مواد صندلی سوپاپ آلیاژ متخلخل بر پایه آهن با ماشینکاری آسان برای درج صندلی سوپاپ. صفحات سوپاپ با پخ های جوش داده شده. فرآیند تکنولوژیکی بازیابی دیسک سوپاپ

ترمیم نشیمنگاه های سوپاپ.هنگامی که سایش صندلی های سوپاپ از حداکثر مجاز تجاوز نمی کند، بازیابی عملکرد آنها به شکل گیری زاویه پخ مورد نیاز کاهش می یابد. قبل از پخ زدن صندلی‌های سوپاپ، بوش‌های فرسوده راهنمای میل سوپاپ را با نمونه‌های جدید تعویض کنید و با یک ریمر نصب شده در سنبه پردازش کنید. سوراخ ماشینکاری شده به عنوان پایه ای تکنولوژیکی برای فروکش کردن پخ صندلی های سوپاپ استفاده می شود که تراز لازم سوراخ های بوش های راهنما و صندلی های سوپاپ را تضمین می کند. صندلی های سوپاپ با استفاده از یک کارتریج شناور پردازش می شوند. در صورت فرسودگی نشیمنگاه های سوپاپ بالاتر از حد مجاز، با نصب صندلی های سوپاپ ترمیم می شوند.

هنگام بازیابی صندلی های سوپاپ با فشار دادن صندلی ها، عدم تحرک اتصال با کشش تضمین می شود. استحکام مورد نیاز در این مورد به دلیل تنش های ایجاد شده در مواد صندلی و سرسیلندر به دست می آید. با قرار گرفتن طولانی مدت در معرض گرما، تنش ها می توانند کاهش یافته و در نتیجه قدرت تناسب کاهش یابد. بنابراین برای ساخت نشیمن سوپاپ باید از مواد مقاوم در برابر حرارت با مقاومت بالا استفاده کرد: چدن VCh50-1.5، چدن مخصوص شماره 3 TM 33049. اخیراً آلیاژ EP-616 بر پایه کروم نیکل گسترده شود. سوراخ های زین ها با یک کانترسینک مخصوص پردازش می شود که در یک سنبه مخصوص نصب می شود. قطر کانترسینک مطابق با اندازه سوراخی که قرار است برای درج شیر ماشین کاری شود انتخاب می شود. وسط ابزار با استفاده از سنبه های کولت راهنمای نصب شده در سوراخ های بوشینگ سوپاپ انجام می شود. این امر تمرکز بالایی از سطوح ماشینکاری شده در زیر درج صندلی و سطح مرکزی را فراهم می کند. علاوه بر این، استفاده از راهنماهای صلب این امکان را فراهم می کند که سوراخ ها را روی دستگاه حفاری عمودی 2H135 ماشین کاری کرده و دقت ابعادی و هندسی مورد نیاز سطوح ماشینکاری شده را بدست آوریم. هنگام خسته کننده، سر در یک وسیله مخصوص نصب می شود.

ابتدا نشیمنگاه های سوپاپ از قبل سوراخ می شوند و در نهایت در 100 دور در دقیقه اسپیندل دستگاه، تغذیه دستی در یک پاس انجام می شود. صندلی ها (شکل 58 و 59) با استفاده از یک سنبه به صندلی های سوپاپ که به این ترتیب آماده شده اند فشرده می شوند. در این حالت، سر سیلندر تا دمای 80...90 درجه سانتی گراد از قبل گرم می شود و صندلی ها در نیتروژن مایع تا 100- - ... 120 درجه سانتی گراد خنک می شوند. سرها در حمام گرمایش OM-1600 گرم می شوند و با استفاده از یک ظرف Dewar خنک می شوند. حلقه ها باید به قسمت های زیرین سر فشار داده شوند تا خراب و بدون اعوجاج شوند (شکل 60). پس از فشار دادن، صندلی ها در چهار نقطه به طور مساوی در یک قوس تا 90 درجه درزبندی می شوند. سپس سرسیلندر روی پایه OR-6685 برای پخ زدن نشیمنگاه سوپاپ ها نصب می شود، سوراخ هایی در بوشینگ های راهنما ایجاد می شود و پخ های صندلی سوپاپ ها فرو می روند. سوراخ‌های بوشینگ‌ها با سرعت 50 دور در دقیقه و تغذیه 0.57 میلی‌متر بر دور در یک گذر باز می‌شود، سینک در 200 دور در دقیقه از کانترسینک، تغذیه 0.57 میلی‌متر در دور در چند پاس انجام می‌شود.

در نتیجه پردازش مکرر صفحه سرسیلندرها با آسیاب یا سنگ زنی، دیواره پایینی سر سیلندر نازک تر و کم دوام می شود، بنابراین برای این گروه از قطعات، ترمیم صندلی سوپاپ ها با فشار دادن صندلی ها کافی نیست. قابل اعتماد. در این حالت، نشیمنگاه های سوپاپ باید با روکش گاز ترمیم شوند. اگر سر علاوه بر نشیمنگاه های فرسوده سوپاپ، دارای ترک نیز می باشد، ابتدا باید صندلی ها را ترمیم کنید و سپس ترک ها را جوش دهید.

هنگام کار بر روی موتور، در نتیجه بارهای مکانیکی و حرارتی، تنش های داخلی قابل توجهی در صفحه پایین سر سیلندر جمع می شود که مقادیر و ماهیت توزیع آن می تواند بسیار متفاوت باشد. تنش های انباشته شده منجر به تاب برداشتن سرها و در برخی موارد - به ظاهر ترک ها می شود. اگر از جوشکاری قوس سرد استفاده شود، تنش‌های حاصل از جوش، اضافه شدن در نواحی جداگانه با باقیمانده و همچنین مونتاژ (هنگام سفت شدن سر) و کارگران، باعث ایجاد ترک‌های جدید می‌شود. بنابراین برای روکش کردن لانه ها باید از روشی استفاده کرد که تنش های پسماند را کاهش داده و منجر به پیدایش تنش های جدید نشود. این روش جوشکاری گرم است که با کمترین تنش روی قطعه، جوش هایی با کیفیت بالا را فراهم می کند.

در جوشکاری گرم، سر تا دمای 600 ... 650 درجه سانتیگراد از قبل گرم می شود و در دمای قطعه که کمتر از 500 درجه سانتیگراد نباشد جوش داده می شود. حد حرارت پایین بر اساس خواص چدن تعیین می شود که شکل پذیری آن به شدت زیر این دما کاهش می یابد که منجر به ظاهر شدن تنش های جوش می شود. قبل از گرم کردن، نشیمنگاه سوپاپ سرها به دقت تمیز می شود.

برای گرم کردن هد از کوره محفظه گرمایی با گرمایش الکتریکی یا گرمایش دیگر استفاده می شود. توصیه می شود از کوره الکتریکی محفظه H-60 ​​استفاده کنید که در آن می توان حداکثر پنج سر را به طور همزمان گرم کرد.

میزان گرمایش و سرمایش قطعات از اهمیت بالایی برخوردار است. گرم شدن سریع سر سیلندر می تواند باعث ایجاد تنش های اضافی شود.

در پایان گرمایش یک میز جوش متحرک به دهانه کوره منتقل شده و هد روی آن قرار می گیرد.

جوشکاری با مشعل اکسی استیلن GS-53 یا GS-ZA ("مسکو")، با استفاده از نوک شماره 4 یا 5 بسته به اندازه ترک انجام می شود. فراهم كردن کیفیت بالافلز جوش، باید از یک شعله مشعل خوش فرم و مشخص استفاده شود که برای آن دهانه مشعل جوشکاری باید در شرایط فنی خوبی باشد. هنگام جوشکاری ترک ها و روکش صندلی های سوپاپ، از قسمت کاهنده شعله استفاده می شود که به دلیل وجود هیدروژن، دی اکسید کربن و مونوکسید کربن در شعله، از فلز در برابر اکسیداسیون محافظت می کند. هسته شعله در فرآیند روکش باید در فاصله 2 ... 3 میلی متر از سطح قطعه باشد. جوشکاری با گرمایش مداوم یکنواخت حوضچه جوش انجام می شود.

به عنوان میله پرکننده از میله های چدن مارک A استفاده می شود (ترکیب بر حسب درصد): 3 ... 3.6C; 3...2.5 Si; 0.5 ... 0.8 مگاپیکسل; Р 0.5...0.8; S0.08; 0.05 Cr; 0.3 Ni. قطر میله - 8 ... 12 میلی متر (بسته به عرض شیار ترک انتخاب کنید). سطح میله ها باید کاملا تمیز و چربی زدایی شود. بوراکس کلسینه شده ریز آسیاب شده یا مخلوط 50 درصد آن با خاکستر سودا خشک شده به عنوان فلاکس استفاده می شود.

نتایج خوبی نیز با استفاده از شارهای FSC-1، ANP-1 و ANP-2 به دست می آید.

پس از اتمام جوشکاری، سر سیلندر دوباره در کوره قرار می گیرد تا تنش های جوشکاری کاهش یابد. سر تا دمای 680 درجه سانتیگراد گرم می شود و سپس به آرامی (با اجاق گاز) تا 400 درجه سانتیگراد سرد می شود و طبق برنامه در ماسه خشک یا قمقمه قرار می گیرد. سرهای کاملا خنک شده از سرباره و رسوب پاک می شوند و برای ماشین کاری فرستاده می شوند. ابتدا صفحه جفت بر روی یک ماشین فرز افقی نوع 6H82 با یک برش استوانه ای 180X125 میلی متر یا روی یک فرز عمودی 6M12P با برش های داخلی VK6 یا VK8 آسیاب می شود.

پس از ماشینکاری هواپیما، کیفیت جوش کنترل می شود. مکان های جوش داده شده باید تمیز، بدون پوسته و مواد سرباره باشند. پخ کردن صندلی های سوپاپ با یک کانتر سینک شبیه به پخ کردن صندلی هایی که در بالا توضیح داده شد انجام می شود.

بستن سوپاپ.قبل از جداسازی سرسیلندرها، آنها را از رسوبات روغن و کربن تمیز کرده و شماره سریال سوپاپ ها را در انتهای صفحات علامت بزنید تا در هنگام مونتاژ در جای خود نصب شوند.

برای خشک شدن سوپاپ ها باید سر سیلندر را بدون نازل، بازوهای راکر، محورهای بازوی راکر و ناودانی های نصب محور بازوی راکر را با سطح جفت روی صفحه نصب کرد تا توقفی برای سوپاپ ها ایجاد شود. خشک کردن با استفاده از دستگاه نشان داده شده در شکل انجام می شود. 84. برای این منظور، پیچ استاپ 1 دستگاه را در سوراخ ناودانی برای اتصال محور بازوی راکر پیچ کنید، صفحه فشار 2 دستگاه را روی صفحه فنری شیر مربوطه نصب کنید و با فشار دادن دستگیره 3 اهرم دستگاه، فنرهای سوپاپ را فشار دهید، کراکرها را بردارید و تمام قسمت های مجموعه سوپاپ را بردارید. به همین ترتیب، تمام شیرهای دیگر را به طور متوالی شل کنید و فنرهای سوپاپ و قطعات مربوطه را جدا کنید.

سر سیلندر را بچرخانید و سوپاپ ها را از بوش های راهنما جدا کنید. دریچه‌ها و نشیمن‌گاه‌ها را کاملاً از خاک، رسوبات کربن و رسوبات روغن تمیز کنید، با نفت سفید یا محلول شوینده مخصوص بشویید، خشک کنید و برای تعیین درجه تعمیر بررسی کنید. فقط در صورت ساییدگی جزئی و پوسته های ریز روی صفحه کار، و تنها در صورتی که صفحه و ساقه تاب نداشته باشند و هیچ سوختگی موضعی در سطوح سوپاپ و نشیمنگاه وجود نداشته باشد، می توان سفتی دریچه را با لپ زدن بازیابی کرد. .

در صورت وجود چنین عیوب، باید قبل از لپ‌کشی صندلی‌ها و سوپاپ‌ها آسیاب شوند یا قطعات معیوب با قطعات جدید جایگزین شوند.

برای بستن سوپاپ ها، از خمیر مخصوص لپینگ تهیه شده از مخلوط کردن کامل سه قسمت (بر حسب حجم) میکروپودر کاربید سیلیکون سبز با دو قسمت روغن موتور و یک قسمت سوخت دیزل استفاده کنید. قبل از استفاده، مخلوط را کاملاً هم بزنید، زیرا در غیاب هم زدن مکانیکی، میکروپودر می تواند رسوب کند.

سر سیلندر را روی یک صفحه یا ابزار مخصوص با سطح جفت گیری بالا نصب کنید. یک لایه نازک و یکنواخت از خمیر لایه بردار را روی سطح سوپاپ بمالید، میل سوپاپ را با روغن موتور تمیز روغن کاری کرده و در سرسیلندر نصب کنید. گذاشتن خمیر روی پخ زین مجاز است. سنگ زنی با حرکات چرخشی رفت و برگشتی سوپاپ ها با استفاده از ابزار مخصوص یا مته با مکنده انجام می شود. با فشار دادن سوپاپ با نیروی 20 ... 30 نیوتن (2 ... 3 کیلوگرم f) آن را 1/3 دور در یک جهت بچرخانید، سپس با شل کردن نیرو، 1/4 دور در جهت مخالف بچرخانید. در حرکات دایره ای مالش ندهید.

سوپاپ را به صورت دوره‌ای بالا ببرید و خمیر را به پخ اضافه کنید، همانطور که در بالا نشان داده شد، تا زمانی که یک تسمه مات پیوسته با عرض حداقل 1.5 میلی‌متر روی پخ‌های سوپاپ و نشیمنگاه ظاهر شود، به لپ زدن ادامه دهید. پارگی کمربند مات و وجود خراش عرضی روی آن مجاز نمی باشد. با چسباندن مناسب، تسمه مات روی سطح صندلی سوپاپ باید از پایه بزرگتر شروع شود.

پس از آسیاب کردن، سوپاپ ها و سرسیلندر را با نفت سفید یا محلول تمیز کننده مخصوص بشویید و خشک کنید.

توجه! وجود حتی بقایای جزئی خمیر لایه بر روی سوپاپ یا سرسیلندر می تواند منجر به ساییدگی و سایش تسریع آستر سیلندر و رینگ پیستون شود.

سوپاپ ها، فنرها و قسمت های نصب آنها را روی سر سیلندر نصب کنید و با استفاده از ابزار، سوپاپ ها را خشک کنید (شکل 84 را ببینید).

با ریختن نفت سفید یا سوخت دیزل و ریختن آن به طور متناوب در کانال های ورودی و خروجی، کیفیت سنگ زنی در رابط سوپاپ و صندلی را برای نشتی بررسی کنید. دریچه هایی که به خوبی بسته شده اند نباید به مدت یک دقیقه اجازه عبور نفت سفید یا گازوئیل را بدهند.

بررسی کیفیت لپ زدن با مداد قابل قبول است. برای انجام این کار، 10 تا 15 خط تیره را در فواصل منظم با یک مداد گرافیتی نرم در سراسر پخ شیر تمیز زمینی اعمال کنید، سپس شیر را با احتیاط داخل نشیمنگاه قرار دهید و با فشار شدید روی نشیمنگاه، آن را 1/4 دور بچرخانید. . در کیفیت خوببا زدن، تمام خط تیره های پخ کاری شیر باید پاک شوند. اگر نتایج بررسی کیفیت لپ‌تاپ رضایت‌بخش نباشد، باید ادامه یابد.

6.10.1 جوشکاری دریچه های پلاسما.

دریچه های خروجی موتورهای دیزل دریایی با سرعت متوسط ​​(به عنوان مثال "SULZERA 25") از فولادهای 40X9C2 و 40X10C2M ساخته شده اند.

برای اطمینان از افزایش عملکرد سوپاپ، تسمه آب بندی صفحه با روکش کردن سخت می شود. برای اطمینان از ویژگی‌های بهینه فلز رسوب‌شده، HAZ و فلز پایه، فرآیند سطح‌کاری خودکار پلاسما با پودر خود روان‌شونده PR-N77Kh15SZR2 ایجاد شده است. (قبلاً برای این کار از سطح آرگون-قوس دستی با استلیت استفاده می شد).

سطح پلاسما در نصب UPN-303 با پارامترهای حالت زیر انجام می شود: جریان قوس قطبی مستقیم 100-110A، ولتاژ قوس 35-37 ولت، مصرف پودر 2 کیلوگرم در ساعت، سرعت سطح 7-8 متر در ساعت. پودر در پلاسما دمیده می شود. سطح بندی با نوسانات عرضی مشعل پلاسما انجام می شود. آرگون به عنوان یک گاز تشکیل دهنده، محافظ و انتقال پلاسما استفاده می شود. قبل از روکش کردن، دیسک شیر با شعله استیلن-اکسیژن تا دمای 200-250 0 درجه سانتیگراد گرم می شود.

آماده سازی لبه مطابق شکل انجام می شود. 1. برای اطمینان از موقعیت افقی صفحه باند جوش داده شده، میل سوپاپ در دستکاری کننده نصب جوش با زاویه 30 0 نسبت به عمودی قرار می گیرد. سطح بندی در یک لایه انجام می شود.

پس از سطح بندی، بازپخت در دمای 700 درجه سانتیگراد انجام می شود.

شیرها دارای سختی مورد نیاز فلز پایه HRC 24-25، سختی افزایش یافته مورد نیاز HRC 38-41 رسوب شده و سختی قابل قبول فلز HAZ HRC 36-37 هستند.

6.10.2 جوش دریچه ها با استلیت.

دریچه‌های موتورهای دیزلی قدرتمند دریایی نیز با استلایت روبه‌رو می‌شوند.

آلیاژهای کبالت با کروم و تنگستن، به اصطلاح استلیت ها، با ویژگی های عملکردی قابل توجه متمایز می شوند: آنها قادر به حفظ سختی در دمای بالاآه، مقاوم در برابر خوردگی و فرسایش، و همچنین دارای مقاومت در برابر سایش عالی در اصطکاک خشک فلز به فلز است. کبالت به خودی خود مقاومت حرارتی بالایی ندارد، این خاصیت با افزودنی های کروم (25-35٪) و تنگستن (3-30٪) به آلیاژها داده می شود. یک جزء مهمهمچنین کربن است که کاربیدهای سخت ویژه ای را با تنگستن و کروم تشکیل می دهد که مقاومت در برابر سایش را بهبود می بخشد.

سوپاپ های موتور با آلیاژهای کبالت جوش داده می شوند احتراق داخلیسطوح آب بندی اتصالات بخار با پارامترهای فوق العاده بالا، قالب ها برای فشار دادن فلزات و آلیاژهای غیرآهنی و غیره. هنگام روکش فولادها، لازم است حداقل انتقال آهن از فلز پایه به فلز رسوب داده شده، تلاش شود، در غیر این صورت خواص دومی به شدت بدتر می شود. فلز رسوب‌شده مستعد ایجاد ترک‌های سرد و کریستالیزاسیون است، بنابراین، سطح‌کاری با گرمایش اولیه و اغلب همزمان قطعات انجام می‌شود.

اطمینان از حداقل نسبت فلز پایه و انطباق با شرایط حرارتی لازم از مهمترین ویژگی های فرآیند فن آوری سطح آلیاژهای کبالت است. سطح کاری با جوشکاری با شعله گاز یا قوس آرگون با میله های ساخته شده از آلیاژهای V2K و VZK و همچنین الکترودهای پوشش داده شده با نام تجاری TsN-2 با میله ساخته شده از میله VZK انجام می شود.

قطعات تا دمای 600-700 0 درجه سانتیگراد گرم می شوند. با چنین حرارت دهی، نسبت فلز پایه زیاد است (تا 30%)، بنابراین برای به دست آوردن حداقل مقدار آهن، سطح بندی باید در سه لایه انجام شود. این امر باعث افزایش مصرف مواد روکش بسیار گران قیمت و افزایش پیچیدگی کار می شود.

1

این مقاله به بررسی ضرورت و مصلحت استفاده از چدن منگنز آستنیتی برای صندلی سوپاپ موتورهای احتراق داخلی که با سوخت موتور گازی کار می کنند، می پردازد. اطلاعاتی در مورد صندلی های سوپاپ تولید انبوه موتورهای احتراق داخلی خودروها، متداول ترین آلیاژهای ساخت قطعات صندلی، کاستی های آنها، ناقص بودن آلیاژهای مورد استفاده در کار و دلایل عمر کم قطعات این خودرو ارائه شده است. نوع شرح داده شده است. به عنوان راه حلی برای این مشکل، استفاده از چدن منگنز آستنیتی پیشنهاد شده است. بر اساس سال ها تحقیق در مورد خواص چدن منگنز، پیشنهاد شد که از این آلیاژ برای ساخت صندلی سوپاپ موتورهای خودرو با سوخت موتور گاز استفاده شود. خواص اصلی آلیاژ پیشنهادی در نظر گرفته شده است. نتایج تحقیق مثبت است و منبع زین های جدید 2.5 ... 3.3 برابر بیشتر از زین های سریال است.

سرسیلندر

سیستم تامین

پوشیدن

منبع قطعات

سوخت موتور گاز طبیعی

ماشین ICE

1. وینوگرادوف V.N. فولادهای مقاوم در برابر سایش با آستنیت ناپایدار برای قطعات تجهیزات میدان گاز / V.N. وینوگرادوف، ال.اس. لیوشیتس، اس.ن. پلاتونوف // Vestnik mashinostroeniya. - 1982. - شماره 1. - S. 26-29.

2. لیتوینوف V.S. ماهیت فیزیکی سخت شدن آستنیت منگنز / V.S. لیتوینوف، اس.د. کاراکیشف // عملیات حرارتی و فیزیک فلزات: بین دانشگاهی. - Sverdlovsk، UPI. - 1979. - شماره 5. - S. 81-88.

3. Maslenkov S.B. فولاد و آلیاژ برای دماهای بالا. کتاب مرجع: در 2 جلد / س.ب. ماسلنکوف، E.A. ماسلنکوف. - M. : Metallurgy, 1991. - T. 1. - 328 p.

4. استانچف D.I. چشم انداز استفاده از چدن منگنز آستنیتی ویژه برای قطعات واحدهای اصطکاک ماشین های جنگلی / D.I. استانچف، D.A. پوپوف // مشکلات واقعی توسعه مجتمع جنگلی: مواد کنفرانس بین المللی علمی و فنی VSTU. - Vologda، 2007. - S. 109-111.

5. فن آوری مهندسی. بازیابی کیفیت و مونتاژ قطعات ماشین آلات / V.P. اسمولنتسف، G.A. سوخوچف، A.I. بولدیرف، ای.وی. اسمولنتسف، A.V. بوندار، وی.یو. اسکلوکین. - ورونژ: انتشارات ایالت ورونژ. آن ها un-ta, 2008. - 303 p.

معرفی. استفاده از سوخت موتورهای گازسوز به عنوان سوخت برای موتورهای احتراق داخلی با تعدادی از مسائل فنی همراه است، بدون اینکه حل شود. عملیات کارآمدوسایل نقلیه در سیستم های قدرت دوگانه سوز امکان پذیر نیست. یکی از مهم ترین مسائل مربوط به عملکرد فنی خودروهایی که با سوخت موتور گازی کار می کنند، منبع کم رابط "صندلی-سوپاپ" است.

تجزیه و تحلیل آسیب به صندلی امکان تعیین علل وقوع آنها را فراهم کرد، یعنی: تغییر شکل پلاستیک و فرسایش گاز ناشی از بدتر شدن تناسب جفت اصطکاک در حین کار. شکل های 1 و 2 آسیب مشخصه اصلی به صندلی ها و سوپاپ ها را هنگام کار با سوخت گاز نشان می دهد.

به طور سنتی، صندلی‌های سوپاپ موتورهای بنزینی از چدن خاکستری SCH25، SCH15 مطابق با GOST 1412-85 یا فولادهای کربنی و آلیاژی 30 HGS مطابق با GOST 4543-71 ساخته می‌شوند که قابلیت اطمینان عملیاتی رضایت‌بخش و دوام رابط را تضمین می‌کند. عمر موتور با این حال، هنگام تعویض به یک سیستم منبع تغذیه دوگانه سوز برای موتورهای احتراق داخلی، منبع رابط به شدت کاهش می یابد، طبق برآوردهای مختلف، تعمیر سر بلوک پس از 20000-50000 هزار کیلومتر مورد نیاز است. دلیل کاهش منبع رابط، سرعت کم احتراق مخلوط گاز و هوا در حالت های عملیاتی با سرعت بالای میل لنگ و در نتیجه گرم شدن قابل توجه فلز صندلی، از دست دادن استحکام آن و تغییر شکل بیشتر از آن است. تعامل با شیر

بنابراین، برای اطمینان از طول عمر تضمین شده رابط صندلی-شیر، هنگام استفاده از سوخت موتور گازی، مواد نه تنها به خواص ضد اصطکاک بالایی نیاز دارند، بلکه مقاومت حرارتی بیشتری نیز دارند.

هدف از مطالعه. نتایج تحقیق. هدف از این تحقیق، اثبات امکان سنجی استفاده از چدن آستنیتی منگنز برای ساخت نشیمنگاه شیرها می باشد. مشخص است که فولادها و چدن های کلاس فریت-پرلیت و پرلیت در مقاومت حرارتی متفاوت نیستند و برای قطعاتی که در دمای بالاتر از 700 درجه سانتیگراد کار می کنند استفاده نمی شود. برای کار در شرایط شدیددر دماهای کاری حدود 900 درجه سانتیگراد، به ویژه از چدن های مقاوم در برابر حرارت از کلاس آستنیتی با حداقل مقدار گرافیت آزاد در ساختار استفاده می شود. این آلیاژها شامل چدن منگنز آستنیتی است که پایه اتصال آن آستنیت حاوی آخال های کاربید و گرافیت لایه ای ریز است. به طور سنتی، چنین چدنی به عنوان چدن ضد اصطکاک تحت نام تجاری AChS-5 استفاده می شود و برای یاتاقان های ساده استفاده می شود.

مطالعات طولانی مدت چدن منگنز، کیفیت های ارزشمند این ماده را نشان داده است که با بهبود خواص آلیاژ با اصلاح آن و بهبود فناوری تولید به دست آمده است. در جریان کار انجام شده، تأثیر غلظت منگنز در آلیاژ بر ترکیب فاز و خواص خدماتی چدن آستنیتی مورد بررسی قرار گرفت. برای این کار، یک سری مذاب ساخته شد که در آن فقط محتوای منگنز در چهار سطح متفاوت بود، ترکیب اجزای باقی مانده، شرایط و نحوه ذوب ثابت بود. ریزساختار، ترکیب فاز و خواص چدن های به دست آمده در جدول 1 نشان داده شده است.

جدول 1 - تأثیر غلظت منگنز بر ترکیب ساختاری و خواص مکانیکی چدن منگنز در حالت ریختگی

	ریزساختار (بخش اچ شده)		سختی	میکروسختی، 10 ∙ مگاپاسکال
				آستنیت	مارتنزیت
	مخلوط آستنیتی-مارتنزیتی، مارتنزیت، کاربیدهای متوسط ​​و کوچک. مارتنزیت غالب است. بزرگ گرافیت لایه ای
	آستنیت، مخلوط آستنیت مارتنزیت، کاربیدها، گرافیت ریز. غلبه آستنیت
	آستنیت، مقدار کمی مارتنزیت، شبکه کاربید، گرافیت ریز. غلبه آستنیت
	آستنیت، قابل توجه مقدار کاربیدهای بزرگ، توزیع نابرابر، زمینه های جدا شده لدبوریت

در نتیجه مطالعه ریزساختار، اشاره شد که با افزایش محتوای منگنز در چدن، نسبت اجزای فاز تغییر می کند (شکل 3): نسبت فاز گاما به فاز آلفا آهن افزایش می یابد. مقدار فاز کاربید (Fe3C,Mn3C,Cr3C2) افزایش و مقدار گرافیت کاهش می یابد.

همانطور که نتایج مطالعات اشعه ایکس نشان داده است، با افزایش محتوای منگنز، نسبت مناطق شدت انتگرال اشغال شده به ترتیب توسط فاز گاما آستنیت و فاز آلفا مارتنزیت (I111/I110) بر روی الگوی اشعه ایکس سطح مقطع افزایش می یابد. با محتوای منگنز 4.5٪ I111/I110 = 0.7; در 8.2% I111/I110 = 8.5; در 10.5% I111/I110 = 17.5; در 12.3٪ I111/I110 = 21.

برای تعیین تأثیر منگنز بر خواص فیزیکی و مکانیکی چدن، آزمایش‌هایی به‌ویژه برای مقاومت در برابر سایش در شرایط اصطکاک خشک و گرمایش اصطکاکی کنترل‌نشده انجام شد. آزمایش‌های مقایسه‌ای برای سایش چدن‌ها با محتوای منگنز مختلف بر روی دستگاه SMTs-2 با توجه به طرح اصطکاک "بلوک غلتکی" در فشار خاص 1.0 مگاپاسکال و سرعت لغزش 0.4 متر بر ثانیه انجام شد. نتایج آزمایش در شکل 4 نشان داده شده است.

با افزایش محتوای منگنز از 4.5 به 10.5 درصد در چدن، میزان آستنیت موجود در ساختار افزایش می یابد. افزایش نسبت آستنیت در زمینه فلزی چدن باعث حفظ قابل اعتماد فاز کاربید در پایه می شود. افزایش محتوای منگنز بالای 12 درصد منجر به افزایش قابل توجهی در مقاومت به سایش چدن نشد. این شرایط با این واقعیت توضیح داده می شود که افزایش فاز کاربید (میدان های جداگانه لدبوریت مشاهده می شود) به طور قابل توجهی بر مقاومت در برابر سایش مواد تحت این حالت های اصطکاک تأثیر نمی گذارد.

بر اساس نتایج به دست آمده از آزمایش چدن آزمایشی با محتوای منگنز مختلف، چدن حاوی 10.5 درصد منگنز دارای بالاترین مقاومت به سایش است. این محتوای منگنز ایجاد یک ساختار بهینه از نقطه نظر تماس اصطکاکی را تضمین می کند که توسط یک ماتریس آستنیتی نسبتاً پلاستیکی به طور یکنواخت با آخال های کاربید تقویت شده است.

در همان زمان، آلیاژ حاوی 10.5٪ منگنز در بهینه ترین نسبت اجزای فاز و همچنین شکل و آرایش آنها متفاوت بود. ساختار آن عمدتا آستنیت بود، با کاربیدهای ناهمگن متوسط ​​و کوچک و اجزاء گرافیت ریز پراکنده تقویت شده بود (شکل 5). آزمایش‌های سایش نسبی در اصطکاک خشک، که با نمونه‌های چدن با غلظت‌های مختلف منگنز انجام شد، نشان داد که چدن منگنز حاوی 10.5 درصد منگنز، 2.2 برابر در مقاومت به سایش نسبت به چدن با 4.5 درصد منگنز برتری دارد.

افزایش محتوای منگنز بالای 10.5 درصد منجر به افزایش بیشتر در مقدار فاز آستنیتی و کاربید شد، اما کاربیدها به صورت میدان های جداگانه مشاهده شدند و مقاومت به سایش چدن افزایش پیدا نکرد. بر این اساس، ترکیب شیمیایی چدن برای تحقیقات و آزمایشات بیشتر انتخاب شد، %: 3.7 C; 2.8 Si; 10.5 Mn; 0.8Cr; 0.35 مس. 0.75 ماه؛ 0.05B; 0.03S; 0.65p; 0.1 Ca

به منظور بررسی اثر عملیات حرارتی بر ترکیب ساختاری و خواص چدن منگنز آستنیتی، پیشنهادی ترکیب شیمیایینمونه ها (بلوک ها) در معرض سخت شدن قرار گرفتند. سخت شدن حجمی نمونه ها در آب جاری با دمای حرارت دهی 1030 تا 1050 درجه سانتی گراد و زمان نگهداری در طول گرمایش: 0.5، 1، 2، 3، 4 ساعت انجام شد.

بررسی ساختار نمونه ها پس از سخت شدن حجمی نشان داد که دمای حرارت، مدت زمان قرار گرفتن در معرض در حین گرم شدن و سرعت سرد شدن نقش بسزایی در تشکیل ساختار چدن منگنزی دارد. سخت شدن در حالت کلی منجر به آستنیزاسیون تقریباً کامل، به دست آوردن دانه هایی با اندازه متوسط ​​و کوچک شد. گرمایش انحلال کاربیدها در آستنیت را تضمین می کند. کامل بودن این تبدیل ها با افزایش مدت زمان قرار گرفتن نمونه ها در کوره افزایش می یابد. مارتنزیت موجود در ساختار ریخته‌گری در طی حرارت دهی به طور کامل در آستنیت حل شد و در طول کوئنچ رسوب نکرد. کاربیدها، بسته به مدت زمان قرار گرفتن در معرض حرارت، که به طور جزئی یا کامل در آستنیت حل شده اند، پس از سرد شدن دوباره آزاد می شوند. پس از کوئنچ، مقدار گرافیت در ساختار چدن به طور قابل توجهی در مقایسه با حالت ریخته گری کمتر می شود. در چدن سخت شده، صفحات آخال های گرافیت نازک تر و کوتاه تر هستند. سختی برینل چدن منگنز خاموش شده کاهش می یابد، چقرمگی افزایش می یابد و ماشین کاری بهبود می یابد.

به منظور تعیین حالت سخت شدن که حداکثر مقاومت به سایش چدن منگنز آزمایشی را فراهم می‌کند، نمونه‌هایی با زمان‌های نگهداری متفاوت در طول سخت‌شدن تحت سایش قرار گرفتند. مطالعه مقاومت به سایش بر روی یک ماشین اصطکاکی SMTs-2 با فشار خاص بر روی نمونه 1.0 مگاپاسکال و سرعت لغزش 0.4 متر بر ثانیه انجام شد.

در نتیجه آزمایش‌ها مشخص شد که افزایش زمان نگهداری به 2∙3.6∙103 ثانیه در دمای کوئنچ باعث افزایش مقاومت نسبی چدن منگنز در برابر سایش می‌شود و پس از آن مقاومت به سایش آن تغییر نمی‌کند. این آزمایش‌ها این فرض را تأیید می‌کنند که ترکیب ساختاری چدن منگنزی که با کوئنچ کردن پس از نگهداری به مدت 2∙3.6∙103 ثانیه به دست می‌آید کامل‌ترین است و قادر به ارائه عملکرد بالا در اصطکاک خشک است.

علاوه بر این، کاهش سختی به 160-170 HB چدن منگنز آستنیتی در هنگام کوئنچ احتمالاً تأثیر مثبتی بر آسیب و سایش بدنه مقابل (غلتک) شبیه‌سازی چرخ لوکوموتیو خواهد داشت. در این راستا، برای آزمایشات آزمایشگاهی و عملیاتی بعدی، از چدن منگنز آستنیتی در حالت ریختگی (ACHl) و کوئنچ شده که پس از 2 ساعت نگهداری در دمای کوئنچ (ACHz) به دست آمد، استفاده شد.

بر اساس تحقیقات و آزمایش‌های انجام‌شده، می‌توان ترکیب خاصی از چدن آستنیتی را ایجاد کرد که با اصلاح منگنز به‌دست می‌آید، که با مقاومت در برابر سایش بالا در شرایط اصطکاک خشک (ترمز، کلاچ اصطکاکی) مشخص می‌شود که با گرمایش با اصطکاک بالا مشخص می‌شود. تا 900 ºС ("چدن مقاوم در برابر سایش"، ثبت اختراع RF شماره 2471882) . نتایج آزمایش این ترکیب چدن تحت شرایط و حالت های بارگذاری رابط "صندلی-شیر" زمان بندی عملکرد بالایی از مواد را نشان داد که بیش از منبع زین های ساخته شده از چدن خاکستری SCH 25 طبق GOST 1412 است. -85 و 30 HGS طبق GOST 4543-71 در 2.5-3، 3 بار. این به ما امکان می دهد چنین چدنی را برای استفاده در شرایط اصطکاک خشک و دماهای بالا، به ویژه برای صندلی های سوپاپ، صفحات فشار کلاچ، درام های ترمز ماشین های بالابر و حمل و نقل و غیره امیدوار کنیم.

نتیجه گیری بنابراین می توان نتیجه گرفت که استفاده از چدن منگنز آستنیتی برای ساخت نشیمنگاه سوپاپ ها باعث افزایش قابل توجه طول عمر سرسیلندر موتورهای تبدیل شده به سوخت موتور گازی و استفاده از سیستم تغذیه ترکیبی (بنزین-گاز) می شود.

داوران:

Astanin V.K.، دکترای علوم فنی، پروفسور، رئیس گروه خدمات فنی و فناوری های مهندسی، دانشگاه کشاورزی دولتی Voronezh به نام امپراتور پیتر اول، Voronezh.

سوخوچف G.A.، دکترای علوم فنی، استاد گروه فناوری های مهندسی مکانیک، دانشگاه فنی دولتی ورونژ، ورونژ.

پیوند کتابشناختی

پوپوف D.A.، Polyakov I.E.، Tretyakov A.I. در مورد امکان استفاده از چدن منگنز آستنیتی برای صندلی های دریچه یخ که بر روی سوخت موتور گازی کار می کنند // مسائل معاصرعلم و آموزش - 2014. - شماره 2.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=12291 (تاریخ دسترسی: 01.02.2020). مجلات منتشر شده توسط انتشارات "آکادمی تاریخ طبیعی" را مورد توجه شما قرار می دهیم.

در سوراخ های سرسیلندر نصب می شود که برای نصب سوپاپ ها و تقطیر مخلوط هوا و سوخت و گازهای خروجی از طریق آنها طراحی شده است. این قطعه در کارخانه به سر سیلندر فشرده می شود.

توابع زیر را انجام می دهد:

• تنگی سوراخ؛
• گرمای اضافی را به سر سیلندر منتقل می کند.
• هنگام باز بودن مکانیزم جریان هوای لازم را فراهم می کند.

در صورت عدم امکان بازیابی سفتی آن با پردازش مکانیکی (فرآوری های متعدد در گذشته، فرسودگی، فرسودگی سنگین) نیاز به تعویض صندلی سوپاپ است. می توانید خودتان این کار را انجام دهید.

قطعات زمانی تعمیر می شوند که:

• فرسودگی بشقاب؛
• پس از تعویض بوش های راهنما؛
• با درجه سایش طبیعی متوسط؛
• در صورت نقض تنگی اتصال حلقه با صفحه.

ویرایش زین های فرسوده و آسیب دیده در خانه با استفاده از کاتر انجام می شود. علاوه بر این، ممکن است به یک دستگاه جوش یا یک مشعل گاز قوی نیاز باشد، یک مجموعه استاندارد آچارهابرای برچیدن و جداسازی سرسیلندر، خمیر لپ، مته لازم است.

تعویض صندلی

روش تعویض شامل دو روش حیاتی است: حذف قطعات قدیمی و نصب قطعات جدید.

برداشتن گلدان های قدیمی

صندلی های سوپاپ روی سر سیلندر جدا شده با سرسیلندری جدا شده جایگزین می شوند مکانیزم توزیع گاز. اگر ماده ای که از آن ساخته شده است، می توانید حلقه قدیمی را با استفاده از دستگاه جوش بردارید.

برای انجام این روش، یک کشنده صندلی سوپاپ ساخته می شود - یک شیر غیر ضروری قدیمی گرفته می شود که صفحه آن باید به اندازه قطر داخلی صندلی ماشینکاری شود.

پس از آن، ابزار به دست آمده در صندلی فرو می رود، به لبه 2-3 میلی متر نمی رسد و با جوش در 2-3 مکان "چسبیده می شود". پس از اینکه شیر به همراه حلقه فلزی از بین می رود سمت معکوسچکش.

مهم! یک روش با استفاده از جوش ممکن است منجر به تغییر شکل صندلی شود. در این صورت، زین های استاندارد دارای بست ضعیفی خواهند بود که می تواند منجر به از بین بردن خود به خود در حین کار موتور شود. به حلقه هایی با قطر افزایش یافته نیاز دارد که در فروشگاه ها فروخته نمی شوند، اما به سفارش ساخته می شوند.

نشیمن سوپاپ ساخته شده از فلزات غیر قابل جوش را می توان با پیچاندن یک قطعه لوله در آن جدا کرد تا به عنوان کشنده صندلی سوپاپ استفاده شود. برای این کار یک نخ در سطح داخلی حلقه بریده می شود. یک نخ مشابه به سطح بیرونی یک لوله فلزی با قطر مناسب اعمال می شود.

یک شیر قدیمی گرفته می شود که از قبل به انتهای لوله در موقعیت معکوس جوش داده می شود. در این حالت، میل سوپاپ به سوراخ در نظر گرفته شده برای آن وارد می شود، لوله به نخ پیچ می شود، پس از آن با ضربه زدن روی ساقه، عنصر حذف می شود.

نصب زین های جدید

قبل از شروع مراحل نصب زین های جدید، صندلی های آنها از خاک تمیز می شود. پس از سر سیلندر، باید به طور مساوی تا دمای بیش از 100 درجه سانتیگراد گرم شود. در این حالت، فلز منبسط می شود و به حلقه اجازه می دهد تا به داخل فشار داده شود.

قسمتی که قرار است نصب شود با نیتروژن مایع خنک می شود. در غیاب آن، می توانید از ترکیب یخ و استون استفاده کنید که به شما امکان می دهد دمای فلز را تا -70 درجه سانتیگراد کاهش دهید. ابعاد قطعات به گونه ای انتخاب می شود که اختلاف قطر صندلی و حلقه در قسمت های سرد بیش از 0.05-0.09 میلی متر نباشد.

نشیمن سوپاپ با استفاده از سنبه مخصوص یا یک قطعه لوله با قطر مناسب فشار داده می شود. قطعه باید با کمی تلاش در صندلی قرار گیرد. در این مورد مهم است که حلقه بدون کج بایستد.

پس از فشار دادن و خنک کردن سر سیلندر، باید بررسی کنید که آیا المنت روی صندلی آویزان است یا خیر. اگر هیچ شکافی وجود نداشته باشد، و عنصر جایگزین شده به طور محکم در جای خود نگه داشته شود، روش جایگزینی را می توان تکمیل شده در نظر گرفت. در مرحله بعد، برش صندلی های سوپاپ با استفاده از برش لازم است.

مهم! با روش استاندارد برای تعویض صفحات تمام شیرها، آنها بسیار بالا کاشته می شوند. با این حال، برخی از کارشناسان توصیه می کنند که پخ ها به گونه ای ماشینکاری شوند که دریچه های خروجی کمی عمیق تر از حالت عادی قرار گیرند. نشیمن سوپاپ ورودی در موقعیت اصلی خود رها شده است.

تعمیر زین

تعمیر نشیمنگاه های سوپاپ با سایش طبیعی و شل بودن صفحه به نشیمنگاه آن انجام می شود.

به منظور بازگرداندن هندسه حلقه ها، از برش برای صندلی های شیر استفاده می شود - مجموعه ای از سرهای فرز که به شما امکان می دهد زوایای لازم را ایجاد کنید.

غلتک ها را می توان در ترکیب با تجهیزات ویژه استفاده کرد. با این حال، هزینه بر است. بنابراین در خانه از آچار ضامن دار با سیم کش استفاده می شود. مکان هایی که به درستی پردازش شده اند دارای زوایای 30 درجه، 60 درجه و 45 درجه هستند. پردازش صندلی های سوپاپ برای ایجاد هر یک از آنها با کاتر مناسب انجام می شود.

سنگ زنی صندلی سوپاپنیازی به گرمایش یا پردازش دیگر ندارد. شیار "خشک" ساخته شده است. در آینده در زمان لپ زدن لازم است از خمیر مخصوص لپ زنی استفاده شود. برای رسیدن به بهترین نتیجه، لخت کردن روی صندلی های جدید به جای دریل، با دست انجام شود.

نوع دیگر تعمیر، شیار صندلی برای درج تعمیر است. برای انجام این کار، طبق الگوریتمی که در بالا توضیح داده شد، زین ها برداشته می شوند و پس از آن، با ابزار مخصوص برش، مکان های زیر آنها ماشین کاری می شوند. اندازه محل تعمیر باید 0.01-0.02 سانتی متر از درج کوچکتر باشد. نصب پس از گرم کردن سر سیلندر و خنک کردن عناصر نصب شده انجام می شود.

شما می توانید با خطر و خطر خود سعی کنید به درستی خود را خسته کنید. با این حال، با توجه به پیچیدگی روش و دقت بالای مورد نیاز کار، چنین دستکاری‌هایی بهتر است در یک تعمیرگاه یا کارخانه تعمیر خودرو واجد شرایط انجام شود.