Выбор рационального способа ремонта

 

Восстанавливаемая деталь (колесо зубчатое) изготовлена из стали марки 40Х, ГОСТ 4543-71, химический состав и механические свойства которой представлены в таблицах 2.1 и 2.2.

 

Таблица 2.1 - Химический состав стали марки 40Х

Марка стали	Основные компоненты, %
	C	Mn	Cr	Si	N	Ni	Cu	S	P
40X	0,36-0,44	0,5-0,8	0,8-1,1	0,17-0,37	£0,008	£0,3	£0,3	£0,035	£0,035

 

Таблица 2.2 Механические свойства стали марки 40Х

Твёрдость по Бриннелю, НВ Предел прочности при растяжении, кгс/мм (МПа)Предел прочности при изгибе,

кгс/мм (МПа)Относительное удлинение,

%Относительное сужение,

%
207	70 (700)	47 (470)	17	6

 

Свариваемость в основном определяется содержанием углерода и легирующих элементов. С увеличением этих элементов свариваемость ухудшается, т. е. возрастает вероятность образования трещин в наплавленном металле и зоне термического влияния.

Свариваемость определяется по формуле:

 

 

где С - фактическое содержание углерода в стали, %;

Mn - фактическое содержание марганца в стали, %;

Cr - фактическое содержание хрома в стали, %;

V - фактическое содержание ванадия в стали, %;

Mo - фактическое содержание молибдена в стали, %;

Ni - фактическое содержание никеля в стали, %;

Cu - фактическое содержание меди в стали, %;

P - фактическое содержание фосфора в стали, %.

 

 

Сталь с содержанием углерода более 0,4% и С_э≥55% является трудносвариваемой.

 

Выбор типа производства

 

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготавливаемых или ремонтируемых периодическими повторяющимися партиями и сравнительно большим объемом выпуска. В таком производстве используют высокопроизводительное оборудование, причем наряду с универсальным применяют специальное и специализированное. Широко используют переналаживаемые быстродействующие приспособления, универсальный и специальный режущий и измерительный инструмент, увеличивающие производительность.

 

Выбор метода восстановления

 

Выбор рационального способа является одним из основных вопросов при разработке технологического процесса восстановления детали. Выбор способа восстановления базируется при условии обеспечения наибольшей долговечности детали при наименьших затратах на восстановление. Для восстановления одной и той же детали обычно пригодны несколько способов, часто неравноценных по своим технико-экономическим показателям. Поэтому обоснование и выбор оптимального способа восстановления является важной и сложной задачей, которую следует решать комплексно с учетом технических, экономических и организационных вопросов.

Выбор способа восстановления изношенной детали проводится по трем основным критериям: применяемости; долговечности; технико-экономической эффективности.

На основании таблицы 5.4 [2] выбираем рациональный способ нанесения покрытий в зависимости от химического состава стали и вида термической обработки с учетом износа и толщины стенки в месте её восстановления (критерий применимости). Для стали 40Х, толщины стенки 4,7 мм, износу 0,94 мм выбираем вибродуговую наплавку.

Критерий долговечности численно определяется коэффициентом долговечности К_д,который пропорционален сроку службы деталей в условиях С:

 

К_д=К_иК_вК_с,

выносливости и сцепляемости покрытия с основой.

К_и , К_в , К_с выбираем на основании таблицы 5.3 [2] для механизированной вибродуговой наплавки К_и =1,0; К_в =0,62; К_с =1,0. Соответственно, К_д=0,62.

Окончательное обоснование и выбор рационального способа восстановления осуществляется на основе критерия технико-экономической эффективности:

 

 

где С_Н - стоимость новой детали; С_В - стоимость восстановления детали; К_Д - коэффициент долговечности восстановленной детали.

Если К_Д=0,62; С_Н=810 руб.; С_В=290 руб., то

 

 

Эффективность обеспечивается.