháp khử lớp oxít nhôm trớc khi hàn.
- Phơng pháp cơ học: dùng giấy ráp hoặc dũa để đánh sạch lớp oxit nhôm.