Giáo trình Công nghệ phục hồi chi tiết (Nghề Sửa chữa điện máy công trình - Trình độ Cao đẳng): Phần 1 - CĐ GTVT Trung ương I

Giáo trình Công nghệ phục hồi chi tiết (Nghề Sửa chữa điện máy công trình - Trình độ Cao đẳng) được thiết kế gồm 5 đơn vị bài học và được chia thành 2 phần, trong đó phần 1 gồm 3 bài với những nội dung chính sau: Đặc điểm công nghệ phục hồi chi tiết, phục hồi chi tiết bằng phương pháp gia công cơ khí, phục hồi chi tiết bằng phương pháp hàn. Mời các bạn cùng tham khảo.

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRUONG CAO BANG GIAO THONG VAN TAI TRUNG UONG |

GIAO TRINH CONG NGHE PHUC HOI CHI TIET

TRINH DO CAO DANG

NGHE: SUA CHỮA ĐIỆN MÁY CÔNG TRÌNH

Ban hành theo Quyết định số 498/QĐ-CĐGTVTTWI-ĐT ngày 25/3/2017 của

Hiệu trưởng Trường Cao đẳng GTVT Trung ương l

Hà Nội, 2019

MỤC LỤC Bài I

ĐẶC ĐIÊM CÔNG NGHỆ PHỤC HOI CHI TIET ¬ =—.` 5

1 MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA, ĐẶC ĐIÊM VÀ YÊU CAU CUA CONG NGHE 0200/9:989.i00i 5005

2.3 Lựa chọn phương pháp phục hôi chỉ tiê

2.3.1 Phục hồi chỉ tiết băng phương pháp gia công cơ kh

2.3.2 Han

2.3.3 Phun kim loai

2.3.4 Ma kim loai

2.3.5 Nhiệt luyện và xử lý nhiệt bề mặt

2.3.6 Gia công đặc biệt

3 NHẬN DẠNG CÁC THIẾT BỊ, DUNG CU VA VAT TU DUNG TRONG CONG NGHE PHUC HOI CHI TIET

PHUC HOI CHI TIET BANG PHUONG PHAP GIA CONG CO KHi

1 MUC DICH, YEU CAU VA PHAN LOAI

2.2.1 Làm tăng tiết diện ngang

2.2.2 Làm phăng các mặt đầu phôi

PHUC HOI CHI TIẾT BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN

1 MUC DICH, YEU CAU VA PHAN LOAI

1.1 Mục đích, yêu cầu -

2.5.2 Sơ đồ hàn đắp tiếp xúc bằng đải kim loại

2.5.3 Sơ đồ hàn đắp tiếp xúc bằng bột kim loại

2.5.4 Hàn phục hồi các chỉ tiết bằng gang

2.5.5 Hàn khắc phục vết nứt bằng phương pháp khoan chặn

2.5.6 Han dap các bánh răng bị mòn HẠ 9H1ït800505008145010516016080180

3 QUY TRINH PHUC HOI CHI TIẾT BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN

3.1 Chuẩn bị dụng cụ thiết bị, vật liệu

4.1.3 Vật liệu:

4.2 Chuẩn bị bề mặt cần hàn:

4.3 Tiến hành hàn đắp trục:

4.4 Gia công và nhiệt luyện sau hàn

4.4.1 Chỉ tiết hàn bị cong vênh

4.4.2 Lẫn xi, lỗ hơi

4.4.3 An toàn lao động vệ sinh phân xưởng

PHỤC HÔI CHI TIẾT BẰNG PHUN ĐẮP KIM LOẠI

1 MỤC DICH YEU CAU VÀ PHÂN LOẠI

2 NOI DUNG CỦA PHƯƠNG PHÁP PHUN ĐẮP KIM LOẠI

2.1 Các yếu tố ảnh hưởng tới phun đắp kim loại

2.2 Tính chất cơ lý của lớp kim loại phun đắp

2.2.1 Nhân tố ảnh hưởng tới độ cứng lớp kim loại phun đắp

2.2.2 Tính chất của lớp phun phủ m

2.2.3 Thiết bị phun Qui a

3 QUY TRINH PHUC HOI CHI TIET BANG PHUONG PHAP PHUN DAP

KIM LOAI

3.1 Chuan bi :

3.2 Chuan bi bé mặt cần phun dap kim lo

3.3 Tiến hành phun đắp kim loại

3.4 Gia công và nhiệt luyện sau phun đặp kim loại.:

4 THUC HANH PHUC HOI CHI TIET BANG PHUN DAP

4.1 Chuẩn bị dung cụ thiết bị, vật liệu

4.1.1 Dụng cụ thiết bị

4.1.2 Vật liệu

4.2 Chuẩn bị bề mặt cần phun đắp kim loại

4.3 Tiến hành phun đắp kim loai

4.4 Gia công và nhiệt luyện sau phun đắp kim loại

4.5 An toàn lao động vệ sinh phân xưởng

Bài 5 Hee

PHỤC HỘI CHI TIẾT BẰNG PHƯƠNG PHÁP MẠ

1 MỤC ĐÍCH, YÊU CÀU VÀ PHÂN LOẠI

1.1 Mục đích, yêu cầu

1.1.1 Mục đích

1.1.2 Yêu cầu và đặc điểm

1.2 Phân loại -

2 NOI DUNG CUA PHƯƠNG PHÁP MẠ

2 1 Phuong phap mạ Crôm

2.1.1 Đặc điểm:

2.1.2 Công dụng và phạm vi sử dụng của phương pháp mạ crôm

2.1.3 Đặc điểm của quá trình mạ Crôm

2.1.4 Phân loại lớp mạ crôm

2.3.1 Tông quan về quá trình mạ thép

2.3.2 Dung dịch mạ thép và phương pháp điều ché

79 80

Bài 1

DAC DIEM CONG NGHE PHUC HOI CHI TIET

1 MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA, DAC DIEM VA YEU CAU CUA CONG NGHE

PHUC HOI CHI TIET

Trong quá trình sử dụng các chỉ tiết máy, cơ cầu, cụm, nhóm chỉ tiết máy

muốn duy trì và kéo đài thời gian sử dụng thì cần phải bảo dưỡng, sửa chữa ở các mức độ khác nhau

Đặc điểm của công nghệ phục hồi chỉ tiết là chỉnh sửa hình dáng, kích thước, phục hồi lại các bề mặt của chỉ tiết bị hư hỏng đảm bảo mối lắp ghép tốt,

yêu cầu cơ học, vật lý thì cần phải sửa chữa

Muốn sửa chữa, phục hồi tốt, trước tiên cần phải nắm vững quá trình sản xuất và quy trình công nghệ chế tạo Phân tích được các hiện tượng và nguyên nhân mài mòn hư hỏng của chỉ tiết, yêu cầu của chỉ tiết Từ đó lập lên các phương

án và lựa chọn các phương pháp sửa chữa phục hồi chỉ tiết cho hợp lý

Công nghệ phục hồi chỉ tiết đòi hỏi phải có đầu óc sáng tạo, chuyển đổi và tìm chọn ra được phương án tốt hơn và tối ưu nhất „

Yêu cầu phải đạt được tính hiệu quả kinh tế và kỹ thuật biệt tích lũy kinh

nghiệm và sáng tạo cho những công nghệ chế tạo sau

Sử dụng các phương pháp sửa chữa, phục hồi hiện đại có thê làm cho một số

chỉ tiết có khả năng làm việc tốt hơn chỉ tiết mới Giá thành phục hồi thường thấp hơn giá thành của chi tiết mới khoảng từ (15 + 45)%

1.2.2 Phân loại: -

Công nghệ phục hồi sửa chữa có thể chia ra:

-_ Phục hồi lại kích thước ban đầu

-_ Thay đổi kích thước ban đầu

kích thước ban đầu

- Đắp một lớp kim loại

chịu mòn

- Các biện pháp khác

Tinh chất bị thay đổi tính, lý tính và các tính Khôi phục cơ tính, hóa

chât khác Nhiệt luyện, biến cứng

Chỉ tiệt bị xước hay

dính bân Tây sạch, đánh bóng Phương pháp cơ học, hóa nhiệt luyện

Chỉ tiết bị biến dạng và

phá hủy

- Phục hôi hình dạng ban đầu

- Phục hồi cơ tính và

khối lượng riêng của

- Uốn nắn, gia công

Từ việc phân tích các yêu tô cơ bản vê chât lượng bê mặt, các nguyên nhân

ma sát, mài mòn, các dang hư hỏng, han rỉ kim loại Trên cơ sở nắm vững quy trình công nghệ chế tạo và chức năng kỹ thuật mà ta có thể tìm ra các giải pháp dé phục hồi chi tiết bị hư hỏng Tuy nhiên có thể có nhiều phương án, dựa vào điều kiện thực tế và chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật để chọn quy trình phục hồi chỉ tiết một cách tối ưu như:

- Quy trình phục hồi chỉ tiết bằng phương pháp hàn

` Hàn nối các chỉ tiết lại với nhau do bị gay, bi ngan hụt kích thước so với yêu

câu,

Hân đắp đề phục hồi lại kích thước lắp ghép hay đề nhận được bề mặt chi

tiêt có được các tính chât đặc biệt

Hàn khắc phục các hư hỏng do vận hành : bị nứt, bị sứt mẻ, bị mòn

- Quy trình phục hồi chỉ tiết bằng phương pháp phun dap kim loại

Kim loại lỏng được phun vào bề mặt chỉ tiết cần phục hồi Để nung chảy kim loại có thể sử dụng hồ quang điện, hồ quang Plasma, ngọn lửa hàn khí Khi phun kim loại lỏng được dòng khí nén thổi làm phân tán thành các lớp sương mù

rất nhỏ, bắn lên bề mặt chỉ tiết đã được làm sạch tạo nên lớp kim loại mới có kích thước theo yêu cau

- Quy trình phục hồi bằng phương pháp mạ

Mạ không những được ứng dụng để trang trí, bảo vệ bề mặt kim loại, tăng

tính tiếp xúc trong các mạch điện, công tắc điện mà còn được sử dụng đề phục hoi các chỉ tiết máy bị mài mòn

Mục đích của mạ phục hồi chủ yếu là cải thiện bề mặt tiếp xúc của chỉ tiết, khôi phục các kích thước lắp ghép, phục hồi kích thước các chỉ tiết bị mài mòn,

tăng độ cứng, tăng độ chịu mài mòn; bảo vệ kim loại khỏi tác dụng của môi trường xung quanh

- Quy trình phục hồi chỉ tiết bằng phương pháp gia công cơ, gia công bằng á áp lực Trong phục hồi chỉ tiết bằng phương pháp gia công cơ như các chỉ tiết bị cong vênh, kiểm tra đánh giá mức độ cong vênh qua khe hở giữa chỉ tiết và mặt

phẳng bàn máp Dùng phấn đánh dấu những chỗ cong vênh trên chỉ tiết.

Khi nắn thang cần xác định chính xác chỗ nào trên chỉ tiết cần dùng búa, búa

gõ phải chính xác, đúng vị trí, đều trên chiều dài đường cong và giảm dân từ chỗ

cong lớn nhất đến chỗ cong nhỏ nhất Chỉ tiết sau khi nắn được kiểm tra độ thẳng

bằng thước thăng và bàn máp

Ví dụ: Khi nắn thắng tấm kim loại công việc được thực hiện theo thứ tự sau:

dùng phấn đánh dấu chỗ cong vênh, đặt chỉ tiết lên đe hoặc bàn nắn, hướng chỗ

cong lên trên, tay trái giữ một đầu chỉ tiết, tay phải dùng búa đánh vào chỗ lồi trên

chỉ tiết Chỉ tiết càng dày, độ cong càng nhiều, lực đánh của búa càng lớn và giảm dần khi độ cong của chỉ tiết giảm

Hình 1: Nắn thăng trên bàn nắn a) Nan vật liệu thanh tròn:

1 Bàn nắn; 2 chỉ tiết cần nắn b) Nan tam kim loai

Trong phuc hồi chỉ tiết bằng phương pháp ‘gia cong bang áp lực thường được

sử dụng trên máy nắn chuyên dùng có các trục, lỗ để nắn Khi đưa chỉ tiết qua giữa

các trục nắn đang quay, chỉ tiết sẽ được nắn thẳng Nắn trên máy ép, chỉ tiết được

đỡ trên hai khối gôi đỡ, khi máy ép đi xuống sẽ nắn thăng chỉ tiết bị cong vênh Hay ép các ống lót xilanh động cơ, các bạc lót

Nắn thẳng có thể nắn nguội hoặc nắn có gia nhiệt Khi nắn có gia nhiệt, chỉ tiết được nung nóng trước khi nắn, nhiệt độ trong khoảng (800 + 1000)°C cho thép CT3 và (350 + 470)C cho hợp kim nhôm Việc chọn cách nắn tùy thuộc vào độ cong vênh, kích thước chỉ tiết, đặc tính của chỉ tiết

Hình 2: Dụng cụ ép bạc lót 2.2 Dụng cụ trang thiết bị

Hình 3: Máy hàn xung Hình 4: Máy hàn TIG

Ñ

Cáp mat =

‘Kepmat

Hinh 5: So dé va cach bé tri may han TIG

Thông số kỹ thuat: May han TIG 180A

Máy có chức năng han TIG va han que (MMA)

Dién ap vao | pha 220VAC + 15% 50/60Hz

su Shielding waiding

= - power

cable Workpiece Work cable

Hình 9: Máy uốn thủy lực

Hình 10: Máy phun phủ plasma

10

Hình 11: Sơ đồ nguyên lý đầu phun kim loại bằng hồ quang điện Kim loại nền

1.Dây hàn; 2 Không khí nén; 3 Con lăn;

4 Lớp kim loại đặp; 5 Kim loại nên

\ pang Plasma Lớp phun ⁄

Hình 12: Sơ đồ nguyên lý phun phủ plasma

2.3 Lựa chọn phương pháp phục hồi chỉ tiết

Có nhiều phương pháp thực hiện sửa chữa phục hồi chỉ tiết, thông thường

người ta phân theo lĩnh vực cong nghệ và thiết bị gia công

2.3.1 Phục hồi chỉ tiết bằng phương pháp gia công cơ khí

Gia công phục hồi chỉ tiết có thể thực hiện ở trạng thái nóng và nguội

- Uốn, năn

- Chồn

- Chuyển chỉ tiết có kích thước lớn thành chi tiết có kích thước nhỏ

~ Mở rộng lỗ, làm nhỏ trục, tạo ống lót, thêm chỉ tiết đệm

- Cao stra và lắp chọn theo từng mối ghép

- Thay đổi kích thước, thêm bớt chỉ tiết, thay thế bộ phận, xoay lật đổi đầu chỉ tiết

2.3.2 Hàn

Sử dụng các phương pháp hàn để hàn đắp phục hồi, hàn khắc phục các chi tiết bị nứt, gãy, thiếu hụt, hỏng

- Hàn nóng chảy: Hàn hỗ quang, hàn khi, hàn dưới lớp thuốc bao vé

- Hàn áp lực: Hàn tiếp xúc, hàn cao tần, hàn điểm

- Han vây

2.3.3 Phun kim loai

- Phun bang ngon lira khi

- Phun bằng hồ quang điện hoặc bằng các nguồn nhiệt khác

- Phun bằng dây kim loại

- Phun đắp bằng bột kim loại

2.3.4 Mạ kim loại

- Mạ điện: Cu, Ni, Cr, Zn, Cd, Fe, Pb, Sn và một số kim loại qui

- Mạ hóa học:

11

Mạ hữu cơ: Bọc cao su, phủ nhựa, phủ sơn

Mạ vô cơ: Bê tông, tráng men

- Ma nhúng kim loại: Pb, AI, Zn, Sn

2.3.5 Nhiệt luyện và xứ lý nhiệt bề mặt

- Nhiệt luyện: Ủ, thường hóa, tôi, ram, nhiệt luyện, hóa già

- Hóa nhiệt luyện: Tham các bon, thấm xianua, thấm cácbon kết hợp với nitơ, thấm nitơ, thấm silic, thắm bo, thấm nhôm, thâm lưu huỳnh, thấm Crôm

- Cơ - nhiệt luyện

2.3.6 Gia công đặc biệt

- Gia công bằng tia lửa điện, tia laser, siêu âm, điện hóa

3 NHẬN DẠNG CÁC THIẾT BỊ, DỤNG CỤ VÀ VẬT TƯ DÙNG TRONG CÔNG NGHỆ PHỤC HÒI CHI TIẾT

Hình 25: Máy Hi phủ plasma

Tùy theo từng loại chỉ tiết hư hỏng mà ta có phương pháp phục hồi khác

nhau và chọn vật tư cho công nghệ đó

Ví dụ như trong công nghệ hàn:

- Hàn nội các chi tiết lại với nhau do bị gãy, bị ngắn hụt so với yêu cầu,

- Han đắp đề phục hồi lại kích thước lắp ghép hay để nhận được bề mặt chỉ tiết có được các tính chất đặc biệt

- Hàn khắc phục các hư hỏng do v vận hành : bị nứt, bị sứt mẻ, bị rơ,

Thông thường hay dùng phương pháp hàn hồ quang điện (xoay chiều, 1 chiều, chỉnh lưu ) hàn khí, hàn trong các môi trường bảo vệ ( dưới lớp thuốc hay CO;, Ar, He, ) Công nghệ đơn giản, năng suat cao va chat lượng đảm bảo song nhược điềm: dễ gây biến dạng, nứt, ứng suât nhiệt và một số khuyết tật khác Đối với chỉ tiết bằng thép: Tính hàn tốt, thép hàm lượng các bon và nguyễn

tố hợp kim càng cao thì càng khó hàn

Kỹ thuật và công nghệ hàn : Tính toán đúng chế độ hàn ( I, chọn que hàn,

kim loại và hợp kim bô sung, dây hàn, thuôc hàn, chuân bị mép han, kỹ thuật

hàn, kiêm tra chat lugng | `

Đối với chỉ tiết bằng gang: Vật liệu hay kim loại thép có chiều dày ồ < 3mm thường dùng hàn khí O; ; C;H; ngọn lửa có dư C;H; ( khử oxy), dung ca thuốc hàn gang Tuy vậy hàn gang bằng điện cũng hay dùng và yêu cầu khất khe

hơn hàn thép Thông thường hàn gang đều phải nung sơ bộ từ (250+500)°C hoặc (500+700)°C Trong trường hợp khó phải dùng thuốc hàn gang, que han đồng thau hoặc que hàn hợp kim mônen, có thê vát mép mối hàn và tạo vít cấy bằng

chốt thép Khi hàn có thể nung hoặc hàn nguội tuỳ theo phương pháp chọn và công nghệ hàn và loại vật liệu hàn Vật hàn phải làm nguội từ từ (cùng với lò,

vùi trong cát khô )

Các vật tư dùng trong công nghệ phục hồi chỉ tiết thường là:

- Các dung dịch tẩy rửa bề mặt cần phục hồi, dung dịch làm mát vật cần phục hồi

~- Kim loại dạng bột, các bình khí áp lực cao (khí hàn, khí bảo vệ )

- Các chỉ tiết cần được phục hồi và vật liệu liên kết (que hàn, vật liệu bột kim loại )

- Ep va cao ra bac dau nho thanh truyén

- Nan thanh truyền bị cong xoắn

- Cao ra mat may bi cong vénh

CAU HOI VA BAI TAP

Nêu mục đích và đặc điểm của công nghệ phục hồi chỉ tiết?

Trình bày các phương pháp công nghệ phục hồi chỉ tiết?

Lập quy trình công nghệ phục hôi chỉ tiệt trục bị mòn?

Lập quy trình công nghệ phục hồi chỉ tiết bị cong vênh?

Bài 2

16

PHUC HOI CHI TIẾT BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG CƠ KHÍ

1 MUC DICH, YEU CAU VA PHAN LOAI

1.1 Mục đích

Mục đích của sửa chữa bằng phương pháp gia công cơ khí là nhằm khôi phục khả năng làm việc của các chỉ tiết, tông thành của ô tô đã bị hư hỏng

Với công cụ cầm tay và tay nghề, người thợ có thể dùng phương pháp gia

công nguội đề thực hiện từ những công việc đơn giản đến những công việc phức tạp đòi hỏi độ chính xác cao mà các máy móc, thiệt bị không thực hiện được như sửa nguội khuôn, dụng cụ, sửa chữa khắc phục những hư hỏng đột xuất hay tat yéu của các chỉ tiết, cụm máy, lắp ráp

Với máy các gia công cơ khí sửa chữa khắc phục lại các chỉ tiết máy có độ chính xác và năng xuất cao

1.2 Yêu cầu

- Phục hồi được các chỉ tiết đòi hỏi có độ chính xác cao mà máy móc không làm được

- Tiét kiệm được vật tư sẵn có sửa chữa thay thế phục hồi toàn bộ các chỉ tiết

hư hỏng, để đảm bảo cho các chỉ tiết máy đạt chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật gần giống

ban đầu

- Giảm được thời gian xe nằm chờ sửa chữa

- Giá thành hạ, độ bền của các chỉ tiết được phục hồi cao

Khi chỉ tiết bị biến dạng lớn nên dùng phương pháp nắn nóng

Đối với chỉ tiết quan trong đã được nhiệt luyện ở nhiệt độ lớn hơn 500° C thi sau khi nắn ở trạng thái nguội xong tốt nhất nên nung nóng tới nhiệt độ từ 400° C + 5002 C

và giữ ở nhiệt độ đó từ 30 phút đến một giờ

Có thể dùng đèn xì đốt nóng phần cần nắn của chỉ tiết lên tới 600” C dén 800° C

Khi nắn, ép không được tác dụng lực đột ngột mà phải giữ lực trong một thời

gian

Phương pháp nắn các chỉ tiết ô tô thường được nắn là các đầm dọc, dầm ngang, trục khuỷu và trục phân phối khí, thanh truyền

17

Hình 2.2: Phục hồi thanh truyền bị cong xoắn

a) Nan thanh truyền bị cong b) Nắn thanh truyền bị xoăn

Nếu thanh truyền vừa bị cong vừa bị xoắn thì phải nắn xoắn trước rồi nắn

cong sau

Sau khi nắn sai lệch cho phép: độ cong < 0,03mm, độ xoắn < 0,04mm trên 100mm chiều dài thanh truyền

2.2 Chồn kim loại

Là nguyên công nhằm tăng tiết diện ngang và giảm chiều cao phôi Chồn

kim loại thường là nguyên công chuẩn bị cho các nguyên công tiếp theo như đột lỗ, thay dạng thớ trong tô chức kim loại, làm bằng đầu, chuyển đôi kích thước phôi Phương pháp phục hồi này dựa trên tính dẻo của kim loại Nhờ tính đẻo nên

có thể nâng cao các đặc tính của kim loại và hợp kim, dùng áp lực để tạo ra các hình dáng thích hợp và giữ được hình dáng đó khi cham đứt tác động của áp lực Trong thực tế sửa chữa các dạng phô biến nhất của phương pháp gia công áp

lực là: Chồn, nắn (uốn), ép (nén)

Chén kim loại được áp dụng để sửa chữa các ống lót bằng kim loại màu bị

mòn đường kính trong hoặc đường kính ngoài, có thể gia công ở trạng thái nguội trong các khuôn, trên máy ép

Khi phục hồi chi tiét bang áp lực, có thể nung nóng hay không nung nóng chỉ tiết Các chỉ tiết bằng thép có hàm lượng các bon thấp, tương đối mềm (không

18