Применение диффузионной сварки при ремонте

Применение диффузионной сварки (в вакууме) при ремонте и восстановлении деталей имеет ряд преимуществ по сравнению с изготовлением новых. Это, прежде всего, экономия металла и трудовых затрат. С технической точки зрения диффузионная сварка позволяет восстанавливать сложные детали, в том числе из чугуна, цветных металлов и сплавов. Условно все детали, ремонтируемые диффузионной сваркой, подразделяют на три группы: неответственные (Н), ответственные трущиеся (ОТ) и ответственные нетрущиеся (ОН).

При ремонте деталей группы Н удаляют изношенную часть, изготавливают новую, сваривают диффузионной сваркой и окончательно обрабатывают согласно требованиям чертежа. Если изношенная деталь была закалена, то перед удалением изношенную часть отжигают, обрезают и обрабатывают резанием для центровки с новой частью, в которой изготавливают ответственные центрирующие элементы. Это могут быть выточки и проточки, штифты, шпонки или специальные центрирующие приспособления. Центрирующие элементы определяются конкретно для каждой ремонтируемой детали в зависимости от ее формы, размеров, требований к точности и т. д. К группе Н, как правило, относятся сравнительно простые детали типа втулок, цилиндров и др.

К деталям группы ОТ относятся зубчатые колеса, зубчатые колеса с хвостовиками, валы, оси, штоки и др. В основном это детали с рабочими поверхностями повышенной точности. Восстановление таких деталей может быть выполнено в двух вариантах. По первому варианту заготовка, заменяющая изношенную часть, изготавливается с припусками для механической обработки после сварки. По второму варианту заготовка для замены изготавливается окончательно, представляет собой полностью готовую часть детали, не требующую механической обработки после сварки.

При сварке используют оставшиеся неизношенными посадочные места детали и приспособления для правильности направления давления сжатия. Термическую обработку выполняют по отработанной технологии, но ее рекомендуется производить в среде, исключающей окисление обработанных поверхностей, например, в соляном расплаве или с использованием специальных обмазок.

Контроль качества сварки производят путем испытаний на кручение с нагрузкой, равной рабочей с трехкратным запасом. Контроль восстановленных деталей может быть выборочным, так как стабильность диффузионной сварки обеспечивает высокую надежность.

К группе ОН относят детали, у которых изношенными оказываются нетрущиеся поверхности — шейки подшипников, седла клапанов и др. Восстановление таких деталей, как правило, производится установкой компенсаторов (специально изготовленных вставок) в изношенные места после их расточки (применительно к цилиндрическим деталям — втулок). В ремонтируемых деталях компенсаторы закрепляют диффузионной сваркой.

При одностороннем или сосредоточенном износе можно провести ремонт одним из двух способов. Если нужно отремонтировать, например, блок шестерен, в котором изношен торец малой шестерни, то по первому способу можно отрезать малую шестерню, оставив на блоке посадочное место, а вместо отрезанной приварить шестерню от другого блока, повернув ее на 180°, т.е. внутрь частично изношенными торцами зубьев. При ремонте вторым способом срезают полностью изношенную малую шестерню, изготавливают новую и через компенсатор (вставку) сваривают диффузионной сваркой всю конструкцию.

Диффузионной сваркой можно восстановить такие дорогие детали, как рычаги, коленчатые валы, станины, корпуса редукторов и другие изделия, изготовленные из чугуна и сломанные при эксплуатации или при транспортировании. Наиболее просто восстановить прямой свежий излом по известной технологии диффузионной сварки.