Ugrađuje se u rupe glave cilindra, dizajniran za ugradnju ventila i destilaciju mješavine zraka i goriva i ispušnih plinova kroz njih. Dio se utiskuje u glavu cilindra u tvornici.

Obavlja sljedeće funkcije:

• nepropusnost rupa;
• prenosi višak topline na glavu cilindra;
• osigurava potreban protok zraka kada je mehanizam otvoren.

Zamjena sjedišta ventila potrebna je u slučaju da mehaničkom obradom nije moguće vratiti njegovu nepropusnost (brojne obrade u prošlosti, izgaranje, veliko trošenje). Možete to učiniti sami.

Dijelovi se popravljaju kada:

• izgaranje ploča;
• nakon zamjene čahure vodilice;
• s umjerenim stupnjem prirodnog trošenja;
• u slučaju kršenja nepropusnosti spoja prstena s pločom.

Uređivanje istrošenih i oštećenih sedla kod kuće vrši se pomoću rezača. Osim toga, može biti potreban stroj za zavarivanje ili snažan plinski plamenik, standardni set ključeva potrebnih za demontažu i demontažu glave cilindra, pasta za lepljenje i bušilica.

Zamjena sjedala

Postupak zamjene sastoji se od dva kritična postupka: uklanjanja starih dijelova i ugradnje novih.

Uklanjanje starih sadnica

Sjedala ventila se zamjenjuju na demontiranoj glavi cilindra s rastavljenim mehanizmom za distribuciju plina. Stari prsten možete ukloniti aparatom za zavarivanje, ako to dopušta materijal od kojeg je izrađen.

Za izvođenje postupka izrađuje se izvlakač sjedišta ventila - uzima se stari nepotrebni ventil, čija se ploča mora obrađivati ​​na veličinu unutarnjeg promjera sjedala.

Nakon toga, dobiveni alat se utapa u sjedalo, ne dosežući rub od 2-3 mm i "pričvršćuje" zavarivanjem na 2-3 mjesta. Nakon što se ventil, zajedno s metalnim prstenom, čekićem izbije sa stražnje strane.

Važno! Postupak koji koristi zavarivanje može dovesti do određene deformacije sjedala. U ovom slučaju, standardna sedla će imati slabo pričvršćivanje, što može dovesti do njihovog spontanog rastavljanja tijekom rada motora. Zahtijeva prstenove povećanog promjera, koji se ne prodaju u trgovinama, već se izrađuju po narudžbi.

Sjedište ventila izrađeno od metala koji se ne mogu zavariti može se ukloniti tako da se u njega uvrne komad cijevi koji će se koristiti kao izvlakač sjedišta ventila. Da biste to učinili, na unutarnjoj površini prstena se izrezuje nit. Sličan navoj se nanosi na vanjsku površinu metalne cijevi prikladnog promjera.

Uzima se stari ventil, koji je prethodno zavaren na kraj cijevi u obrnutom položaju. U tom slučaju, stablo ventila se ubacuje u rupu namijenjenu za to, cijev se uvija u navoj, nakon čega se element uklanja tapkanjem po stabljici.

Ugradnja novih sedla

Prije početka postupka ugradnje novih sedla, sjedala za njih se čiste od prljavštine. Nakon glave cilindra, treba je ravnomjerno zagrijati na temperaturu veću od 100 ° C. U tom slučaju, metal se širi, dopuštajući da se prsten utisne.

Dio koji se montira hladi se tekućim dušikom. U nedostatku, možete koristiti kombinaciju leda i acetona, što vam omogućuje da smanjite temperaturu metala na -70 ° C. Dimenzije dijelova su odabrane tako da razlika između promjera sjedala i prstena nije veća od 0,05-0,09 mm na hladnim dijelovima.

Sjedalo ventila se utiskuje pomoću posebnog trna ili komada cijevi odgovarajućeg promjera. Dio bi trebao stati u sjedalo uz malo truda. U ovom slučaju, važno je da prsten stoji bez iskosa.

Nakon pritiskanja i hlađenja glave cilindra, provjerite da li element visi na sjedalu. Ako nema praznine, a zamijenjeni element je čvrsto držan na mjestu, postupak zamjene se može smatrati dovršenim. Zatim je potrebno rezanje sjedišta ventila pomoću rezača.

Važno! Standardnim postupkom zamjene ploča svih ventila sade se dosta visoko. Međutim, neki stručnjaci preporučuju da se skošeni dijelovi obrađuju tako da ispušni ventili sjede nešto dublje od normalnog položaja. Sjedalo ulaznog ventila ostaje u svom izvornom položaju.

Popravak sedla

Popravak sjedišta ventila provodi se njihovim prirodnim trošenjem i labavim pristajanjem ploče na sjedište.

Kako bi se vratila geometrija prstenova, koriste se rezači za sjedišta ventila - set glava za glodanje koji vam omogućuju da napravite potrebne kutove.

Valjci se mogu koristiti u kombinaciji s posebnom opremom. Međutim, to je skupo. Stoga se kod kuće koristi ključ s čegrtaljkom s produžnim kabelom. Pravilno obrađena mjesta imaju kutove od 30˚, 60˚ i 45˚. Obrada sjedišta ventila za stvaranje svakog od njih provodi se odgovarajućim rezačem.

Brušenje sjedišta ventila ne zahtijeva grijanje ili drugu obradu. Utor je napravljen "suhim". U budućnosti, u vrijeme lappinga, potrebno je koristiti posebnu pastu za lapiranje. Za najbolje rezultate, preklapanje u nova sjedala preporučuje se ručno, a ne bušilicom.

Druga vrsta popravka je utor sjedala za umetke za popravak. Da biste to učinili, prema gore opisanom algoritmu, sedla se uklanjaju, nakon čega se, posebnim alatom za rezanje, obrađuju mjesta ispod njih. Veličina mjesta popravka trebala bi biti 0,01-0,02 cm manja od umetka. Ugradnja se provodi nakon zagrijavanja glave cilindra i hlađenja montiranih elemenata.

Možete se pokušati pravilno dosaditi na vlastitu odgovornost i rizik. Međutim, s obzirom na složenost postupka i potrebnu visoku točnost rada, takve se manipulacije najbolje obavljaju u kvalificiranoj radionici za popravak automobila ili pogonu za popravak automobila.

Ploče ventila sa zavarenim kosinama. Tehnološki postupak obnavljanja diska ventila.

Ventili. Resurs ventila motora autotraktora uglavnom je ograničen trošenjem njegovog ivice, zbog čega se, u spoju sjedišta-koša ventila, povećava dubina uranjanja njegove ploče u odnosu na površinu glave cilindra , što dovodi do pogoršanja ekonomskih performansi motora: smanjenje snage, povećanje potrošnje goriva, ulja itd. Ukošenost se obično obnavlja brušenjem. Kada se istroši na veličinu manju od nominalne vrijednosti, ventil se mora zamijeniti novim ili restaurirati.

Brzo trošenje zasjeka ventila objašnjava se činjenicom da su tijekom rada izloženi kemijskim i toplinskim učincima, a 3-5 puta više topline se uklanja kroz skošenje nego kroz šipku. Gotovo svi ventili motora koji dolaze na popravak imaju istrošenost duž ivice ploče.

U povećanju čvrstoće skošenja novoproizvedenih ventila dobro se pokazao način navarivanja izravnim stlačenim lukom na instalaciji U-151, koji je razvio PWI. E. O. Paton. Na obradak se postavlja lijevani prsten, koji se zatim spaja komprimiranim lukom. Pokušaj prenošenja iskustva ove metode za nanošenje istrošenih ventila nije dao pozitivne rezultate. To je zbog činjenice da se visina cilindričnog remena diska ventila smanjuje na 0,4-0,1 mm kao posljedica habanja, a izrastanje tankog ruba skošenog dijela zbog neravnomjernog zagrijavanja glave ventila i primijenjenog prsten za punjenje je težak: dolazi do gorenja.

Učinkovit način obnavljanja ventila je metoda plazma navarivanja s opskrbom istrošenim skošenim rubom praškastih legura otpornih na toplinu. Da bi to učinili, ogranak Maloyaroslavets Državnog znanstveno-tehničkog instituta, TsOKTB i VSKHIZO na temelju stroja U-151 prema dizajnu PWI im. E. O. Paton je razvio instalaciju OKS-1192. Instalacija se sastoji od poluautomatskog stroja za navarivanje u kompletu s balastnim reostatom RB-300, plazma gorionikom koji je dizajnirao VSKHIZO.

Tehničke karakteristike instalacije OKS-1192

Vrste zavarenih ventila (promjer ploče), mm 30-70

Produktivnost, komad/h< 100

Potrošnja plina, l/min:

stvaranje plazme<3

zaštitni i transportni<12

Potrošnja rashladne vode, l/min >4

Kapacitet dodavača praha, m 3 0,005

Snaga, kW 6

Ukupne dimenzije, mm:

instalacija 610X660X1980

upravljački ormar 780X450X770

U nedostatku industrijske instalacije, ako je potrebno obnoviti ventile, poduzeća za popravke mogu sastaviti plazma instalaciju od zasebnih gotovih jedinica na temelju tokarilice prema shemi prikazanoj na sl. 42. Ventil je montiran na vodom hlađeni bakreni kalup koji odgovara veličini njegove ploče, koji se pokreće vretenom tokarilice kroz potisni ležaj i par konusnih zupčanika.

Riža. 42. Shema instalacije za plazma zavarivanje ventila:

1 - napajanje; 2 - gas; 3- volframova elektroda; 4 - unutarnja mlaznica; 5 - zaštitna mlaznica; 6 - ventil; 7 - bakreni oblik; 8, 16 - ležajevi; 9 - tijelo instalacije; 10 - cijev za dovod vode; 11, 12 - okovi; 13 - baza; 14 - stalak; 15, 17 - uljne brtve; 18 - vijak za zaključavanje; 19, 20 - konusni zupčanici; 21 - cilindar

Princip rada OKS-1192 instalacije i instalacije sastavljene u uvjetima poduzeća za popravak približno je isti i sastoji se u sljedećem. Nakon rashladne vode (iz vodovodne mreže), plina argona koji stvara plazmu (iz cilindra), električne energije (iz izvora energije) se dovodi u plazma plamenik, između volframa se pobuđuje neizravni komprimirani luk (mlaz plazme). elektrodu i unutarnju mlaznicu plazma baklje pomoću oscilatora. Zatim se iz dozatora praha dovodi prah s transportnim plinom - argonom kroz zaštitnu mlaznicu plamenika do skošenja rotacijskog ventila i istovremeno se struja dovodi do ventila kroz balastni reostat. Između električno vodljivog mlaza plazme i zaskoka ventila nastaje komprimirani luk koji istovremeno topi skojev ventila i prašak za zavarivanje, tvoreći visokokvalitetne guste slojeve (slika 43).

Riža. 43. Zavareni diskovi ventila

Za navarivanje skošenih ventila traktorskih motora velike mase, osim preporučenih, moguće je koristiti i praškaste tvrde legure na bazi željeza PG-S1, PG-US25 s dodatkom 6% Al u potonje.

Prilikom odabira materijala za oblaganje ventila treba se voditi činjenicom da krom-nikl legure imaju veću otpornost na toplinu i otpornost na habanje, ali su 8-10 puta skuplje od tvrdih legura na bazi željeza i manje se obrađuju.

Načini plazma zavarivanja ukosnica ventila

Jačina struje, A 100-140

Napon, V 20-30

Potrošnja plina (argon), l/min:

stvaranje plazme 1.5-2

transportna (zaštitna) 5-7

Brzina navarivanja, cm/s 0,65-0,70

Udaljenost od plazma gorionika do ivice ventila, mm 8-12

Širina sloja, mm 6-7

Visina sloja, mm 2-2,2

Dubina prodiranja, mm 0,08-0,34

Tvrdoća HRC nanesenog sloja s legurom:

PG-SR2, PG-SR3 34-46

PG-S1, PG-US25 46-54

Tehnološki proces restauracije diska ventila sadrži sljedeće glavne operacije: pranje, detekciju grešaka, čišćenje čeone površine i skošenja od naslaga ugljika, navarivanje plazmom, strojnu obradu, kontrolu. Obrada ventila se izvodi sljedećim redoslijedom: očistite čeonu stranu diska ventila; izbrusiti disk ventila duž vanjskog promjera do nazivne veličine, prethodno obraditi kosnu ploču; izbrusiti ukošenost do nazivne veličine. Prve tri operacije izvode se na tokarilici s rezačima s umetcima od tvrdog metala. Korištenje metode plazma navarivanja omogućilo je povećanje otpornosti na habanje radne površine diska ventila automobila za 1,7-2,0 puta u usporedbi s otpornošću na habanje novih.

6.10.1 Plazma zavarivanje ventila .

Ispušni ventili brodskih dizel motora srednje brzine (na primjer, "SULZERA 25") izrađeni su od čelika 40X9C2 i 40X10C2M.

Kako bi se osigurala povećana učinkovitost ventila, brtveni remen ploče očvršćuje se nanošenjem na površinu. Kako bi se osigurala optimalna svojstva taloženog metala, HAZ-a i osnovnog metala, razvijen je proces automatskog navarivanja plazmom samotečućim prahom PR-N77Kh15SZR2. (Prije se za to koristilo ručno argon-lučno navarivanje stelitom).

Plazma navarivanje se izvodi na instalaciji UPN-303 sa sljedećim parametrima načina rada: struja luka 100-110A, napon luka 35-37V, potrošnja praha 2kg/h, brzina navarivanja 7-8 m/h. Prah se upuhuje u plazmu. Navarivanje se izvodi poprečnim oscilacijama plazma plamenika. Argon se koristi kao plin za stvaranje plazme, zaštitni i transportni plin. Prije izbijanja na površinu, disk ventila se zagrijava plamenom acetilena i kisika na temperaturu od 200-250 0 C.

Priprema rubova izvodi se prema sl. 1. Kako bi se osigurao vodoravni položaj ravnine zavarene trake, stablo ventila u manipulatoru instalacije za zavarivanje postavljeno je pod kutom od 30 0 u odnosu na vertikalu. Oblaganje se izvodi u jednom sloju.

Nakon nanošenja na površinu vrši se žarenje na temperaturi od 700 0 C.

Ventili imaju potrebnu tvrdoću osnovnog metala HRC 24-25, potrebnu povećanu tvrdoću nanesenog HRC 38-41 i prihvatljivu tvrdoću HAZ metala HRC 36-37.

6.10.2 Zavarivanje ventila stelitom.

Ventili snažnih brodskih diesel motora također izranjaju sa stelitom.

Legure kobalta s kromom i volframom, takozvani steliti, odlikuju se izvanrednim svojstvima performansi: u stanju su održavati tvrdoću na visokim temperaturama, odolijevati koroziji i eroziji, a također imaju izvrsnu otpornost na habanje u suhom trenju metala o metal. Sam po sebi, kobalt nema visoku otpornost na toplinu, ovo svojstvo legurama daju aditivi kroma (25-35%) i volframa (3-30%). Važna komponenta je ugljik, koji tvori posebne tvrde karbide s volframom i kromom, koji poboljšavaju otpornost na abrazivno trošenje.

Legurama kobalta taloženi su ventili motora s unutarnjim izgaranjem, brtvene površine parnih armatura ultravisokih parametara, matrice za prešanje obojenih metala i legura i dr. Pri navarivanju čelika potrebno je težiti minimalnom prijelazu željeza od osnovnog metala do taloženog metala, inače se svojstva potonjeg naglo pogoršavaju. Taloženi metal je sklon stvaranju hladnih i kristalizacijskih pukotina, stoga se navarivanje izvodi uz prethodno, a često i uz istodobno zagrijavanje dijelova.

Osiguravanje minimalnog udjela osnovnog metala i usklađenost s potrebnim toplinskim uvjetima najvažnije su značajke tehnološkog procesa navarivanja kobaltnih legura. Navarivanje se izvodi zavarivanjem plinskim plamenom ili argon-argonom sa šipkama izrađenim od legura V2K i VZK, kao i obloženim elektrodama marke TsN-2 sa šipkom od VZK šipke.

Dijelovi se zagrijavaju na temperaturu od 600-700 0 C. Kod takvog zagrijavanja udio osnovnog metala je velik (do 30%), pa je za postizanje minimalnog sadržaja željeza potrebno navarivanje izvesti u tri sloja. To povećava potrošnju vrlo skupog materijala za oblaganje i povećava složenost rada.

Izum se odnosi na metalurgiju praha, posebno na sinterirane legure na bazi željeza. Može se koristiti za izradu umetaka sjedišta ventila za motore s unutarnjim izgaranjem. Praškasti materijal koji se otvrdnjava sinteriranjem za umetak sjedišta ventila motora s unutarnjim izgaranjem dobiva se iz smjese koja sadrži 75-90 tež.% praha koji se može sinterovati na bazi željeza prethodno legiranog s 2-5 tež. % nikla, alatnog čelika prah i kruto mazivo. Istodobno, bakar se u nju unosi impregnacijom tijekom sinteriranja. UČINAK: povećana otpornost na toplinsko trošenje, poboljšana obradivost. 4 n. i 24 z.p. f-ly, 2 tab.

Stanje tehnike

Ovaj izum općenito se odnosi na sastave sinteriranih legura na bazi željeza koje se koriste za proizvodnju umetaka ventila za motore s unutarnjim izgaranjem. Umetci sjedišta ventila (VSI) rade u ekstremno korozivnim okruženjima. Legure koje se koriste u proizvodnji umetaka sjedišta ventila zahtijevaju otpornost na abraziju i/ili adheziju uzrokovanu površinom spojenih dijelova sjedišta ventila, otpornost na omekšavanje i lom zbog visokih radnih temperatura, te otpornost na razgradnju uzrokovanu korozijom uzrokovanu produktima izgaranja.

Umetci sjedišta ventila se strojno obrađuju nakon što su umetnuti u glavu cilindra. Trošak obrade umetaka sjedišta ventila glavni je dio svih troškova strojne obrade glave cilindra. To predstavlja veliki problem u razvoju legura umetka sjedišta ventila, budući da faze tvrdog materijala koje čine leguru otpornom na habanje također uzrokuju značajno trošenje reznih alata tijekom obrade.

Sinterirane legure zamijenile su lijevane legure u umetcima sjedišta ventila u većini motora osobnih automobila. Metalurgija praha (prešanje i sinteriranje) vrlo je atraktivna metoda proizvodnje VSI zbog fleksibilnosti ove metode u sastavu legura, koja omogućuje koegzistenciju vrlo različitih faza, kao što su karbidi, meke feritne ili perlitne faze, tvrdi martenzit, Faza bogata Cu, itd. .d., kao i mogućnost dobivanja proizvoda blizu željenog oblika, što smanjuje troškove strojne obrade.

Sinterirane legure za umetke sjedišta ventila nastale su kao rezultat potrebe za većom gustoćom snage u motorima s unutarnjim izgaranjem, što podrazumijeva veća toplinska i mehanička opterećenja, alternativna goriva za smanjenje emisija i produljenje vijeka motora. Takve sinterirane legure uglavnom su četiri vrste:

1) 100% alatni čelik,

2) matrica od čistog željeza ili niskolegiranog željeza s dodatkom čestica čvrste faze radi poboljšanja otpornosti na habanje,

3) visokougljični čelik s visokim udjelom kroma (>10 tež.%), i

4) legure na bazi Co i Ni.

Ovi materijali ispunjavaju većinu zahtjeva za trajnost (otpornost). Međutim, sve ih je teško obrađivati, unatoč korištenju velikog broja aditiva koji olakšavaju obradu.

Tipovi 1, 2 i 3 su materijali s visokim sadržajem karbida. ispušni ventili američkog patenta.

Povećanje količine i veličine čestica karbida u leguri, uz poboljšanje trajnosti (tvrdoće), štetno je za obradu (stisljivost i čvrstoću zelenog pijeska) i obradivost gotovih umetaka sjedišta ventila. Osim toga, čvrstoća sinteriranog proizvoda značajno je smanjena kada su prisutne čestice karbida ili velike tvrde čestice.

US patent br. 6,139,598 opisuje materijal za umetanje sjedišta ventila s dobrom kombinacijom kompresibilnosti, otpornosti na habanje pri visokim temperaturama i obradivosti. Smjesa koja se koristi za dobivanje takvog materijala je složena smjesa čeličnog praha koji sadrži Cr i Ni (>20% Cr i<10% Ni), порошка Ni, Cu, порошка ферросплава, порошка инструментальной стали и порошка твердой смазки. Несмотря на то что такой материал может обеспечить значительное улучшение прессуемости и износостойкости, большое количество легирующих элементов определяет высокую стоимость материала (Ni, инструментальная сталь, обогащеннный Cr стальной порошок, ферросплавы).

US patent 6,082,317 opisuje materijal za umetanje sjedišta ventila u kojem su krute tvari na bazi kobalta dispergirane u matrici legure na bazi željeza. U usporedbi s tradicionalnim krutim tvarima (karbidi), tvrdi se da su krute tvari na bazi kobalta manje abrazivne, što rezultira manjim trošenjem ventila. Za takav materijal se kaže da je prikladan za one primjene gdje je potreban izravan kontakt između metalnih površina ventila i sjedišta ventila, kao što je u motorima s unutarnjim izgaranjem. Iako legure kobalta pokazuju dobru ravnotežu svojstava, cijena Co čini ove legure izuzetno skupim za primjenu u automobilskoj industriji.

DETALJAN OPIS IZUMA

Predmetni izum ima za cilj prevladati gore spomenute nedostatke osiguravanjem zbijene i sinterirane legure izvrsne obradivosti i otpornosti na visoke temperature i habanje.

Predmetni izum rješava problem strojne obrade osiguravanjem jedinstvene kombinacije martenzitne matrice visoke čvrstoće, niske razine ugljika, fino podijeljenih karbida, pomoćnih sredstava za obradu i "mreže" faze punjenja pora bogate Cu. Količina tvrdih čestica raspršenih u tvrdoj martenzitnoj matrici je relativno mala, što smanjuje cijenu legure.

U skladu s ovim izumom, legura za sinteriranje ima matricu koja sadrži: 2-5 tež. % Cr; 0-3 tež.% Mo; 0-2 tež. % Ni, ostatak je Fe, koji je poželjno potpuno prethodno legiran s tim elementima. Za poboljšanje otpornosti na habanje i temperaturnu otpornost dodaje se 5-25 tež.% alatnog čelika i najmanje jedno od pomoćnih sredstava za obradu odabranih iz skupine MnS, CaF 2 ili MoS 2 u količini od 1-5 tež.%. Kako bi se značajno poboljšala toplinska vodljivost, pore se pune legurom Cu u količini od 10-25 tež.%, dodane impregnacijom kompakta tijekom sinteriranja. Impregnacija bakrom također poboljšava obradivost legure.

Za bolje razumijevanje ovog izuma, slijede glavna svojstva u usporedbi sa svojstvima tipičnog materijala za umetanje sjedišta ventila iz prethodnog stanja tehnike. Sastav praškaste smjese (sastav) za ogledne materijale prikazan je u tablici 1, a svojstva u tablici 2.

U tablici 1, Fe je osnovni prah koji se koristi u smjesi, a to je ili čisti željezni prah ili prah legiranog čelika. Prah alatnog čelika je druga komponenta smjese i uveden je u smjesu kao prah alatnog čelika tipa M2 ili M3/2. Cu se dodaje impregnacijom kompakta tijekom procesa sinteriranja; grafit i kruto mazivo dodaju se smjesi kao praškasti elementi.

Svi prahovi se pomiješaju s mazivom koji se može ispariti, prešati na 6,8 g/cm 3 i sinterirati na 1120°C (2050°F). Toplinska obrada provodi se nakon sinteriranja kaljenjem na zraku ili u atmosferi dušika na 550°C.

Nakon obrade određena su kritična svojstva na tipičnim uzorcima svake legure. Obradivost je određena izradom čeonih zareza i uranjanjem za 2000 umetka sjedišta ventila izrađenih od primjernih materijala. Istrošenost alata mjereno je nakon svakih pedeset rezova. Grafikon trošenja je nacrtan u odnosu na broj zareza i izvršena je linearna regresijska analiza. Nagib regresijske linije označava stopu trošenja i korišten je kao mjera obradivosti. Osim toga, na kraju svakog testa obradivosti, dubina zareza na sjedalu za utičnicu izmjerena je duž bočnih rubova zareza. Dubina zareza također je korištena kao pokazatelj obradivosti ispitivanih materijala.

Mjerenje otpornosti na habanje pri visokim temperaturama provedeno je u uređaju za ispitivanje trošenja u uvjetima visokotemperaturnog klizanja. Polirane pravokutne šipke izrađene od ispitivanih materijala fiksirane su i osiguravale klizanje kuglice od aluminij oksida u oba smjera po poliranoj ravnoj površini uzoraka. Ispitni uzorci su održavani tijekom ispitivanja na temperaturi od 450°C. Dubina ogrebotina bila je pokazatelj otpornosti uzorka na habanje u tim uvjetima.

Visokotemperaturna tvrdoća mjerena je na različitim temperaturama uzorka, bilježeći najmanje pet očitanja na istoj temperaturi i usrednjavajući rezultate.

Vrijednosti toplinske vodljivosti izračunate su množenjem izmjerenih vrijednosti specifičnog toplinskog kapaciteta, toplinske difuzivnosti i gustoće na zadanoj temperaturi.

Tablica 2 prikazuje sva svojstva novog materijala u usporedbi s postojećim materijalima za umetanje sjedišta ventila koji sadrže pet puta veću količinu alatnog čelika. Materijal ovog izuma ("nova legura") je 2,5 do 3,7 puta bolje obrađen od primjernih materijala koji imaju istu otpornost na trošenje pri visokim temperaturama i usporedivu visokotemperaturnu tvrdoću.

S obzirom na to da je maksimalna očekivana radna temperatura za umetke sjedišta ventila približno 350°C, rezultati prikazani u tablici 2 jasno pokazuju da će novi materijal imati bolje performanse od materijala sjedišta ventila B i gotovo jednako dobro od materijala sjedišta ventila A, a pritom značajno pokazuje bolja obradivost od materijala A. Kombinirani učinak obradivosti, cijene, toplinske vodljivosti i otpornosti na habanje čini ovaj materijal idealnom zamjenom za skupe materijale motora kao što su umetci sjedišta ventila.

Očito je da su moguće različite modifikacije i varijacije ovog izuma, uzimajući u obzir gornje indikacije. Stoga, treba razumjeti da se unutar opsega priloženih zahtjeva, ovaj izum može prakticirati drugačije nego kako je specifično opisano. Izum je definiran patentnim zahtjevima.

ZAHTJEV

1. Praškasti materijal koji se može sinterirati za umetak sjedišta ventila motora s unutarnjim izgaranjem dobiven od mješavine koja sadrži prah na bazi željeza, prah alatnog čelika, kruto mazivo i bakar, naznačen time da je dobiven iz smjese koja sadrži 75-90 mas. .otvrdljiv tijekom sinteriranja prah na bazi željeza, prethodno legiranog 2-5 tež. % kroma, do 3 tež. % molibdena i do 2 tež. % nikla i bakra unesenog impregnacijom tijekom sinteriranja.

2. Materijal prema zahtjevu 1, naznačen time, da smjesa sadrži od 5 do 25 mas. % praha alatnog čelika.

3. Materijal prema zahtjevu 1, naznačen time, da je alatni čelik odabran iz skupine koju čine M2 i M3/2 alatni čelik.

4. Materijal prema zahtjevu 3, naznačen time, da je alatni čelik M2 čelik.

5. Materijal prema zahtjevu 1, naznačen time, da se u njega unosi bakar u količini od 10-25 tež. % mase smjese.

6. Materijal prema zahtjevu 1, naznačen time, da sadrži 89% masenog udjela praha na bazi željeza.

7. Materijal prema zahtjevu 2, naznačen time, da sadrži 8 mas. % alatnog čelika M2 u prahu.

8. Materijal prema zahtjevu 1, naznačen time, da sadrži 3 mas. % krutog maziva.

9. Materijal prema zahtjevu 5, naznačen time, da se u njega unosi bakar u količini od 20 tež. % mase smjese.

10. Materijal prema zahtjevu 1, naznačen time, da se dobiva iz smjese koja sadrži, mas. %:

a uvodi se bakar u količini od 20 tež. % mase smjese.

11. Sinterirani praškasti materijal za umetak sjedišta ventila motora s unutarnjim izgaranjem s poboljšanom obradljivošću, otpornošću na habanje i visokom toplinskom vodljivošću, dobiven iz mješavine koja sadrži prah na bazi željeza legiranog kromom, prah alatnog čelika, kruto mazivo i bakar, naznačen time da dobiva se iz smjese koja sadrži prah na bazi željeza koji se može sinterirati i prethodno legiran s 2-5 tež. % kroma, do 3 tež. % molibdena i do 2 tež. % nikla, a bakar se uvodi impregnacijom tijekom sinteriranja .

12. Sinterirani materijal prema zahtjevu 11, naznačen time, da nakon sinteriranja u peći bez ubrzanog hlađenja, ima martenzitnu mikrostrukturu.

13. Sinterirano tijelo prema zahtjevu 11, naznačeno time da sadrži 5-25 tež.% praha alatnog čelika.

14. Sinterirani materijal prema zahtjevu 11, naznačen time, da se u njega unosi bakar u količini od 10-25 tež. % mase smjese.

15. Sinterirani umetak sjedišta ventila za motor s unutarnjim izgaranjem s poboljšanom obradivosti, otpornošću na habanje i visokom toplinskom vodljivošću, koji ima matricu dobivenu sinteriranjem mješavine koja uključuje hrom u prahu na bazi željeza, prah alatnog čelika, kruto mazivo i sadrži bakar, karakterizira u tome što se matrica dobiva sinteriranjem smjese koja sadrži prah na bazi željeza koji se može sinterirati, prethodno pomiješan ili legiran s 2-5 tež. % kroma, do 3 tež. % molibdena i do 2 tež. % nikla i bakra unesenog impregnacijom tijekom sinteriranja.

16. Sinterirani umetak sjedišta ventila prema zahtjevu 15, naznačen time, da nakon sinteriranja bez ubrzanog hlađenja ima potpuno martenzitnu mikrostrukturu.

17. Sinterirani umetak sjedišta ventila prema zahtjevu 15, naznačen time, da sadrži matricu dobivenu iz smjese koja sadrži 5-25 tež.% praha alatnog čelika.

18. Sinterirani umetak sjedišta ventila prema zahtjevu 17, naznačen time, da smjesa sadrži prah alatnog čelika M2 kao prah alatnog čelika.

19. Sinterirani umetak sjedišta ventila prema zahtjevu 17, naznačen time, da sadrži matricu dobivenu iz smjese koja sadrži 8 mas.% praha alatnog čelika.

20. Sinterirani umetak sjedišta ventila prema zahtjevu 17, naznačen time što sadrži matricu dobivenu iz smjese koja sadrži 1-5 tež.% krutog maziva, što predstavlja najmanje jednu tvar odabranu iz skupine MnS, CaF2, MoS2.

21. Sinterirani umetak sjedišta ventila prema zahtjevu 20, naznačen time, da se matrica dobiva iz smjese koja sadrži 3 tež. % krutog maziva.

22. Sinterirano uložno sjedište ventila prema zahtjevu 15, naznačeno time, da je matrica impregnirana bakrom u količini od 10-25 tež. % mase smjese.

23. Sinterirano uložno sjedište ventila prema zahtjevu 22, naznačeno time, da je matrica impregnirana bakrom u količini od 20 tež. % mase smjese.

24. Metoda proizvodnje umetka sjedišta ventila za motore s unutarnjim izgaranjem s poboljšanom obradivosti, otpornošću na habanje i visokom toplinskom vodljivošću, uključujući pripremu smjese koja sadrži prah sinter-otvrdnut i kromom legiran na bazi željeza, prah alatnog čelika i kruto mazivo , prešanje, sinteriranje i impregnacija bakrom , naznačen time što se u pripremi smjese koristi prah na bazi željeza očvrsnut tijekom sinteriranja, prethodno legiran s 2-5 tež. % kroma, do 3 tež. % molibdena i više do 2 tež. % nikla, a impregnacija bakrom se provodi istovremeno sa sinteriranjem.

25. Postupak prema zahtjevu 24, naznačen time, da se nakon sinteriranja radni komad hladi bez gašenja, čime se dobiva potpuno martenzitna struktura.

26. Metoda prema zahtjevu 24, naznačena time, da se priprema smjesa koja sadrži 5-25 tež. % praha alatnog čelika.

27. Metoda prema zahtjevu 24, naznačena time, da se tijekom sinteriranja kompaktna smjesa impregnira bakrom u količini od 10-25 tež. % mase smjese.

28. Metoda prema zahtjevu 24, naznačena time, da se priprema smjesa koja sadrži, mas. %:

a tijekom sinteriranja kompakt se impregnira bakrom u količini od 20 tež. % mase smjese.

Obnova sjedišta ventila. Kada istrošenost sjedišta ventila ne prelazi maksimalno dopušteno, vraćanje njihove izvedbe svodi se na formiranje potrebnog kuta skošenja. Prije skošenja sjedišta ventila, zamijenite istrošene čahure vodilice ventila novima i obradite ih razvrtačem ugrađenim u trn. Obrađena rupa služi kao tehnološka podloga za udubljenje skošenja dosjeda ventila, čime se osigurava potrebno poravnanje rupa čahure vodilice i sjedišta ventila. Sjedala ventila se obrađuju pomoću plutajućeg uloška. Ako su sjedišta ventila istrošena iznad dopuštene razine, obnavljaju se ugradnjom sjedišta ventila.

Prilikom vraćanja sjedišta ventila pritiskom na sjedala, nepokretnost spoja osigurava se napetošću. Potrebna čvrstoća se u ovom slučaju postiže zbog naprezanja koja nastaju u materijalu sjedala i glave cilindra. Uz produljeno izlaganje toplini, naprezanja se mogu smanjiti, čime se smanjuje čvrstoća prianjanja. Stoga je za proizvodnju sjedala ventila potrebno koristiti materijale visoke čvrstoće otporne na toplinu: lijevano željezo VCh50-1,5, posebno lijevano željezo br. 3 TM 33049. Nedavno je legura EP-616 na bazi krom-nikla postala raširena. Rupe za sedla obrađuju se posebnim upuštačem, koji se ugrađuje u poseban trn. Promjer upuštača odabire se u skladu s veličinom rupe koja se obrađuje za umetak ventila. Centriranje alata provodi se pomoću čahura za vođenje koji su ugrađeni u otvore za čahure ventila. To osigurava visoku koncentričnost obrađenih površina ispod umetaka sjedala i površine za centriranje. Osim toga, korištenje krutih vodilica omogućuje obradu rupa na stroju za vertikalno bušenje 2H135 i dobivanje potrebne dimenzijske i geometrijske točnosti obrađenih površina. Kada je dosadno, glava se ugrađuje u posebno učvršćenje.

Najprije se prethodno probuše sjedišta ventila, a zatim na kraju pri 100 o/min vretena stroja, ručno ubacivanje u jednom prolazu. Sjedala (sl. 58 i 59) se pomoću trna utisnu u tako pripremljena sjedišta ventila. U tom slučaju glava cilindra se prethodno zagrijava na temperaturu od 80...90°C, a sjedala se hlade u tekućem dušiku na -100 - ... 120°C. Glave se zagrijavaju u grijaćoj kupelji OM-1600 i hlade pomoću Dewar posude. Prstenovi moraju biti utisnuti u podreze glave do sloma i bez izobličenja (Sl. 60). Nakon pritiskanja, sjedala se ravnomjerno brtve u četiri točke pod uglom od 90°. Zatim se glava cilindra ugrađuje na postolje OR-6685 za skošenje sjedišta ventila, buše se rupe u čahurama vodilica i upuštaju se udubljenja sjedala ventila. Rupe u čahurama se razvrtaju pri 50 okr/min i posmaku od 0,57 mm/okr u jednom prolazu, upuštanje se izvodi pri 200 okr/min upuštača, posmaku od 0,57 mm/okr u više prolaza.

Kao rezultat ponovljene obrade ravnine glava cilindra glodanjem ili brušenjem, donja stijenka glave postaje tanja i manje izdržljiva, stoga za ovu grupu dijelova obnavljanje sjedišta ventila pritiskom na sjedala nije dovoljno pouzdan. U tom slučaju treba obnoviti sjedišta ventila pomoću plinske površine. Ako glava, osim istrošenih sjedišta ventila, ima i pukotine, tada prvo morate vratiti sjedala, a zatim zavariti pukotine.

Prilikom rada na motoru, kao rezultat mehaničkih i toplinskih opterećenja, u donjoj ravnini glave cilindra nakupljaju se značajna unutarnja naprezanja, čije vrijednosti i priroda raspodjele mogu biti vrlo različite. Akumulirana naprezanja dovode do savijanja glava, au nekim slučajevima - do pojave pukotina. Ako se koristi zavarivanje s hladnim lukom, tada će nastala naprezanja zavarivanja, koja se zbrajaju u odvojenim područjima s ostacima, kao i montažom (kada je glava zategnuta) i radnicima, uzrokovati pojavu novih pukotina. Stoga je za natapanje gnijezda potrebno koristiti metodu koja bi smanjila zaostala naprezanja, a ne bi dovela do pojave novih. Ova metoda je vruće zavarivanje, koje osigurava visokokvalitetne zavare uz minimalno opterećenje dijela.

Kod vrućeg zavarivanja glava se prethodno zagrije na temperaturu od 600 ... 650 ° C i zavaruje na temperaturi dijela ne nižoj od 500 ° C. Donja granica zagrijavanja postavlja se na temelju svojstava lijevanog željeza, čija duktilnost naglo pada ispod te temperature, što dovodi do pojave naprezanja zavarivanja. Prije zagrijavanja, sjedišta ventila glava pažljivo se čiste.

Za zagrijavanje glave koristi se komorna peć za grijanje s električnim ili drugim grijanjem. Preporučljivo je koristiti komornu električnu peć H-60, u kojoj se istovremeno može zagrijati do pet glava.

Od velike je važnosti brzina zagrijavanja i hlađenja dijelova. Brzo zagrijavanje glave cilindra može uzrokovati dodatna naprezanja.

Na kraju zagrijavanja, pokretni stol za zavarivanje se pomiče do otvora peći i na njega se postavlja glava.

Zavarivanje se izvodi oksi-acetilenskim plamenikom GS-53 ili GS-ZA ("Moskva"), koristeći vrhove br. 4 ili 5, ovisno o veličini pukotine. Kako bi se osigurala visoka kvaliteta metala šava, potrebno je koristiti dobro oblikovan, oštro definiran plamen plamenika, za što usnik plamenika za zavarivanje mora biti u dobrom tehničkom stanju. Pri zavarivanju pukotina i navarivanju sjedišta ventila koristi se redukcijski dio plamena koji štiti metal od oksidacije zbog sadržaja vodika, ugljičnog dioksida i ugljičnog monoksida u plamenu. Jezgra plamena u procesu navarivanja treba biti na udaljenosti od 2...3 mm od površine dijela. Zavarivanje se izvodi uz ravnomjerno kontinuirano zagrijavanje zavarenog bazena.

Kao šipka za punjenje koriste se šipke od lijevanog željeza marke A (sastav u%): 3 ... 3,6C; 3...2,5 Si; 0,5...0,8 MP; R 0,5...0,8; S0,08; 0,05 Cr; 0,3 Ni. Promjer šipke - 8... 12 mm (odaberite ovisno o širini utora za pukotinu). Površina šipki mora biti temeljito očišćena i odmašćena. Kao fluks koristi se fino mljeveni kalcinirani boraks ili njegova 50% mješavina sa osušenom soda pepelom.

Dobri rezultati također se postižu korištenjem tokova FSC-1, ANP-1 i ANP-2.

Nakon što je zavarivanje završeno, glava cilindra se vraća u peć kako bi se ublažila naprezanja zavarivanja. Glava se zagrijava na 680°C, a zatim hladi, najprije polako (pećnicom), na 400°C, a zatim u suhom pijesku ili termosici prema rasporedu. Potpuno ohlađene glave se čiste od troske i kamenca i šalju na strojnu obradu. Najprije se ravnina za spajanje gloda na horizontalnoj glodalici tipa 6H82 s cilindričnim glodalom 180X X125 mm ili na vertikalnom završnom glodalu 6M12P sa uložnim glodalima VK6 ili VK8.

Nakon strojne obrade ravnine kontrolira se kvaliteta zavarivanja. Zavarena mjesta moraju biti čista, bez školjki i troske. Košenje sjedišta ventila izvodi se s upuštačem sličnim gore opisanom skošenju sjedišta.

Preklapanje ventila. Prije demontaže glave cilindara očistite ih od naslaga ulja i ugljika te označite serijske brojeve ventila na krajevima ploča kako biste ih ugradili na svoja mjesta tijekom montaže.

Za sušenje ventila potrebno je ugraditi glavu cilindra bez injektora, klackalice, osovine klackalica i klinove za montažu osovine klackalice sa spojnom površinom na ploči kako bi se osiguralo zaustavljanje ventila. Sušenje se vrši pomoću uređaja prikazanog na sl. 84. U tu svrhu uvijte zaporni vijak 1 uređaja u otvor za klin za pričvršćivanje osi klackalice, ugradite potisnu ploču 2 uređaja na opružnu ploču odgovarajućeg ventila i pritiskom na ručku 3 od polugu uređaja, pritisnite opruge ventila, uklonite krekere i uklonite sve dijelove sklopa ventila. Na isti način sukcesivno otpustite sve ostale ventile i uklonite opruge ventila i pripadajuće dijelove.

Okrenite glavu cilindra i uklonite ventile iz vodilice. Temeljito očistite ventile i sjedala od prljavštine, naslaga ugljika i ulja, operite u kerozinu ili posebnoj otopini deterdženta, osušite i pregledajte kako biste utvrdili stupanj popravka. Moguće je vratiti nepropusnost ventila preklapanjem samo ako ima blagog habanja i malih školjki na radnoj faseti, i samo ako ploča i vreteno nisu iskrivljeni i nema lokalnih izgaranja na fasetama ventila i sjedalo.

U prisutnosti takvih nedostataka, preklapanju treba prethoditi brušenje sjedišta i ventila ili zamjena neispravnih dijelova novima.

Za preklapanje ventila upotrijebite posebnu pastu za prelivanje pripremljenu temeljitim miješanjem tri dijela (volumenski) zelenog mikropraha silicij karbida s dva dijela motornog ulja i jednim dijelom dizel goriva. Smjesu za zalijevanje temeljito promiješajte prije upotrebe, jer u nedostatku mehaničkog miješanja mikroprašak može precipitirati.

Postavite glavu cilindra na ploču ili poseban alat s površinom za spajanje prema gore. Nanesite tanak, ravnomjeran sloj paste za lijepljenje na prednji dio ventila, podmažite vreteno ventila čistim motornim uljem i ugradite ga u glavu cilindra. Dopušteno je nanošenje paste na skošeni dio sedla. Brušenje se izvodi povratnim rotacijskim pokretima ventila pomoću posebnog alata ili bušilice s usisnom čašom. Pritiskom na ventil silom od 20 ... 30 N (2 ... 3 kgf), okrenite ga za 1/3 okretaja u jednom smjeru, a zatim, popuštajući silu, 1/4 okretaja u suprotnom smjeru. Nemojte trljati kružnim pokretima.

Povremeno podižući ventil i dodajući pastu na skošeni dio, nastavite s preklapanjem, kao što je gore navedeno, sve dok se na kosinama ventila i sjedišta ne pojavi kontinuirani mat remen širine od najmanje 1,5 mm. Rupture mat remena i prisutnost poprečnih ogrebotina na njemu nisu dopušteni. Uz pravilno preklapanje, mat remen na prednjoj strani sjedišta ventila trebao bi početi od veće baze.

Nakon mljevenja, ventile i glavu motora temeljito operite kerozinom ili posebnom otopinom za čišćenje i osušite.

Pažnja! Prisutnost čak i neznatnih ostataka paste za lepljenje na ventilu ili glavi cilindra može dovesti do habanja i ubrzanog trošenja košuljice cilindra i klipnih prstenova.

Ugradite ventile, opruge i njihove montažne dijelove na glavu cilindra i osušite ventile pomoću alata (vidi sl. 84).

Provjerite kvalitetu mljevenja u sučelju ventil-sjedalo na curenje tako da sipate kerozin ili dizel gorivo, naizmjenično ga ulijevate u ulazne i izlazne kanale. Dobro uklopljeni ventili ne bi smjeli propuštati kerozin ili dizel ni jednu minutu.

Prihvatljivo je provjeriti kvalitetu lappinga olovkom. Da biste to učinili, nanesite 10-15 crtica u pravilnim razmacima mekom grafitnom olovkom preko ivice brušenog čistog ventila, zatim pažljivo umetnite ventil u sjedalo i, snažno pritiskajući sjedalo, okrenite ga za 1/4 okretaja. . Uz dobru kvalitetu preklapanja, sve crtice na radnoj kosi ventila trebaju biti izbrisane. Ako su rezultati provjere kvalitete dotjerivanja nezadovoljavajući, mora se nastaviti.