НижегородКарданСервис

Восстановление шлицевого соединения

Для того чтобы восстановить шлицевую пару, используется метод электроискровой обработки металла. Этот метод является уникальной отечественной разработкой и не имеет аналогов за рубежом. Рассмотрим подробнее особенности этого способа металлообработки.

Электронное легирование металла появилось благодаря разработкам Н.И. Дидоренко и Б.Р. Лазаренко в области электрической эрозии материалов. Электрическая эрозия  происходит при искровом разряде в различных газовых средах (обычно в воздухе). При этом полученные продукты эрозии полярно переносятся на катод, на котором формируется слой материала, отличающийся измененным составом и структурой. Электрический заряд приводит к возникновению пробоя между электродами, вследствие чего возникает искра, состоящая из потока заряженных частиц. Этот поток электронов разогревает анод, а на поверхности катода начинают возникать различные явления, в том числе микрометаллургические. Комплекс этих явлений приводит к диффузии и смешению материалов анода и катода при взаимодействии с элементами газовой среды. Такой процесс характеризуется высокой степенью адгезии между основой катода и формирующимся металлическим слоем. 

Исходя из этого, можно сделать вывод, что электросварное легирование является одним из способов получения композитных материалов, которые отличаются совершенно новым химическим составом. Наибольшее значение это метод имеет для покрытий, относящихся к тугоплавкому типу. Такие материалы характеризуются высокой способностью изменять свойства поверхностного слоя. Величина изменений основы при этом будет зависеть от технологии процесса легирования, состава и характеристик материалов положительного и отрицательного электродов. Основным, теоретически предсказуемым результатом электросварного легирования было значительное увеличение прочности исходного материала. Однако, несмотря на перспективность разработанного метода, финансирование проекта было приостановлено и его завершение оказалось под угрозой.

И все же, несмотря на нехватку средств и отсутствие значительной поддержки, Н.И. Дидоренко продолжил разработку данного направления. В результате длительного и кропотливого труда разработка режима электроискрового легирования была успешно завершена.

В чем преимущество этого метода по сравнению с другими, например, ультразвуковой закалкой? При электроискровом легировании под дефектным покрытием образуется подслой, отличающийся высокой износостойкостью и прочностью. Прочность в этом случае возрастает практически в 1000 раз, в то время как даже при нанотехнологической обработке происходит только десятикратное увеличение прочности.

Кроме того, даже нормализованные стальные поверхности, помимо сверхпрочного поверхностного слоя, приобретают переупрочненную твердовязкую основу. Толщина этого твердовязкого слоя достигает более 3,5 мм и может быть в два раза больше цементированного слоя. Этот результат достигается без применения очень высоких температур, которые негативно влияют на внутреннюю структуру металла и приводят к его преждевременному старению и быстрому выходу из строя деталей.

Электроискровое легирование приводит к изменениям в атомарной и молекулярной структуре материала, которые, в свою очередь, способствуют формированию особых противозадирных пленок в ответной детали. Благодаря наличию такой пленки значительно снижается трение между деталями, так как пленка представляет собой пару трения. Коэффициент трения при этом снижается в 4–5 раза. Как следствие, трущимся деталям карданного вала требуется меньше смазки, а риск преждевременной поломки и износа значительно снижается.

Электроискровое легирование по методу Дидоренко позволяет обрабатывать деталь как с увеличением ее геометрических размеров, так и без увеличения. Это позволяет использовать данный метод не только для восстановления сильно изношенных деталей, но также для профилактического упрочнения новых деталей.

Как и любой другой метод наращивания детали, электроискровое легирование имеет не только преимущества, но и недостатки. Основной недостаток метода – ограниченность величины наращиваемого слоя. При достижении определенной толщины слой начинает терять свои прочностные качества. Исходя из этого, определены максимальные величины люфта шлицевого соединения карданного вала, которые могут быть устранены электроискровым легированием. Окружной люфт не должен превышать 0,7 мм, а поперечный – 1 мм.

Copyright © 2017 НижегородКарданСервис - продажа, производство и ремонт карданных валов и передач