НАПЛАВКА ИЗНОШЕННЫХ ФАСОК КЛАПАНОВ

Восстановление рабочей фаски кла­панов — довольно распространенная ремонтная операция. 14—20 % автомо­бильных двигателей, поступающих в ре­монт, требуют выполнения этой ра­боты.

Широкие возможности для восстанов­ления фасок клапанов открывает при­менение самофлюсующихся порошко­вых сплавов, которые обеспечивают получение жаростойкого покрытия с металлической связью.

Износостойкий сплав может быть на­несен на фаску клапана различными способами. Так, при изготовлении но­вых клапанов часто применяется упроч­нение фасок методом наплавки колец. Этот метод, разработанный в Инсти­туте электросварки имени Патона, характеризуется наибольшей длитель­ностью производственного цикла.

Для восстановления изношенных фасок клапанов применяется наплавка в керамических формах. Керамическая форма помогает удерживать порошок и расплав на фаске. Как показала практи­ка, металл, наплавленный в керами­ческих формах, довольно пористый. Вот почему это покрытие имеет доволь­но низкую износостойкость.

Известен способ бестигельного удер­жания расплава на фаске клапана с помощью двухвиткового индуктора с последовательным обратным витком. На этом принципе основана работа установки модели 01.03.172 ВНПО «Ремдеталь». Недостаток установки за­ключается в необходимости изготовле­ния большого количества индукторов (по числу типоразмеров клапанов). Это не только затрудняет и замедляет производственный процесс вследствие частой переналадки установки, но и

требует дополнительного расхода по­требляемой электроэнергии (не менее 10 кВт).

Наиболее экономична сегодня плазменно-порошковая наплавка фасок кла­панов на установке модели ОКС-11192 ГОСНИТИ. Однако эксплуатация уста­новки в НПО «Авторемонт» позволи­ла выявить ряд существенных ее не­достатков, которые, по существу, делают невозможной ее нормальную экс­плуатацию.

В установке применена конструкция плазматрона с вольфрамовым катодом и цанговым зажимом. Вследствие боль­шого вылета катода из цанги, активная его часть практически не охлаждает­ся. Во время работы из-за перегрева катод быстро обгорает (испаряется), что приводит к нарушению процесса наплавки.

dhdhudhndhnydhdhndh107

Плазматрон с охлаждаемым катодом для наплавки фасок клапанов (стрелкой А пока­зана подача охлаждающей воды, Б — пода­ча аргона, В — подача порошка)

Подвод тока к клапану осущест­вляется через подпятник, на котором свободно установлен клапан. Из-за раз­личного омического сопротивления пе­рехода подпятник-клапан также нару­шается процесс наплавки.

С целью повышения стабильности процесса наплавки авторами статьи была разработана иная конструкция плазматрона, схема которого показа­на на рисунке.

Плазматрон состоит из корпуса 7, который отделяет катод 2 от анода 4. Катод выполнен в виде охлаждаемой водой медной державки с активной вставкой. Охлаждающая вода по труб­ке 5 подается непосредственно в актив­ную зону катода, что устраняет его перегрев и испарение. Далее вода по­ступает в полость 8 анода 2 и охлаждает его. Стабилизация газового пото­ка осуществляется завихрителем 3. Порошок подается через трубку 9 в сопло /, формирующее струю плазмы. Аргон подается по трубке 6.

Подвод сварочного тока осуществля­ется через торец стержня клапана с помощью прижима, благодаря которому стабилизируется омическое сопротивле­ние перехода.

dhdhudhndhnydhdhndh108

Наплавка фаски осуществляется по­рошковыми сплавами марок ПГ-10Н-01 и ПГ-12Н-02 ТУ 48-19-383—84 Торезского завода наплавочных твердых сплавов. После наплавки фаску клапа­на обрабатывают на токарном станке резцами из нитрида бора (компози­та) марок 10; 01; 10Д.

Более чем двухлетняя работа на установке показала высокую стабиль­ность и надежность технологического процесса. Этот процесс используется на Ивановском АРЗе для восстановле­ния фасок клапанов двигателей ЗМЗ-53, ГАЗ-51.