Способ восстановления коленчатых валов с поверхностными дефектами

(19 Р 6/00 5 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯВ С ПОВЕРХНОСТ(56) АвторскоеМ 1186450, кл КО 1 М юл. %12ий ремонтный заов, Л.Ф,Котягов,Н.Ф.Афанасенко ин, Сущ- наноситрытия с ве солей ное плаым воз- льфидов 8.8)свидет В 23.Р ьство СССР/04, 1984. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 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 поверхностн ые дефекты (например, микротрещины, волосовины, глубо(54) СПОСОБЧАТЫХ ВАЛЮ Н ФЕКТАМИ(57) Использование: ремонт маш ность изобретения: на шейку вала ся пленка твердосмазочного по дисульфидом молибдена на осно свинца. Осуществляют поверхнос стическое деформирование удар действием с образованием су железа. 1 табл. кие 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 микро- трещины) 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 поверхностными 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 инстру1722763 Предлагаемый способ Изменение к прототипу,% Прототип Показатели 12 28 30 15 13 0,98 501,81,4-2,80,1720183,01 45 1,4 24 0,2 23 184,830,26 0,35 25,7 0,4-0,5 0,3-0,4 20 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 твердосмазочного 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 повыТвердость шеек, НЙС Глубина наклепа, ммИзнос шеек валов, мкмСила трения в сопряжениях, кН Краевой угол смачивания, град.Расход топлива, г/л.с. ч Шероховатость поверхностей после испытаний, мкм Давление масла в системе двигателя, МПа шается глубина наклепа, твердость основного металла, износостойкость, маслоудерживающая способность поверхности иснижаются энергетические потери на тре 5 ние восстановленных коленчатых валов.П р и м е р 1, На выбракованные врезультате дефектоскопии шестнадцать коленчатых валов наносилось твердосмазочное покрытие с дисульфидом молибдена на10 основе солей свинца толщиной 2 - 10 мкмметодом электролитического натирания.Шейки с покрытием обрабатывались виброударным инструментом на режимах; энергия удара 7 Н.м, продольная подача 0,415 ширины головки инструмента за два прохода. Стендовые испытания показали (табл. 1),что износостойкость восстановленных и обработанных через пленку твердосмазочногопокрытия поверхностей увеличилась на 15 -20 30;4, сила трения в сопряжении шейка коленчатого вала - вкладыш уменьшилась на15 - 20/, и, как следствие, на 1,82 г/л.с.чуменьшился расход топлива,Формула изобретения25 Способ восстановления коленчатых валов с поверхностными дефектами, при котором валы подвергают дефектоскопии,определяют глубину залегания дефекта, азону его распространения подвергают поверх 30 ностному упрочнению, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения глубины наклепа, твердости, износостойкости,маслоудерживающей способности и сниженияэнергетических потерь на трение, перед по 35 верхностным упрочнением на дефектнуюшейку вала наносят пленку твердосмазочного покрытия с дисульфидом молибдена наоснове солей свинца и поверхностное упрочнение осуществляют инструментом40 ударного действия с энергией, необходимойдля образования сульфидов железа и другиххимических соединений дисульфида молибдена с металлом.