Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве

Статья

Наименование Упрочняющая и восстановительная наплавка клапанов газораспределительного механизма двигателей внутреннего сгорания
Авторы Бабанин А. Я., д. т. н., доц.
Чухаркин А. В., ст. преп.
Раздел Металлургия и материаловедение
Год 2021 Выпуск 68 Страницы 26 - 31
УДК 621.791:656.13
Аннотация В работе представлены результаты исследований восстановления геометрических размеров и повышения прочностных характеристик фасок клапанов двигателя внутреннего сгорания при их ремонте путем ручной газопламенной наплавки материала на основе стеллита с последующей механической обработкой. Отработаны режимы ручной газопламенной наплавки материала в виде прутка на малые поверхности восстанавливаемых деталей, позволяющие наносить слой металла 1,4-1,7 мм и обеспечивать высокое качество наплавленного слоя по всей толщине с твердостью порядка 68-70 ед. HRA. Установлено, что механическая обработка наплавленного слоя способствует повышению прочностных характеристик наплавленного слоя за счет уменьшения балла зерна микроструктуры наплавленного слоя.
Реферат Цель. Разработка технологии упрочнения при ремонте рабочей кромки (фаски) клапана для повышения ресурса ее работы при высокотемпературном режиме и ударных нагрузках.
Методика. Наплавка осуществлялась прутком стеллита марки В3КР производства ОАО «Торезтвердосплав». При наплавке использовали флюс на основе буры и борной кислоты. Мощность пламени выбирали в зависимости от размеров детали. При наплавке клапанов применяли восстановительное (нормальное) или науглероживающее (с небольшим избытком ацетилена) пламя. Перед началом наплавки клапан подогревали до температуры 50-100 ºС. Исследования макро- и микроструктуры наплавленного слоя проводили по пробе № 1 (клапан, наплавленный стеллитом без механической обработки) и пробе № 2 (клапан, наплавленный стеллитом и механически обработанный, готовый к установке на двигатель).
Результаты. В результате проведенных исследований установлено, что метод ручной газопламенной наплавки приемлем для применения в условиях автотранспортных предприятий. Он позволяет как осуществлять ремонт единичных клапанов ГРМ ДВС, так и выполнять их восстановление совместно с упрочнением комплекта клапанов ДВС при его ремонте.
Научная новизна. Предложено использование ручной газопламенной наплавки материала типа стеллита в виде прутка на малые поверхности восстанавливаемых деталей, позволяющее наносить слой металла 1,4-1,7 мм.
Практическая значимость. Данный метод позволяет обеспечить высокое качество наплавленного слоя по всей толщине и твердость порядка 68-70 ед. HRA. В наплавленном слое не обнаружено макро- и микротермических дефектов (трещин, раковин, пустот и т. д.), способствующих механическому разрушению наплавленного слоя.
Ключевые слова двигатель внутреннего сгорания, газораспределительный механизм, клапан, седло, наплавка, механическая обработка, микроструктура, прочность наплавленного слоя.
Полный текст