Способ восстановления коленчатых валов с поверхностными дефектами Советский патент 1992 года по МПК B23P6/00 

Изобретение относится к машиностроению и ремонту машин и предназначено, в частности для повышения долговечности коленчатых валов двигателей, имеющих поверхностные дефекты на шейках.

Известен способ по дефектоскопии и ремонту коленчатых валов с трещинами на шейках для тракторных двигателей с рядным расположением цилиндров. Сущность этого способа заключается в том, что трещины разделывают абразивным инструментом по всей длине с целью образования канавки радиусом 1,5-2 мм и глубиной 0,2-0,4 мм, при этом острые кромки дополнительно притупляют по периметру.

Недостатком указанного способа является то, что после восстановления коленчатых валов износостойкость их не увеличивается.

Известен также способ восстановления коленчатых валов с поверхностными дефектами, при котором валы подвергают дефектоскопии, определяют глубину залегания дефекта, а зону его распространения подвергают поверхностному упрочнению.

Недостатком этого способа является то, что имеющиеся поверхности ы е дефекты (например, микротрещины, волосовины, глубокие царапины) в результате поверхностного упрочнения ударным инструментом полностью не исчезают, а только изменяют свою форму и размеры. При эксплуатации двигателя моторное масло, находящееся между шейками вала и вкладышами, под большим давлением проникает в полностью не удаленные с шеек дефекты, (например микротрещины) расклинивает их, что способствует их дальнейшему углублению и расширению. Кроме того, указанный способ не уменьшает энергетические потери мощности на трение.

Цель изобретения - повышение износостойкости, маслоудерживающей способности и снижение энергетических потерь на трение восстановленных коленчатых валов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу восстановления коленчатых валов с поверхностн-ыми дефектами, при котором валы подвергают дефектоскопии, определяют глубину залегания дефекта и зону его распространения подвергают поверхностному упрочнению, на дефектную шейку предварительно наносят пленку твердосмазочного покрытия с дисульфидом молибдена на основе солей свинца и поверхностное упрочнение производят инстру(Л

С

4 ю ю

Ч О СО

ментом ударного действия с энергией, необходимой для образования сульфидов железа и других химических соединений дисульфида молибдена с металлом.

Отличительные признаки в известных технических решениях не обнаружены.

Предварительное нанесение твердос- мазочного покрытия с дисульфидом молибдена известными методами на шейки коленчатых валов с поверхностными дефектами улучшает условия деформирования обрабатываемых поверхностей при поверхностном упрочнении инструментом ударного действия благодаря образованию сульфидов железа, других химических соединений дисульфида молибдена с металлом, повышает пластичность металла, а также экранирует микротрещины, глубокие царапины и т.д. от расклинивающего действия моторного масла, поскольку пленки на основе дисульфида молибдена обладают высоким сопротивлением продавливанию (свыше 10000 МПа).

Недостатком этого способа является то, что при совместной пластической деформации, компенсирующей износ материала и смеси порошков мягких металлов, твердой и жидкой смазки, не происходит улучшения физико-механических свойств восстанавливаемой поверхности, увеличения глубины наклепанного слоя. Нанесенное таким способом покрытие на шейки коленчатых валов держаться при работе двигателей не будет ввиду слабых сил сцепления с гладкой шлифованной поверхностью. Под действием больших нагрузок, высоких скоростей скольжения, расклинивающего действия масла покрытие сразу же отшелушивается и приводит к заклиниванию пар трения шейки вала-вкладыша.

Предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет восстанавливать коленчатые валы с дефектами, при этом повышается глубина наклепа, твердость основного металла, износостойкость, маслоудер- живающая способность поверхности и снижаются энергетические потери на трение восстановленных коленчатых валов.

Пример. На выбракованные в результате дефектоскопии шестнадцать коленчатых валов наносилось твердосмазоч- ное покрытие с дисульфидом молибдена на

основе солей свинца толщиной 2-10 мкм методом электролитического натирания. Шейки с покрытием обрабатывались виброударным инструментом на режимах: энергия удара 7 Н.м, продольная подача 0,4

ширины головки инструмента за два прохода, Стендовые испытания показали (табл. 1), что износостойкость восстановленных и обработанных через пленку твердосмазочного покрытия поверхностей увеличилась на 1530%, сила трения в сопряжении шейка коленчатого вала - вкладыш уменьшилась на 15-20% и, как следствие, на 1,82 г/л.с.ч уменьшился расход топлива.

Формула изобретения

Способ восстановления коленчатых валов с поверхностными дефектами, при котором валы подвергают дефектоскопии, определяют глубину залегания дефекта, а зону е го распространения подвергают поверхностному упрочнению, отличающийся тем, что, с целью повышения глубины наклепа, твердости, износостойкости, маслоудер- живающей способности и снижения энергетических потерь на трение, перед поверхностным упрочнением на дефектную шейку вала наносят пленку твердосмазочного покрытия с дисульфидом молибдена на основе солей свинца и поверхностное уп- рочнение осуществляют инструментом

ударного действия с энергией, необходимой для образования сульфидов железа и других химических соединений дисульфида молибдена с металлом.

Использование: ремонт машин. Сущность изобретения: на шейку вала наносится пленка твердосмазочного покрытия с дисульфидом молибдена на основе солей свинца. Осуществляют поверхностное пластическое деформирование ударным воздействием с образованием сульфидов железа. 1 табл.