GÉPJAVÍTÁS II. SEGÉDLET. Dr. Fazekas Lajos főiskolai docens DEBRECENI EGYETEM MÜSZAKI FŐISKOLAI KAR. Debrecen, 2001

DEBRECENI EGYETEM MÜSZAKI FŐISKOLAI KAR Facultas Artium Ingetúariarum Universitas Debreceniensis

Faculty of Teclmical Engineering University of Debrecen

Dr. Fazekas Lajos főiskolai docens

GÉPJAVÍTÁS II. SEGÉDLET

Debrecen, 2001.

Tartalomjegyzék 1.

A MEGHIBÁSODÁS SAJÁTOSSÁGAI ............................................................. 2

1.1.

A meghibásodások üzemi jellemzői ............................................................................. 2

1.2.

A meghibásodás jellege, csoportosítása ...................................................................... 2

1.3.

A gépjavítási technológia kiválasztásának szempontjai ......................................... 4

2.

GÉPALKATRÉSZEK FELÚJÍTÁSA MECHANIKAI MÓDSZEREKKEL ..................................................................................................... 7

2.1.

Felújítás javítóméretre forgácsolással ........................................................................ 7

2.2.

Felújítás perselyezéssel ................................................................................................... 8

2.3.

Egyengetés ....................................................................................................................... 10

2.4.

Felújítás maradó alakváltozással ............................................................................... 13

3.

GÉPALKATRÉSZEK FELÚJÍTÁSA HEGESZTÉSSEL .......................... 15

3.1.

Acél alkatrészek javító hegesztése ............................................................................. 17

3.1.1.

Jellegzetes acélfajták hegesztése ..................................................................................... 19

3.1.1.1. Kis C tartalmú ötvözetlen acélok hegesztése ..................................................................... 19 3.1.1.2. Nemesíthető ötvözetlen acélok hegesztése ........................................................................ 20 3.1.1.3. Gyengén és közepesen ötvözhető acélok hegesztése ......................................................... 21 3.1.1.4. Ferrites krómacélok hegesztése ......................................................................................... 23 3.1.1.5. Ausztenites acélok hegesztése ........................................................................................... 24 3.1.1.6. Erősen ötvözött szerszámacélok hegesztése ...................................................................... 25 3.1.2.

Az acélalkatrészek kötőhegesztése ................................................................................. 26

3.1.3.

Az acélalkatrészek feltöltő hegesztése ............................................................................ 27

3.1.4.

Öntöttvas alkatrészek felújítása ..................................................................................... 29

3.1.4.1. Öntöttvas alkatrészek hideghegesztése .............................................................................. 29 3.1.4.2. Az öntvényhegesztés műveletei ......................................................................................... 30 3.1.4.3. A temperöntvények hegesztése ......................................................................................... 35 3.1.5.

Alumínium alkatrészek hegesztése ................................................................................. 35

3.1.5.1. Az alumínium gázhegesztése ............................................................................................. 37 3.1.5.2. Az alumíniumöntvény alkatrészek felújítása ..................................................................... 38 3.1.5.3. Az öntött alumínium alkatrészek javítási műveletei .......................................................... 39

4.

MINTATECHNOLÓGIÁK .................................................................................... 42 Irodalomjegyzék ............................................................................................................ 48 -1-

1. A MEGBIBÁSODÁSOK SAJÁTOSSÁGAI 1.1. A meghibásodások üzemi jellemzői A gépjavítás gyakorlatában a meghibásodásnak kétféle esetét lehet elkülöníteni: a) Normál üzemi körülmények között végbemenő természetes elhasználódás. b) Váratlanul bekövetkező meghibásodás, amelyet rendszerint túlterhelés, helytelen beállítás vagy külső hatások által okozott sérülés idéz elő. Az üzemelés és a javítás szempontjából egyaránt az első eset a kedvezőbb, mivel itt előre meg lehet határozni és tervezni a javítás várható időpontját és terjedelmét. A normál elhasználódás rendszerint mechanikai kopás formájában megy végbe, és a megjelenő műszaki hiba az esetek többségében nem gyűrűződik tovább az illeszkedő vagy kapcsolódó alkatrészekre. Legjellemzőbb példa erre a csapágyhelyek kopása, ahol a végállapotot a csapágygyűrű meglazulása jelzi. Itt kellő időben történő beavatkozás esetén további alkatrészek károsodása elkerülhető. A váratlanul bekövetkező meghibásodásra jellemző, hogy általában súlyosabb következményekkel jár (pl. törés, szakadás, stb.), tehát nagyobb mérvű az alkatrész károsodása és az esetek többségében más alkatrészek sérülését is előidézi. A felújítási technológia kiválasztásánál a normál üzemi igénybevétel jellegét és mértékét kell alapul venni, de meghatározó szerepe van a hiba mértékének és kiterjedésének is. Az egyes alkatrészek üzemszerű elhasználódásának folyamatát nagymértékben befolyásolja az igénybevétel jellege és mértéke, valamint a súrlódó felületek kenési lehetősége és a szennyeződéstől való védettsége. Az egy-egy alkatrésznél fellépő sokféle igénybevétel hatása általában együttesen jelentkezik. Felújítás szempontjából azonban mindig azt az igénybevételt tekintjük mértékadónak, amely közvetlenül és leggyakrabban idézi elő az alkatrész károsodását. Az alkatrészek bonyolultságával a lehetséges hibahelyek száma is növekszik.

1.2. A meghibásodás jellege, csoportosítása A meghibásodásokat különféle szempont szerint lehet csoportosítani. A szakirodalomban leírtak, valamint a gyakorlat alapján egyik lehetséges mód a csoportosításra a következő: a) Szerkezet szerint: -

géphiba,

-

alkatrészek, szerkezeti elemek hibája. -2-

b) Hatás jellege szerint: -

üzemképtelenség,

-

hibás működés.

c) Megjelenési forma szerint: -

üzemeltetési jellemzők változása,

-

méretváltozás, illesztési hiba,

-

alakhiba,

-

felületi hiba,

-

alakváltozás (görbeség, elcsavarodás),

-

repedés, törés,

-

anyagösszetétel változás,

-

felületi rétegek tulajdonságainak változása.

d) Az elhasználódás mechanizmusa szerint: -

súrlódás, kopás,

-

anyagkifáradás,

-

korrózió,

-

öregedés,

-

hő okozta változás,

-

abrázió, erózió,

-

kavitáció.

e) A hiba oka szerint: -

konstrukciós hiba,

-

gyártási hiba,

-

helytelen üzemeltetés,

-

fenntartási hiányosság,

-

természetes elhasználódás.

f) A keletkezés jellege szerint: -

fokozatos,

-

hirtelen bekövetkező,

-

periodikus,

-

elsődleges, másodlagos.

A hibák megjelenési formájától függően különböző technológiai eljárásokkal javíthatók a gépalkatrészek.

-3-

1.3. A gépjavítási technológia kiválasztásának szempontjai A gépjavítási technológia kiválasztásakor a következő tényezőket és körülményeket kell figyelembe venni: -

az új (eredeti) alkatrész anyagát, üzemi igénybevételét,

-

működési követelményét,

-

a hibák jellegét és elhasználódásának mértékét,

-

a kívánt méret és alakpontosságot (tűrés, makro- és mikrogeometria),

-

a szükséges felületi hordképességet (hőállóság, kopásállóság, korrózióállóság, stb.),

-

üzembiztonságot, élettartamot.

A gépjavítás során általában a gépgyártás-technológiai eljárásokat célra orientáltan alkalmazzuk a hibás alkatrészek felújítására. A felújítási technológia meghatározásakor figyelembe kell venni a gyártás műveleti sorrendjét, a technológiai bázisfelületeket, a befogási módokat, az alkalmazott hőkezeléseket, stb. Ezek alapján mondhatjuk, hogy a gépjavítás alkalmazott gépgyártástechnológia. Ha az alkatrészgyártást összehasonlítjuk az alkatrész-felújítással, és mindkét tevékenységet műveleteire bontva vizsgáljuk, megállapítható, hogy kapcsolatukra három eset lehetséges: -

a javítástechnológia a gyártástechnológiával azonos (pl. motor nagy javításakor a túlméretes dugattyút úgy készítjük, mint gyártáskor),

-

a javítástechnológia a gyártás befejező műveleteiből áll (pl. a kopott motorhengert finomfúrjuk és hónoljuk),

-

a javítástechnológia fémfeltöltésből és a gyártás befejező műveleteiből tevődik össze (pl. kopott tengelycsapot felöltő hegesztés után méretre munkálunk).

Az első esetben nincs különbség a javítás és a gyártás technológiája között, tehát a javítás során egyes alkatrészeket le kell gyártani. A második esetben a kopott alkatrészt alakhelyesre munkáljuk, eredeti névleges méretét javítóméretre módosítjuk. A javítóméret tengelytípusú alkatrészeken (külső méreteken) a névleges méretnél kisebb, furatokon (belső méreteknél) nagyobb. A javítóméret tűrése azonos az eredeti mérést tűrésével. Javítóméretre felújított alkatrészekhez a csatlakozó alkatrészt az eredeti állapotnak megfelelően illesztjük. Ebben az esetben helyreállítjuk a kopott alkatrész geometriai alakját és illesztését, de megszüntetjük csereszabatosságát. Kivételt képeznek azok az alkatrészek, melyekre a gyár szabványos javítási méretlépcsőket határoz meg, és ezekhez, csatlakozó alkatrészeket is gyárt. A csereszabatosság tehát csak akkor szüntethető meg, ha üzemeltetés során nem zavarja az alkatrészcserés javítást. Legtöbbször a harmadik eset fordul elő a gyakorlatban, amikor a kopott alkarészt eredeti méretre, csereszabatosra kell felújítani. Ehhez azonban az szükséges, hogy az alkatrészről használat közben -4-

lekopott fémet valamilyen technológiai eljárással visszavigyük a kopott felületre. Ezután az alkatrészt gyári tűrés szerint, eredeti méretre munkálhatjuk. Az alkatrész-felújításának ez a része – a megfelelő minőségű és kötési szilárdságú fémfeltöltés – a legnehezebb, és jórészben ettől függ a felújított alkatrész minősége és gazdaságossága. Általános érvényű tapasztalat, hogy minden alkatrész-felújítási feladatot többféle módszerrel lehet megoldani. A legkedvezőbb javítástechnológiát alapos műszaki és gazdaságossági mérlegelés után kell meghatározni. A gépjavítási technológia meghatározásakor elsődleges műszaki törekvés, hogy a felújított alkatrész minősége, élettartama elérje, vagy legalább közelítse meg az új állapot minőségét, élettartamát. Ha a felújítás csak az illeszkedés helyreállítása miatt fontos, lehetőleg olyan technológiai módszereket alkalmazzunk, amelyek az alkatrész feszültségállapotát, szövetszerkezetét nem befolyásolják kedvezőtlenül. Ha a hordképesség helyreállítása is követelmény, nehezebb a feladatunk. A felújított alkatrész hordképességét két tényező befolyásolja nagymértékben: -

a felvitt fém réteg minősége,

-

a felvitt fémréteg és az alapanyag kötési módja.

A feltöltött fémréteg szilárdsága legalább azonos legyen az alapanyaggal. Ha követelmény és lehetséges, annál keményebb kopás- és korrózióállóbb fémet vigyünk fel a kopott felületre. A feltöltött fémréteg és az alapanyag kötési szilárdsága pedig az üzemi terhelést leválás, kitöredezés nélkül biztonsággal elviselje. A feltöltött fémréteg és az alapanyag között négyféle kötési mód lehetséges, a feltöltés technológiájától, valamint az egyesítendő fémek tulajdonságaitól függően: -

kohéziós kötés,

-

diffúziós kötés,

-

adhéziós kötés,

-

mechanikai kötés.

A felújított alkatrész szilárdságát, hordóképességét, a feltöltő fémréteg minőségén és a kötési módján kívül befolyásolja az a hőmérséklet, amely feltöltés közben az alkatrész teljes tömegét éri. Acélok esetében 210°C az a hőmérséklethatár, amely alatt a szövetszerkezet nem változik meg számottevően. Ha a hőmérséklet 210°C fölé emelkedik, a szövetszerkezeti változással – szilárdságcsökkenéssel – számolnunk kell. Ekkor szükségessé válhat az utólagos hőkezelés, amely a felújítás költségeit tetemesen növeli. A gazdaságosság követelménye megszabja, hogy a felújítás költsége (munkabér, rezsi, anyagráfordítás) az alkatrész gyártási költségeinél lényegesen kisebb legyen. A felújítás gazdaságosságának nincs egységesen elfogadott határa, értékarányos ár esetén általában az új ár 50-5-

70%-áig növekedhet a felújítási költség. Ez a követelmény dönti el, hogy adott alkatrészt érdemes-e felújítani, vagy helyesebb-e megfelelő mennyiségű új pótalkatrészt gyártani. A felújítás gazdaságossága tehát úgy határozható meg, hogy a felújítás költségét az új alkatrész költségéhez hasonlítjuk. Az elmondottakat részegységre és fődarabokra is kiterjesztjük. A gépalkatrész gyártására vonatkozó gazdasági törvényszerűségek értelemszerűen a gépjavításra is érvényesek. Adott

alkatrészt,

részegységeket

vagy

fődarabokat

gazdaságosabban újíthatunk fel, mint kis darabszámban.

-6-

sorozatban,

jól

felszerszámozva

2. GÉPALKATRÉSZEK FELÚJÍTÁSA MECHANIKAI MÓDSZEREKKEL Az elmúlt idők folyamán igen sokféle felújítási eljárás kidolgozására, kipróbálására és gyakorlati alkalmazására került. Az alkatrész-felújítás legrégibb keletű és a legegyszerűbb módszerei a mechanikai eljárások. Ez lehet a javítóméretre forgácsolás és perselyezés, vagy hüvelyezés, egyengetés és maradó alakváltozás.

2.1. Felújítás javítóméretre forgácsolással Az alkatrész-felújítás legrégibb és legegyszerűbb módszere a javítóméretre munkálás. Ennek során egy megadott méret tartásával alakhelyesre munkáljuk a kopott tengelycsapot, furatot vagy egyéb illeszkedő felületrészt. Gyakorlatilag a következő két esettel találkozunk: a) Javításkor az alakhiba vagy felületi károsodás minimális réteg lemunkálásával megszüntethető, így az alkatrész csereszabatossága megmarad. b) A kopás, berágódás stb. olyan mértékű az alkatrészen, hogy az alakhelyesre munkálás után az új méret lényegesen eltér az eredetitől, tehát az alkatrész csereszabatossága megszűnik. Az első esethez sorolhatjuk például a hidraulikus, pneumatikus egységben előforduló henger-, dugattyúpalástokat, ahol a megfelelő tömítés céljából elégséges a palást felcsiszolása. E művelettel főként a felületi karcokat, szennyeződéseket és rozsdafoltokat távolítjuk el. Ugyancsak e kategóriához tartozik szeleptányérok és szelepülékek szabályozása, csiszolása. Itt a lemunkált réteg estenként a mm-es nagyságrendet is elérheti anélkül, hogy a csereszabatosság megszűnne. A gyakorlatban nagyobb részt képviselnek azok az esetek, amikor egy adott méretlépcsőre szabályozzuk le az alkatrészt, és az új méretnek megfelelően alakíjuk ki a csatlakozó ellendarabot. Az eredeti illesztés helyreállítása történhet javítóméretes gyári pótalkatrész felhasználásával vagy a meglévő darab méreteinek megváltoztatásával, például perselyezéssel. Nagy előnyt jelent a felújításkor, ha a javítási méretlépcsőket már gyárilag meghatározzák és ennek megfelelő pótalkatrészeket forgalmaznak. Jó példa erre a motorok forgattyús mechanizmusa, ahol az illesztett alkatrészpárokat 2-3 méretlépcsőben készítik. Az illesztés jellege és minősége nem változhat bármilyen méretlépcsőt alkalmazunk is. Különös

gondot

kell

fordítani

a

kéregedzett

részek

javítóméretre

szabályozására.

A

kéregkeménység – mind a cementált, mind pedig indukciósan edzett felületeknél – rohamosan csökken a rétegmélység függvényében. Ezért csak olyan mértékű lemunkálás engedhető meg, ami nem csökkenti a keménységet a szükséges szint alá. Különösen vonatkozik ez a tűgörgővel szerelt

-7-

tengelycsapokra, ahol a felületi terhelés koncentráltan jelentkezik. Szükség szerint az eredeti keménységet pótlólagos hőkezeléssel kell helyreállítani. A javítóméretet az egyéb szilárdsági tényezők is befolyásolják. Szigorú mérethatárok között lehet csak szabályozni például a forgattyústengelyeket, fékdobokat, féktárcsákat, stb.

2.2. Felújítás perselyezéssel Kopott furatok méreteinek helyreállítása igen gyakran perselyezéssel valósítható meg legcélszerűbben. Egy-egy speciális esetben tengelyek méretnövelésére is alkalmazzák e módszert. A perselyek anyagát, kialakítását, továbbá a rögzítés módját esetenként az igénybevételtől függően kell meghatározni. A fontosabb szempontokat és követelményeket néhány gyakorlati példa kapcsán foglaljuk össze.

1. ábra Szivattyúház felújítása perselyezéssel A 1. ábrán látható szivattyúházban bronzperselyek szolgálnak a tengelyek csapágyazására. Furatkopás vagy lazulás esetén a perselyeket kipréseljük a házból és az eredetivel azonos anyagból készített perselyeket szerelünk be szilárd illesztéssel (H7/n6). A furatok mérete az eredeti illesztésnek megfelelően legyen. Az 1. és 2. jelű perselyek furatát ráhagyással kell készíteni és csak besajtolás után szabad készre munkálni az egytengelyűség biztosítása céljából. A színesfém csapágyperselyeket az esetek többségében műanyag persellyel is helyettesíthetjük. Különösen olyan beépítési helyeken hasznosíthatók a műanyagok, ahol szennyező közegben, rossz kenési viszonyok között üzemel az alkatrész. Műanyag perselyekre a csapágy játék értékét nagyobbra kell választani, mint a fém csapágyak esetében. Ennek oka egyrészt a fémekénél nagyobb hőtágulás, másrészt pedig az a jelenség, hogy a műanyag a környezetből vizet vesz fel és ennek hatására duzzad. A perselyt a furatban szilárd illesztéssel vagy ragasztással rögzíthetjük legegyszerűbben. Vékony falú perselyt minden esetben ragasztással célszerű rögzíteni. -8-

2. ábra Poliamid csapágyperselyek illesztése Perselyek készítésére legalkalmasabb műanyagok a poliamid (METAMID, DANAMID) és a textilbakelit néhány típusa. Túlfedéssel rögzített poliamid csapágypersely a 2. ábrán feltüntetett illesztési értékeket lehet alapul venni. Ha a perselyt textilbakelitből készítjük, a furat és a csap javasolt illesztése: H11/c9. A perselyezés másik nagy területét képviselik az olyan

estek,

amikor

nem

a

kopott

csapágyperselyt kell kicserélni, hanem a kopott palást eredeti méretét kell persely ráhúzásával helyre

állítani.

csapágyházban

A

3.

acélperselyek

ábrán

látható

besajtolásával

történt a csapágyfészek felújítása. Az Ø90mmes furatba a viszonylag vastag falú persely (1) szilárdan illeszthető. A másik oldalon a menetes furatok miatt csak vékony falú persely (2) beszerelésére van lehetőség, ez esetben szilárd illesztés helyett ragasztással célszerű rögzíteni a

3. ábra Csapágyfészek felújítás perselyezéssel

perselyt (pl. LOCTITE-270). Külső kopott palástfelületek felújítása szilárd illesztésű acélhüvely rásajtolásával történik. A javasolt illesztés H7/h6 és célszerű a hüvelyt 100-150°C-ra felmelegítve szerelni. Meg kell jegyeznünk, hogy a szilárd illesztésű perselyek átmérői a fel-, illetve besajtoláskor megváltoznak. Ezért a készre munkálást célszerű a beszerelés után elvégezni, vagy ha erre nincs lehetőség, a méretváltozást előre be kell számítani a tűrési értékek megadásánál.

-9-

2.3. Egyengetés A maradó alakváltozással megvalósított felújítás legegyszerűbb formája az egyengetés. Megkülönböztetünk durva és finom egyengetést. A durva egyengetést hideg vagy meleg állapotban hajtjuk végre mérettől függően, s a művelet során az alkatrész nagyobb görbületeit vagy csavarodását szüntetjük meg. A finom egyengetést hidegen végezzük, hogy az alkatrész az előírt tűrésnek megfelelően alakhelyes legyen. Hideg egyengetéshez alkalmazhatunk statikus vagy dinamikus erőhatást. Egyszerűbb esetben egyengethetünk kalapácsütésekkel. Kis erőigény esetén tengelyek finom egyengetése elvégezhető esztergán, tokmány és csúcs közé vagy két csúcs közé befogva úgy, hogy az egyengetőerőt a keresztszán orsójával fejtjük ki a késtartóba fogott puha fémbetéten keresztül. A hidraulikus szerelősatuval nagyobb erők fejthetők ki. Egyengetés után a nagyobb igénybevételű tengelyeket műszeres repedésvizsgálattal ellenőrizzük. A lassan ható erővel kétféle egyengető hatás érhető el a munkadarab vastagságától függően. Vastagabb anyagok – például laposacélok – egyik szélső szálának erőteljes kalapálásával maradó megnyúlás idézhető elő, amely alakváltozást hoz létre, s így egyengetésre használható. Az ily módon egyengetett tárgyak hőhatásnak nem tehetők ki, mert a tömörítéssel deformált rész feszültségei oldódnak, s a felszabaduló rugalmas erők ismételt deformációt idéznek elő. Vékony deformálódott lemezeket gyors, könnyű kalapácsütésekkel egyengethetünk a dudor felőli oldalról, 3mm vastagságig, keményfa, keménygumi kalapáccsal vagy simítóval és ráverőkalapáccsal. A kisebb dudorokat a 4. ábrán feltüntetett módon kell egyengetni. Az ütögetést a dudor szélén kezdjük, és spirálvonalban haladva közeledünk a dudor közepéhez.

4. ábra Spirálvonalú egyengetés két sorban

5. ábra A hevítési helyek elhelyezése

Melegegyengetéshez a munkadarabot gázhegesztővel felmelegítjük 650-850°C-ra. A láng nagyságát a tárgy vastagságától függően állítjuk be. A megadott hőmérséklethatárokat célszerű betartani, mert kisebb hőmérsékleten – az egyengetés során – repedések keletkeznek, nagyobb hőmérséklet szemcsedurvulást és káros szövetszerkezeti változást okozhat. - 10 -

Egy helyen többször ne izzítsuk fel az alkatrészt. Ha egyszeri izzítás nem volt elegendő, akkor a további hevítést az előzőleg már hevített helyek közé telepítsük (5. ábra). Melegegyengetéskor a zsugorodási feszültségekkel érjük el az egyengető hatást. A jelenség azzal. magyarázható, hogy a felmelegítet rész a hőmérséklet hatására terjeszkedne, de a hideg környezet ezt megakadályozza. Ennek következtében a felhevített rész zömítődik, s a lehűléskor keletkező húzófeszültségek egyengető hatást fejtenek ki. Az egyengetés hatása annál erőteljesebb, minél gyorsabban végezzük a felmelegítést és a lehűtést, továbbá minél keskenyebb a felhevített sáv. A túlzottan keskeny hevítési sáv azonban repedésre hajlamos. A hűtés intenzitásának növelésére ausztenites CrNi acélokhoz (80-90% ferrittartalomnál) vízpermetet alkalmazhatunk. A 6. ábra egy hullámosodott lemezalkatrészt szemléltet. A horpadás helyén az anyag megnyúlt, tehát a lemezt csak úgy lehet az eredeti alakra egyengetni, ha a megnyúlt részt kivágjuk vagy visszazömítjük. A kivágás, összehúzás és hegesztés hosszadalmas, a varrat zsugorodása újabb hullámosodást idézhet elő, ezért hőékek alkalmazásával egyszerűbben visszazömíthetjük a megnyúlt anyagrészt, így az egyengetés gyorsan elvégezhető.

6. ábra A hullámosodott lemez egyengetési módjai A 7. ábra különböző idomacélok lehetséges görbülési eseteire mutatja a hőék és a hősáv elhelyezési módjait. Az egyengető hatás a melegzömítés hatására a nyilaknak megfelelő irányú. Bármilyen görbüléssel állunk szemben, lényeges, hogy a megnyúlt részeket keressük meg, és ezekre helyezzük el a hőékeket és a sávokat, így elérhető, hogy külső erőhatás nélkül tudunk egyengetni.

7. ábra A görbült idomacélok hevítési alakzatai - 11 -

Köracélok egyengetése. A köracél megengedett görbeségét az MSZ 259-64 határozza meg. Melegen hengerelt rúdacél egy méterre eső görbesége legfeljebb 20mm lehet. Ezt – vagy ennél kisebb görbeséget – kalapácsütésekkel is lehet egyengetni, amely azonban igen pontatlan módszer. Az Ütések helyén maradó alakváltozás és feszültséggócok keletkeznek. Ezek később alakváltozást vagy törést okoznak. 30mm átmérőig a darabolt nyersanyag egyengethető csavarsajtóval is. Az elérhető legkisebb görbeség h < 0,15mm . 50mm átmérőig levegőműködtetésű sajtót, nagyobb

átmérőjű rudakhoz hidraulikus sajtót alkalmazunk.

Tengelyek egyengetése. Kis fordulatszámú tengelyeket (n < 500

1 ) nem kell egyengetni, ha min

ütésük 0,15-0,3mm közé esik. Nagyobb fordulatszámon azonban a kiegyensúlyozatlanság miatt olyan dinamikus erők léphetnek fel, amelyek már nem engedhetők meg a biztonságos üzemszerű működés szempontjából. Tengelyeket hidraulikus sajtológéppel egyengetünk. A munkadarabot prizmába fektetjük és rézbetét segítségével sajtológéppel megnyomjuk. Közepes görbültség esetén a meglevő alakváltozás értékének általában a 2-10-szeresével nyomjuk meg az ellenkező irányba. Természetesen ez csak tájékoztató érték, mert előfordulhat, hogy ilyen mérvű egyengetéskor a tengelyben ébredő feszültség nem haladja meg a rugalmas alakváltozás határát, így nem jön létre maradó alakváltozás, a tengely nem egyenesedik ki. A hidegegyengetés mindig maradó belső feszültséggel jár. A tengely gyakran újra elgörbül, ha az előző görbülést okozó igénybevétel megismétlődik. Ezért ha rendkívüli erőhatás okozta a görbülést, annak okát meg kell keresni és azt lehetőleg meg kell szüntetni. A hidegegyengetés

hátránya

még,

hogy

kevésbé

képlékeny

anyagokban

mikrorepedések

keletkezhetnek, amelyek később törést okozhatnak. Ezért az egyengetést mindig kövesse repedésvizsgálat. Csökkenthetők a maradó belső feszültségek ha az egyengetést feszültségoldó hőkezelés követi. Kis alakváltozás esetében 300-400°C-ra, nagyobb alakváltozás esetében 600800°C-ra hevítjük az alkatrészt. A tapasztalatok szerint a hidegen egyengetett alkatrészek kifáradási határának mintegy 15%-os csökkenésével kell számolni. Helyi melegítéssel is egyengethetők a kis fordulatszámú és pontosságú, nem rideg vagy nem hőkezelt anyagból készült tengelyszerű alkatrészek. Ilyenkor az acetilénlánggal felhevített anyagrész tömörödik, és lehűlve a zsugorodás következtében az alkatrész görbesége csökken. A helyi melegítés egyes helyeken belső feszültséget okoz. A tengely szövetszerkezete is megváltozhat. Ezért a helyi melegítés és a feszültségoldó hőkezelés hőmérséklete nemesítet alkatrészekhez sohasem lehet nagyobb a megeresztés hőmérsékleténél.

- 12 -

Az egyengetés nagy szakértelmet, tapasztalatot igénylő művelet. Kellő gyakorlattal, görbült, 1000mm-nél hosszabb vezértengelyek úgy kiegyengethetők, hogy ütésük 0,02-0,03mm-nél is kisebb.

2.4. Felújítás maradó alakváltozással Kis kopás esetén sima felületű, hengeres, bordás vagy gömb alakú illeszkedések felújításához sok esetben alkalmazható mechanikai eljárás a zömítéssel, görgőzéssel vagy nyomással megvalósított maradó alakváltozás (plasztikus deformálás). Ezt a módszert régebben csak görbült vagy csavarodott alkatrészek egyengetéséhez alkalmazták. A maradó alakváltozás végezhető hideg vagy meleg állapotban. Az eljárás egyszerű és olcsó, minőségjavulást is eredményezhet, ha tömöríti a felújított alkatrész anyagát. Nézzünk néhány jellegzetes példát a maradó alakváltozásra. A

maradó

húzótüskével

alakváltoztatás is,

megvalósítható

amelyre

példa

egy

kiegyenlítőmű tányéron levő csapágyhely felújítása (8. ábra). A deformáló tüskére húzott görgők felületi keménysége 62-64HRC. A görgők

lépcsősen

készíthetők,

nagyobb

általában

átmérőre 0,1-0,15mm

növekedéssel. Maradó alakváltozás után a

8. ábra Deformálás húzótüskével

megnövelt átmérőt méretre munkáljuk.

A

módszer

előnyösen

alkalmazható

bronzperselyek felújításához is. A kopott furatú perselyt húzógyűrűn keresztül sajtoljuk, így a furat a gyári méretre munkálható (9/a. ábra). A kopott palást mérete a furaton átsajtolt kúpos tüskével növelhető (9/b. ábra). Rövid, vastag falú perselyek zömíthetők a hosszméret rovására, így a furat is, a palást is eredeti

9. ábra A bronzperselyek összehúzása (a), tágítása (b), zömítése (c)

méretre munkálható (9/c. ábra).

- 13 -

Azok a bordástengelyek, amelyeket hőkezelés nélkül gyártottak és a hornyos hüvelyt a d átmérőn központosítják, tárcsás mángorlóval felújíthatók (10. ábra). A kopott tengelyt esztergán

tokmányba

fogjuk,

csúccsal,

valamint állóbábbal megtámasztjuk, és a munkadarab elfordulását megakadályozzuk. A késtartóba az ábra szerint elkészített, edzett tárcsát fogjuk, amellyel hosszirányban a borda tetejét többször végigmángoroljuk. A művelet hatására a kopott borda szélessége növekedik,

10. ábra Tárcsás bordamángorló

így eredeti méretre munkálható.

- 14 -

3. GÉPALKATRÉSZEK FELÚJÍTÁSA HEGESZTÉSSEL A hegesztéstechnika nyújtja a legtöbb lehetőséget arra, hogy a hibás alkatrészt újból használhatóvá tegyük. A hegesztés sokoldalú alkalmazhatósága kevés helyen nyilvánul meg olyan nagy jelentőséggel, mint az alkatrészek felújításában. A hegesztéses felújításkor abból a korszerű technológiai szemléletből indulunk ki, hogy megfelelő eljárással minden megömleszthető ötvözet hegeszthető. A hegeszthetőség elbírálásakor nemcsak a szűkebb értelemben vett hegesztési művelettel kell számolnunk, hanem figyelembe kell venni a hegesztést megelőző és követő hőkezelési lehetőségeket is. A szakszerű hegesztési és hőkezelési eljárások céltudatos alkalmazásával a legbonyolultabb alkatrész-felújítási feladatok is megoldhatók. A hegesztés technológia kidolgozásának folyamatábrája a 11. ábrán látható. A javíthatóság eldöntése komplex feladat, kellő alapossággal kell elemezni a darab igénybevételét és ha fáradt vagy ridegtörés keletkezésével számolhatunk és az katasztrófához vezethet a hegesztéses javításról le kell mondanunk.

11. ábra A hegesztés technológia kidolgozásának folyamatábrája Szembetűnő az időtartamra való javítás. Ez a döntés akkor kerül előtérbe, ha egy gép termelésből való kiesését akarjuk csökkenteni. A gépalkatrészt nem tudjuk megnyugtatóan kijavítani, de az új beszerzése hosszabb időt vesz igénybe, ilyen esetben – ha a darab újbóli meghibásodása nem okozhat személyi és jelentős anyagi kárt – a hegesztéses javítás elvégezhető és az új alkatrész vagy gép beérkezéséig a felújított alkatrész üzemeltethető. - 15 -

A továbbiakban csak a javítóhegesztés speciális területeivel foglalkozunk és ismertnek tételezzük fel Dr. Varga Ferenc előadásain elhangzottakat, valamint az általa összeállított segédletekben leírtakat. (Gázhegesztés és lángvágás, Védőgázos ívhegesztések I-II., Bevontelektródás kézi ívhegesztés, Hegesztéssel kapcsolatos vizsgálatok). A javító hegesztéskor ezért sajátosan merül fel a hegeszthetőség. kérdése, amely nem korlátozható. pusztán az alapanyag hegeszthetőségi tulajdonságaira. Általánosan megfogalmazva, javításkor a hegeszthetőség, az adott módon meghibásodott alkatrész anyagának bizonyos fokú alkalmassága arra, hogy rajta meghatározott eljárással, megfelelő hozaganyaggal és hegesztési technológiával olyan varratok készíthetők, amelyeknek kötése és egyéb mechanikai és korróziós tulajdonságai – a felújított

alkatrész

üzemi

igénybevételi

körülményei

között

–

megfelelnek

a

kívánt

követelményeknek. A hegeszthetőség fogalma tehát javításkor a hegesztendő alkatrész anyagához és szerkezeti kialakításához, a meghibásodás módjához, a hegesztési technológiához és az alkatrész üzemi igénybevételéhez kapcsolódik (12. ábra).

12. ábra A hegeszthetőséget meghatározó tényezők Az alkatrész üzemi igénybevétele tervezéskor megszabja a választható alapanyagot és a szerkezeti kialakítást, üzemeltetéskor pedig a meghibásodás módját. A meghibásodás módja, az alapanyag és a szerkezeti kialakítás együttesen meghatározza az alkalmazható technológiát. Az elmondottak értelemszerűen kiterjeszthetők az összes felújítási technológia alkalmazhatóságára is. A hegeszthetőség követelményei adott alkatrész szempontjából fel oszthatók: -

a hegesztett kötés és a varrat minőségére és

-

az egész alkatrész működőképességére. - 16 -

A kötéssel és a varrattal szemben támasztott követelmények: -

a repedésmentesség,

-

a megfelelő szövetszerkezet,

-

a zárványmentesség,

-

a kellő szilárdság és

-

a megmunkálhatóság.

Ezekre a helyi tulajdonságokra jellemző, hogy minőségi eltérés esetén, pl. a varrat kifaragásával és újrahegesztésével javíthatók. Az egész alkatrész működőképességére vonatkozó követelmények: -

a rideg töréssel szembeni biztonság és

-

korrózióállóság.

Ezek az általános tulajdonságok megszabják a felújított alkatrész használhatóságát, minőségi eltérés esetén általában nem korrigálhatók. A hegesztéstechnológia jelenlegi szintjén gépjavításhoz a hagyományos kézi ív- és gázhegesztésen kívül alkalmazhatók a védőgázos, a fedettívű és még néhány hegesztési eljárás. A hegesztéstechnológiai követelmények szerint beszélünk: -

acél alkatrészek hegesztéséről,

-

szürke öntöttvas alkatrészek és temperöntvények hegesztéséről,

-

alumínium alkatrész hegesztéséről.

3.1. Acél alkatrészek javító hegesztése Acél alkatrészek hegesztéses felújításakor az üzemi igénybevétel szerint szükség lehet kötő-, feltöltő- és esetlegesen tömítőhegesztésre, A hegeszthetőség általános követelményrendszerének vizsgálata után röviden foglalkoznunk kell a hegesztési hőfolyamatnak a különböző szerkezeti acél okra kifejtett hatásával. Ismeretes, hogy az alapanyagnak a hegesztési hő által befolyásolt része két zónából áll: -

a megömlött zónából és

-

az átmeneti zónából.

A 13. ábrán összefoglaljuk a hegesztési hő okozta változásokat és a befolyásoló tényezőket. A megömlött zónában a lehetséges változások az oxidáció; a nitridáció, a gázoldás és az ötvözők kiégése. Ezek megfelelő technológia alkalmazásával elfogadható értékre csökkenhetők, vagy - 17 -

teljesen kiküszöbölhetők. Az átmeneti zóna szövetszerkezeti változásával azonban mindig számolnunk kell. Ezt befolyásolja: -

a hűlési sebesség és,

-

az alapanyag összetétele.

13. ábra A hegesztési hő okozta változások és befolyásoló tényezők összefoglalása A hűlési sebesség – amely technológiai beavatkozással szintén szabályozható – befolyásolja az átmeneti zóna szövetszerkezeti változását. Arra kell törekednünk, hogy a hegesztés utáni lehűlés sebessége ne érje el az alapanyag összetétele által meghatározott kritikus hűlési sebességet. Így elkerülhető az átmeneti zóna nagyobb mérvű szilárdságcsökkenése és megrepedése. Az acél hegeszthetőségét ezért nagymértékben befolyásolja széntartalma és ötvözőanyagai. A kis széntartalmú acélok (0,22% széntartalomig) jól, a közepes széntartalmú acélok (0,35-0,40% széntartalomig) kielégítően hegeszthetők. Az acél hegeszthetősége erősen romlik, ha széntartalma 0,45%-nál nagyobb. A széntartalom növekedésével az acél olvadáspontja csökken, hegesztéskor az ilyen anyag könnyebben átég, a varrat lyukacsossága fokozódik, és felületén több oxid képződik. Az edződés veszélye esetén ajánlatos a munkadarabot előmelegíteni, s így a lehűlési sebesség csökkenésével a martenzit képződés megelőzhető vagy csökkenthető. Az ötvözött acélok edződése az ötvözőelemektől függ. - 18 -

Az ötvözőket a vasra gyakorolt hatásuk szerint két csoportba oszthatjuk: -

ausztenitképző ötvözők, amelyek növelik a γ-fázis stabilitását, ilyenek a Mn és Ni, C, N, Cu a Co pedig a γ -fázis hőközét szélesítik,

-

ferritképző ötvözők azok, amelyek az α-fázis stabilitását növelik, ide tartoznak az első csoportban nem említett összes többi ötvözésre használt elemek.

Mint említettük a C ausztenitképző. Ha a vas-szén ötvözetet egy másik ausztenitképzővel (Mn, Ni) ötvözzük, akkor megnövekedik az ausztenit átalakulásának hőköze. A vas-szén ötvözetet ferritképzővel (pl. Cr, Si) ötvözzük, a széntartalom befolyására nagyobb ötvöző koncentrációnál záródik a γ-mező, vagyis a szén mint ausztinképző, csökkenti a ferritképző elem γ-mezőt szűkítő vagy záró hatását. Más nézetből vizsgálva az ötvözők egy része az acélban vegyületeket (karbidokat) képez a szénnel. A karbidok az átmeneti zónában tetemes szilárdságcsökkenést okozhatnak. Karbidképző ötvözők a Ti, Nb, V, Ta, Mo, Cr és a Mn. Az ötvözők másik csoportja grafitképző, ezek folyékony állapotban elősegítik a szén grafit alakú kiválását. Ilyen ötvözők az Al, Si, Ni, Co és a Cu. Összefoglalva az ötvözőelemek közös tulajdonságait: -

oldott állapotban növelik a szilárdoldat (ausztenit és ferrit) szilárdságát,

-

megváltoztatják a vas-szén fázisátalakulási hőmérsékleteit,

-

a Co és Si kivételével minden ötvöző csökkenti a kritikus lehűlési sebességet,

-

az ötvözőelemek nagy része a vas-szén ötvözetben új alkotók keletkezését okozza (pl. a karbidképzők karbidokat alkotnak),

-

egyes ötvözők oxidja, nitridjei nem fémes zárványokat alkotnak, a karbidoknak is ilyen a hatásuk.

Ismeretes, hogy az acélok edzhetőségének alsó széntartalom határa 0,22%. Ha a vizsgált acél ennél több szenet tartalmaz, adott körülmények mellett edzési repedések keletkezésével kell számolni. Ha az acél egyéb ötvözőket is tartalmaz, gyengén ötvözött acéloknál az acél összetételét a szén egyenértékkel (Ce) lehet figyelembe venni. 3.1.1. Jellegzetes acélfajták hegesztése

3.1.1.1. Kis C tartalmú ötvözetlen acélok hegesztése Ebbe a csoportba tartoznak a jól hegeszthető ötvözetlen acélok. Ezeknek a C tartalma általában 0,22% ha nincs bennük semmilyen ötvözőanyag és a Si nem nagyobb 0,3%-nál, a Mn 0,6%-nál. Az - 19 -

ilyen jól hegeszthető acél hegesztése előmelegítést nem kíván. A hegesztést bármelyik eljárással végezhetjük. A hegesztéstechnológiai utasítás a hegesztőpálca, huzal, ill. elektróda kiválasztásából, a paraméterek (I) megadásából és a hegesztési sorrend meghatározásából áll. A lágyacél hegesztésénél nehézséget csak az acél vastagsága okozhat. 40mm-nél nagyobb anyagvastagság teljes keresztmetszetében áthegesztve a 3 irányú zsugorodás miatt 3 irányú feszültségállapotot teremt, ami annak szívósságát teljesen leronthatja. Ilyen esetben a zsugorodási feszültségeket csökkenteni lehet 100-300°C-ra való előmelegítéssel. Az ilyen nagy keresztmetszetű kötést a hegesztés befejezése után 650°C körüli hőmérsékleten feszültségcsökkentő hőkezelésnek kell alávetni. Ugyanezek érvényesek a nagyobb folyás határú (350MPa) acélfajták hegesztésére is. Ezek már átmenetet jelentenek a gyengén ötvözött acélfajták felé. Az ilyen acélfajtáknál az alapanyag hőkezelését kell előírni. Ennek az előírásnak a szívósság fokozása a célja. Ezért nagy igénybevételű alkatrészek pl. jármű forgózsámoly, gépjárművek alvázainál, az alapanyag hegesztés előtti normalizálása vagy feszültség csökkentése is fontos követelmény. 3.1.1.2. Nemesíthető ötvözetlen acélok hegesztése Nemesíthető az acél, amely egyben edzhető is, tehát a varrat hőhatásövezetében edződési elridegedésre, edződési repedésképződésre hajlamos. Ebbe a csoportba tartoznak a 0,30-0,60% széntartalmú acélok, amelyeknek Mn tartalma 0,5-0,8% Si tartalma 0,15-0,4%. Ezek az acélok az összes eljárással hegeszthetők, ha az ép kötés eléréshez szükséges feltételeket biztosítjuk. E feltétel: 1. előmelegítés, 2. a hegesztés utáni lehűlés szabályozása, 3. a hegesztett kötés hőkezelése és 4. az elektróda választás feltételeit foglalja magába. A gyakorlat tanúsága szerint a 0,3-0,6% C tartalmú ötvözetlen acélok hegesztéshez való előmelegítésére elegendő a 150-250°C. Kézi ívhegesztésnél e hőköz alsó határát az 5-6mm, felső határát a 3,25mm átmérőjű elektródával való hegesztésnél választjuk a bevitt melegmennyiség figyelembevételével. A hegesztést követő lehűlést a hőhatásövezet keménységének csökkentése céljából lehetőleg lassítani kell. Elég azonban a hegesztett kötés huzattól való óvása, azbesztlapokkal való takarása. A hegesztett kötés feszültségcsökkenését 600-700°C-on való megeresztéssel érjük el. A 0,3-0,6% C tartalmú acél ívhegesztésére alkalmas olyan elektródát, amely egyezik összetételben az alapanyaggal, nehéz beszerezni. Ezért hegesztéséhez a bázikus elektródát kell alkalmazni, C tartalma azonban csak 0,10-0,12%. Ha az alapanyaggal azonos összetételű heganyagra van szükség, - 20 -

akkor a hegesztést saját anyagú pálca felhasználásával wolfram elektródás argon védőgázos (AWI) hegesztő eljárással kell végezni. 3.1.1.3. Gyengén és közepesen ötvözött acélok hegesztése Az ebbe a csoportba tartozó acélok ötvöző elemeinek határértéke: C tartalom 0,1-0,45%, Mn tartalom 0,3-1,5% Si tartalma 0,12-2,00% Ni tartalma 0-3,75%, a Cr tartalma 0-10%, végül a Mo tartalma 1,1%. Ezeket az alkotókat a megadott határok között igen sokféle betétben edzhető és nemesíthető acélfajta előállítására használják fel. A betétben edzhető acélalapanyagok rendeltetésüknél fogva edződésre nem hajlamosak és így előmelegítés nélkül hegeszthetők, hacsak méreteik az előmelegítést nem kívánják meg. A heganyagnak az alapanyaghoz hasonló összetétele miatt ezeket legtöbbször saját anyagú huzal felhasználásával AWI eljárással kell hegeszteni. Utána a cementálásnál lefolyó diffúzió egyenletessé tétele céljából normalizáló hőkezelést végzünk. A nemesíthető acélokat az jellemzi, hogy a Mn, Ni, Cr és Mo-nal való ötvözésük C-görbéiket ötvözettartalmukkal növekvő mértékben jobbra tolja, vagyis edződésre való hajlamukat növeli azáltal, hogy a martenzites átalakulás egyre kisebb lehűlési sebességnél megy végbe. Az ilyen edződésre hajlamos acélfajták hibamentes hegesztésének feltételei: 1. a hegesztéshez megfelelő hőmérsékletre való előmelegítés és 2. a hegesztés után végzett célszerű hőkezelés. 1. A szerkezeti acélok hegesztéshez való előmelegítése azt célozza, hogy a hőhatásövezet Ac3-nál, illetve Ac1-nél nagyobb hőmérsékletre hevült része a megengedettnél nagyobb keménységűre ne edződjék. Ezt a hatást az a jelenség okozza, hogy az előmelegítés az átkristályosodó körzet lehűlési sebességét csökkenti és így az ausztenit bomlástermékeiben növekszenek a perlit, illetve bainit részarányai a martenzithez képest. Ha az előmelegítés hőmérséklete az illető acél Ms hőmérsékletét meghaladja, akkor a martenzitképződést teljesen ki lehet küszöbölni. Az előmelegítés hőmérsékletét leggazdaságosabban arra a legkisebb hőfokra kell választani, amelynél az átkristályosodó hőhatásövezet a megengedett értékre (pl. 300HB-re) keményedik. Ez a hőmérséklet az egyes acélfajták edződési hajlama és Ms hőmérséklete szerint változik. 2. A hegesztést követő hőkezelés célja: -

a hőhatásövezetben keletkezett martenzit és annak metastabilis bomlástermékeinek stabilisabb bomlástermékké, szferoidittá való átalakítása

- 21 -

-

a hegesztett kötésben keletkezett saját feszültségek eltüntetése vagy a legnagyobb mérvű csökkentése.

Mindkét célt általában kétféle hőkezeléssel érhetjük el: a) teljes átkristályosítással, vagy b) nagy hőmérsékletű megeresztéssel. a) A teljes átkristályosító hőkezelésnek az az előnye, hogy az alapanyaggal azonos összetételű heganyag öntési szövetét az alapanyagéhoz egészen közelálló szövetté alakítja át. Ezzel együtt jár a szilárdsági tulajdonságok azonossága is. Ebből következik, hogy minden olyan esetben amikor ennek lehetősége megvan, mindig ilyen teljes átkristályosítást kell végezni. Az átkristályosító hőkezelésnek 3 eljárása van: 1.

a normalizálás,

2.

a teljes vagy átkristályosító lágyítás,

3.

a nemesítés.

b) A nagy hőmérsékletű megeresztés lényege a hegesztett kötésnek az Ac1 hőmérsékletnél 30100°C-al kisebb hőmérsékleten való hevítése. Ez a hőkezelés a hőhatásövezetben keletkezett martenzitet az alkalmazott hőmérséklet és időtartam megszabta koaguláltsági fokkal bíró szferoiditté alakítja. Eközben a hegesztés kötésben maradt feszültségek csökkennek az acélnak a megeresztés hőmérsékletén lecsökken meleg folyási határáig. A heganyag primer öntési szövete változatlan marad, de a ferrit tűk tompulnak, szélük kezd életlenné válni és hasonlítani a nagy hőmérsékleten keletkezett bainitre. Eközben természetesen a heganyag keménysége is csökken. A nagy hőmérsékletű megeresztésnek tehát a hegesztett kötés egyneműségére távolról sincs olyan jó hatása, mint az átkristályosításnak, mégis előszeretettel használják. Ennek a hőkezelésnek előnyei: 1. legtöbbször elég hozzá az acél Ac1 hőmérsékletének ismerete, 2. az átkristályosításhoz képest lényegesen kb. 200°C-al kisebb hőmérséklete, 3. nem okozhat edződést, 4. nem kíván szabatos hőfokesést, 5. helyi hevítéssel is végezhető, 6. kisebb a revésedés 7. az Ac1 hőmérséklet alatt nagyobb az acél meleg folyáshatára mint az Ac3 fölött és így kisebb az önsúly okozta torzulás. Az ilyen feszültségcsökkentő megeresztésnek is van azonban egy olyan jellege, amelynek ismerete nélkül nem érünk célt. Minden ebbe a csoportba tartozó gyengén és közepesen ötvözött acélnak van - 22 -

egy hőmérsékletköze, amelyben keménysége rohamosan csökken. A nagy hőmérsékletű megeresztés hőmérsékletét a rohamos keménységcsökkenést okozó hőmérsékletnél nagyobbra kell választani (14. ábra). Az ábra szemlélteti azt a hőmérsékletközt (400-600°C) amelyet a kissé és közepesen ötvözött, nemesíthető szerkezeti acélok hegesztése közben alkalmazott hőkezeléseknél tudatosan kerülni kell. Ezt a hőközt a nagyobb hőmérsékleten kezelt hegesztett kötéseknek lehetőleg gyorsan kell átfutnia.

14. ábra 3.1.1.4. Ferrites krómacélok hegesztése Ilyenek a 0,1% körüli szén és 16-18% króm tartalmú nem rozsdásodó és a 0,2% körüli szén és 2427% krómtartalmú hőálló acélfajták. Ezeknek anyaga kevés karbid szennyező mellett túlnyomó részt krómferritből áll, mely a 20°C-tól a likviduszig terjedő hőmérsékletköz bármely hőfokára hevítve nem megy át allotróp átalakuláson, átkristályosodáson. Ezeknek az acéloknak hegesztésénél az edződés veszélye nem fordul elő, ez okból tehát nem kell előmelegítést alkalmazni. A ferrites krómacélok hegesztési gyakorlatában gyakran jelentkezik a hegesztett kötés túlhevítési övezetében bekövetkező repedés. Oka hármas: 1. szemcsedurvulás, 2. a zsugorodási feszültség és 3. a krómferrit átmeneti hőmérsékletének nagy értéke. A ferrites Cr-acélok hegesztési repedésének elkerülésére, ha annak lehetősége megvan, 350-400°Cos előmelegítést alkalmaznak. Ennek jó hatása, hogy a megömlött anyagnak a likvidusz és a 400°C között bekövetkező zsugorodása okozta feszültség az alapanyag szívós állapotában csökkenhet maradó alakváltozás útján. - 23 -

A hőálló ferrites krómacélok elridegedését a 600-800°C-on történő huzamos izzításnál kiváló szigmafázis (FeCr) okozza. Az ilyen hőmérsékletnek tartósan kitett 30%-nál több krómot tartalmazó ferrites krómacélból hegesztett szerkezet üzem közben idő előtt tönkremegy. Ilyen tartós hőhatásra csak 12-17% Cr tartalmú ferrites krómacélt vagy Ti-nal stabilizált 18/8 krómnikkel acélt szabad használni. 3.1.1.5. Ausztenites acélok hegesztése a) Ausztenites Cr Ni acél hegesztése Az ausztenites saválló és hőálló acélok a Cr-Ni, a Cr-Mn és Cr-Ni-Mo ötvözetcsoportokat ölelik fel, amelyeket egyetemlegesen az jellemez, hogy ausztenites szerkezetűek és nagy szívósságukat a folyékony N2 hőmérsékletéig megtartják. A hőhatásövezetben tehát edződés itt sem fordulhat elő. Nem jelentkezik itt a ferrites krómacéloknál előforduló szemcsedurvulás. Az ausztenites acélok hegesztéstechnológiájának feltételeit azoknak a fizikai és metallográfiai jellege szabja meg: 1. hővezetőképességük lényegesen kisebb (egyharmada), 2. hőtágulásuk 1,5 szerese a lágyacélnak, 3. ausztenites szövete gyors hűléssel homogenizálódik a nagy, 900°C-nál nagyobb hőmérsékletről gyorsan hűtve lágyul és szívóssága nő. Jellegük tehát ellentétes a perlit-martenzites acélokéval, ezért mindazok a feltételek, amelyek az edződésre hajlamos acélok hegesztésénél kedvezőek, itt károsak és viszont. Ezért pl. az ívhegesztésnél kisebb áramerősségekkel kell hegeszteni. Alátámasztásul előnyös olyan nagy tömegű anyagot választani, amely a varrat környezetéből gyorsan vezeti el a meleget és a lemezhez nem heged. E célra a rézrudak, vagy alakra öntött réztömbök a legalkalmasabbak. Az ausztenites acélok hegesztésénél általános irányelv a hegesztést közvetlenül követő (edzésre emlékeztető) gyors hűtés. Lehet a varratot folyamatosan vízbe meríteni, vagy vízsugárral hűteni. Előmelegítést alkalmazni nem szabad, hegesztést követő hőkezelés tilos. Kivételesen alkalmazzák az ausztenites lehűtést, 1000°C-ról vízben való hűtést. b) Ausztenites mangánacél hegesztése Az 1,2% C, 12% Mn alapösszetétellel jellemzett ausztenites mangánacél hegesztésére hasonló elvek érvényesek, mint az ausztenites krómnikkel bázisú ötvözetekére. Az előmelegítés a 350°C fölötti hevítéskor bekövetkező karbidkiválások szívósságcsökkentő hatása miatt igen káros, ezért tilos. Hegesztést követő egyetlen hőkezelést az ausztenites lehűlést, ha arra mód van, mindig alkalmazzuk, mert a hegesztés közben a hőhatásövezetekben kivált karbidokat oldatba viszi és a hegesztett kötés maximális szívósságát biztosítja. Az ausztenites mangánacél - 24 -

hővezetőképessége még kisebb, hőtágulása még nagyobb, mint az ausztenites krómnikkel acéloké. Ezért még nagyobb a hegesztés utáni lehűlés közben a zsugorodási feszültség okozta repedésképződés veszélye, a karbidkiválások miatt erősen csökkent szívósságú hőhatás övezetekben. Általános irányelv, hogy a hegesztési munkarendeket úgy kell megszabni, hogy a hőhatásövek minél gyorsabban lehűljenek. Tehát ívhegesztésnél: kis átmérőjű elektróda, kis ármerősség, rövid varrathernyó darabok közbeiktatott hűlési szakaszok (hideg hegesztés). Legtöbb esetben a fent megadott irányelvek sem elegendők az ún. „varratágy-repedés” elkerülésére, amelynél a lerakott varrathernyó kiszakad az alapanyagból. Ezért az ausztenites mangánacél hegesztéstechológiájában rendszeresen kell alkalmazni a rövid 30-40mm-es hernyó hűlése közben azok kalapácsütésekkel való nyújtását. Egyedül így lehet hatásosan elkerülni a zsugorodási repedések keletkezését. Abban az esetben, ha ausztenites mangánacéllal ötvözetlen acélt rakunk fel, az átolvadás ötvözetében könnyen keletkezik edződési repedés. Ezt legkönnyebben 18/8 krómnikkel bázisú párnaréteg felrakásával kerülhetjük el. 3.1.1.6. Erősen ötvözött szerszámacélok hegesztése Ebbe a csoportba három acélcsalád tartozik: 1. a K jelű hidegalakító szerszáma célok ( C = 2 − 0,5% Cr = 12 − 1% ) 2. a W jelű meleg szerszámacélok ( C = 0,4 − 1,5% W = 11− 1% ) 3. az R jelű gyorsacélok ( W = 18 − 1% Cr = 4% V = 1% C = 0,8 − 12% )

Ezek az acélok a következő feltételekkel hegeszthetők: a) lágyítás, b) előmelegítés, c) hegesztés, d) lágyítás. A különböző minőségű acélok hőkezelési utasításait azok C-görbéi alapján dolgozzuk ki. Célszerű az izotermás lágyítás alkalmazása, mert ennek hőntartási ideje a legrövidebb. Az előmelegítésnek két módja alakult ki: 1. az úgynevezett egyszerű és 2. az ausztenites előmelegítés. Az egyszerű előmelegítés a választott hőmérsékletre a munkadarab anyagától függő sebességgel való felhevítésből áll. Így melegítjük elő a legtöbb gépalkatrészt. - 25 -

A nagymértékű, bonyolult alakú, magasabb ötvözött darabok hegesztésnél teljes biztonsággal csak úgy tudjuk elkerülni a repedést, ha az alkatrészt ausztenites állapotban hegesztjük. Erre a célra szolgál az ausztenites előmelegítés, amelynek menete a következő: az alkatrészt az edzési hőfokra hevítjük és az előmelegítési hőfokon tartott sófürdőben lehűtve az előmelegítő dobozba helyezzük, és ott végezzük el a hegesztést. Ennél az eljárásnál a C-görbe erősen jobbra tolt helyzete miatt az anyag túlhűtött ausztenites, tehát képlékeny alakításra alkalmas állapotban van az egész hegesztés alatt. A hegesztést általában kézi ívhegesztő eljárással végezzük el. Több elektróda lehetővé teszi az úgynevezett „egytömegű” salakolás nélküli hegesztést is. 3.1.2. Az acélalkatrészek kötőhegesztése

Kötőhegesztés repedt, törött alkatrészek felújításakor szükséges. Ez kényes feladat, ha az alkatrész élet- és vagyonbiztonság tekintetében veszélyes. A gyakorlat bebizonyította, hogy az ilyen alkatrészek felújítása is biztonsággal megoldható, ha elemezzük az üzemi igénybevétel erőhatásait, az alkatrész gyenge pontjait, és lehetőségünk van konstruktív módosításra, amellyel kiküszöbölhetjük az átmeneti zóna szilárdságcsökkentő hatását. Az acél alkatrészek kötőhegesztésének nehézségeit egy ötvözet acélból készült balesetveszélyes alkatrész felújításának műveleti sorrendjével mutatjuk be, amely a következő műveletekből áll: 1. a repedés vagy törés terjedelmének meghatározása, 2. az alkatrész lágyító hőkezelése, 3. a repedt vagy törött fémrész eltávolítása (kiköszörülés, kifűrészelés), 4. hegesztés előtt az alkatész előmelegítése kb. 400°C-ra, 5. a repedés körül eltávolított fémrész betöltése, lehetőleg az alapanyag szakítószilárdságának és szövetszerkezetének megfelelő varratanyaggal (törött darabokon a teljes keresztmetszet meghegesztése több varrattal), a hegesztés alatt az alkatrészt 300-400°C hőmérsékleten kell tartani, hogy a varratok nagyobb gyökhibától, salak- és gázzárványoktól mentesek legyenek, 6. amennyiben a behegesztett varratanyag szilárdsága az igénybevétel szempontjából nem elégséges – ami az esetek többségében fennáll – a hegesztett rész tehermentesítése konstruktív módosítással oldható meg, 7. a hegesztett alkatrész normalizálása, 8. mechanikai megmunkálás, 9. a hegesztett alkatrész nemesítése az alapanyagra vonatkozó szabvány szerint, 10. az alkatrész műszeres repedésvizsgálata.

- 26 -

A hibás alkatrészek hegesztése javításáról le kell mondanunk, ha a felsorolt szempontok szerint a végrehajtás nem valósítható meg, és ha a felújított alkatrész a szilárdság tekintetében az újjal nem azonos értékű. Ismeretes, hogy az acélanyagok a húzó és nyomó igénybevételnek nagyjából egyformán állnak ellent, tehát ismételt nyomásra is épp úgy kifáradnak, mint ismételt húzásra. A fárasztó erőhatások elsősorban a maximális feszültség alatt álló kristályokat veszik igénybe. Az elcsúszási vonalak innen indulnak ki, majd átterjednek az ép anyagszerkezetre és az egész keresztmetszet törését idézik elő. A kifáradási törés mindig a legnagyobb feszültségek gyűjtőhelyén szokott létrejönni, ezért sokszor ezeken a helyeken tehermentesítő megoldást kell alkalmazni. 3.1.3. Az acél alkatrészek feltöltőhegesztése

A feltöltőhegesztést a javítóiparban általában kopott alkatrészek felújítására és élfelrakó hegesztésre alkalmazzuk. Feltöltőhegesztéskor mindig sekély beolvadásra törekedjünk, lehetőség szerint a legkisebb hőhatás érje a munkadarabot. Fontos továbbá, hogy a feltöltött fémréteg mechanikai és kémia tulajdonságai (keménység, kopás- és korrózióállóság) a kívánt követelményeket kielégítsék. Feltöltőhegesztéskor ezért a hozaganyag megválasztása fokozott jelentőségű. Acél alkatrészek kézi felöltését célszerű villamos ívhegesztéssel végezni. Ez előnyösebb a gázhegesztésnél, mivel a hőbevitel ennek következtében a hőhatásövezet és az alakváltozás lényegesen kisebb. Nemesíthető acél alkatrész kézi villamos ívhegesztéssel végzett feltöltésének műveleti sorrendje a következő: 1. a hegesztendő alkatrész tisztítása, 2. hibás rész előmunkálása hegesztéshez, 3. hibás részek hegesztése, 4. az alkatrész normalizálása az alkatrész anyagától, rendeltetésétől függően, 5. mechanikai nagyoló megmunkálás, 6. műszaki követelményeknek megfelelő hőkezelés, 7. a hegesztés és hőkezelés minőségének ellenőrzése, 8. mechanikai simító megmunkálás, 9. végellenőrzés. Ilyen alkatrészek hegesztéses felújítására nézzünk néhány jellegzetes példát. Gyakori, hogy a tengely típusú alkatrészeken a kerbfogazás megkopik, kiverődik. Az ilyen alkatrészeken a kopott részt hosszvarratokkal töltjük fel. A varratok helyes lerakási sorrendjével elérhető az

- 27 -

elhúzódásmentes hegesztés (15. ábra). A felöltött részből konstruktív módosítással kúpos tengelyvéget is kialakíthatunk, amelybe ékpályát marunk. A kézi feltöltést 25mm-nél kisebb átmérőjű kopott csapokon menetszerű varratvezetéssel célszerű hegeszteni (16. ábra). Ilyen módszerrel például a kardánkereszt kopott csapjai feltölthetők. Első műveletként az alkatrészt lágyítjuk, majd a kopott csapról a cementált réteget leesztergáljuk. Hegesztéskor az elektródát a csap palástjához 5-10°-os szögben vezessük. A menetes hegesztés során a függőlegesen álló csapon alulról felfelé haladva rakjuk fel a varratot.

15. ábra A hosszvarratok felrakásának sorrendje kerbfogazású csapon

16. ábra Acél alkatrész kézi feltöltése menetes körvarrattal (a) és az elektróda dőlési szöge (b)

A kézi ívhegesztéssel végzett feltöltés közben az ív hatására megolvadó elektróda fémcseppjei az alkatrész felületének megolvadt anyagába ömlenek. Az elektróda és az alkatrész között állandó ívközt kell tartani. Ez három feltétel egyidejű kielégítésével lehetséges: -

az elektróda végét állandó sebességgel kell közelíteni az alkatrészhez,

-

az elektróda végét állandó sebességgel kell az alkatrésszel párhuzamosan vezetni,

-

az elektróda végét állandó kilengéssel és sebességgel kell a varrathoz képes keresztirányba lengetni a megfelelő varratszélesség kialakítása céljából.

A hegesztő a három feltételnek kézzel – egyéni adottságától függően – csak többé-kevésbé tud eleget tenni. Az ívköz változó nagysága, az elektróda egyenetlen vezetése és lengetése változó nagyságú leolvadó cseppeket, egyenetlen varratot eredményez. Fokozottan vonatkozik ez a vékony varratokra, ahol az állandó ívtartás még nehezebb. Ezért a jobb minőségért célszerű a félautomatikus és az automatikus hegesztési eljárásokat alkalmazni, mert ezeknél az elektróda mozgatása gépesített, így kevesebb a hibaforrás.

- 28 -

3.1.4. Öntöttvas alkatrészek felújítása

Szürkeöntvényből, temperöntvényből sokféle gépalkatrészt gyártanak. Szürkeöntvényből készül az összes bonyolult, öntött alkatrész pl. motortömb, lendítőkerék, hengerfej, szerszámgépágyak stb. Temperöntvényből készülnek a differenciálházak, a különböző biztonsági kapcsolók stb. Az öntöttvasat villamos ívvel és gázlánggal egyaránt lehet hegeszteni. A különböző szilárdságú, minőségű öntöttvas alkatrészek töréseinek repedéseinek hegesztése az alábbi módszerekkel lehetséges: -

meleghegesztés,

-

félmeleg hegesztés,

-

hideghegesztés.

Az első két eljárás végrehajtásához a meghibásodott alkatrészt teljes terjedelemben elő kell melegíteni, meleghegesztésnél 500-600°C-ra, félmeleg hegesztésnél 300-400°C-ra, hegesztés közben pedig gondoskodni kell a hőmérséklet fenntartásáról. A gyakorlatban előforduló öntvénymeghibásodások egyedi jellegűek, a javítási feladat alkatrészről alkatrészre változik, ezért az előmelegítést nem igénylő ún. hideghegesztési technológia alkalmazása a leginkább célravezető, így a továbbiakban ezt ismertetjük. 3.1.4.1. Öntöttvas alkatrészek hideghegesztése A meghibásodások (törések, repedések) javítása két alapműveletből és a minőség-ellenőrzésből tevődik össze: a) A hibahely előkészítése hegesztéshez Hegesztés előtt a hibahelyet hornyolással elő kell készíteni. Ennek során lényeges az élek és éles sarkok lekerekítése, mert azok hegesztés közben veszélyes túlterhelésnek vannak kitéve. A varrat-előkészítés történhet: -

erőteljes fúvó hatású hornyolóelektródák segítségével,

-

véséssel, vagy

-

köszörüléssel.

Ez utóbbi esetben a hornyolt felületeket célszerű reszeléssel megtisztítani a csiszolókorong kopástermékének eltávolítása céljából, mivel ennek jelenléte hegesztés során zárványképződéshez vezet.

- 29 -

b) A hibahely hegesztése Az öntvényanyagok sikeres hideghegesztéséhez két alapvető gyakorlati tényező együttes figyelembevétele szükséges: hegesztésnél a hőterhelés minimálisra való csökkentése céljából vékony (Ø2-2,5mm) elektródával kell dolgozni az ív stabilitáshoz szükséges legkisebb áramerősség (45-60A) mellett, a folyamatosan hegesztett varrat hossza nem haladhatja meg az elektróda átmérőjének tízszeresét (max. 25 mm). Mindkét előírás az öntvény hőterhelésének csökkentését célozza. A hegesztés környezetében az alapanyagnak a javítás teljes időtartama alatt „hidegnek” kézzel tapinthatónak kell maradnia. Az ív lehetőség szerint rövid legyen és az elektródát nem szabad túl sokáig egy ponton tartani se, hogy az egy menetben felhegesztett réteg ne legyen túl vastag. Közvetlenül hegesztés után minden varratot alaposan – de nem túlzott erejű kalapácsütésekkel – tömöríteni kell. Ezáltal a hegesztett zónában keletkezett feszültségek csökkenthetők, a heganyagok minősége javítható. A vékony rétegek javítják a varratkovácsolás hatékonyságát és lehetőséget nyújtanak többrétegű hegesztésre. Ennek az előnye, hogy a korábban felrakott varrat szövetszerkezete a következő réteg elhelyezésénél keletkező hőhatástól normalizálódik. A hideg szövetelem részben felbomlik, átrendeződik és így a repedési hajlam jelentősen csökken. 3.1.4.2. Az öntvényhegesztés műveletei Az öntöttvas hegesztés műveletei a következők: -

az alkatrész előkészítése,

-

a hibahely előkészítése a hegesztéshez,

-

a hibahely hegesztése,

-

minőség-ellenőrzés.

a) A javítandó alkatrész előkészítése Alapos lemosás után szemrevételezéssel és szükség szerint repedésvizsgálattal meg kell határozni a hiba jellegét, kiterjedését és javíthatóságát. Ezek alapján dönthető el, hogy milyen mértékű szétszerelést kell végezni, szükség van-e különleges befogásra vagy speciális helyezőelemek alkalmazására. Nagy tömegű öntvények javításakor gondoskodni kell arról is, hogy a munka balesetmentesen végrehajtható legyen, tehát megfelelő alátámasztással vagy rögzítéssel biztosítani kell az öntvény stabil helyzetét. Az esetenként szükséges rögzítő, vagy tájolóelemeket már a hornyolás megkezdése

- 30 -

előtt fel kell szerelni. A repedésvizsgálat ugyanazzal a vegyszeres eljárással végezhető, mint a készre hegesztett öntvényellenőrzésekor. b) A hibahely előkészítése hegesztéshez Az öntvényhiba javítása – a meghibásodás jellegétől függően – kiszerelt alkatrészen vagy közvetlenül a gépen is elvégezhető. A meghibásodás szemrevételezése során – a hibahely környékének mechanikus megtisztítása után – a hiba kiterjedését jól látható módon be kell jelölni. A hibahelyet hegesztés előtt az öntvényfalvastagság 60%-ának megfelelő mélységben hornyolással kell előkészíteni oly módon, hogy a hegesztendő felületen éles sarkok, feszültséggyűjtő gócok ne maradjanak. A hornyolási művelet történhet mechanikusan, pl. köszörüléssel, véséssel, vagy hornyolóelektródák használatával. Elektromos varrat-előkészítés esetén a repedés nyomvonalát célszerű előzőleg krétával kijelölni. A megfelelő áramerősség (Ø3,25/160-300A) beállítása után az elektródát laposan, kb. 10°-os szög alatt tartva, rövidre zárással kell az ívet begyújtani. Ezt követően az ívfutás irányába tartva, erőteljes tolással kell a hornyolást elvégezni. A művelet végrehajtásánál ügyeljünk arra, hogy az intenzív fúvóhatás miatt az izzó fémszemcsék a hornyolás irányába 2-3m távolságra is szóródnak. Az égés illetve gyulladás veszélyét árnyékoló fémpajzsok célszerű elhelyezésével előzhetjük meg. Közepes falvastagságú (5-15mm) öntvények esetén az előkészítését egy oldalról kell elvégezni a 17/a. ábra szerint. Nagyobb, 15mm-t meghaladó öntvényvastagságnál a hornyolást két oldalról a 17/b. ábra szerint végezzük el. Ha ez például zárt öntvényház miatt nem lehetséges, a hornyolási szöget 90°-ról 100-110°-ra növeljük meg.

17. ábra Repedés előkészítése hegesztéshez Mélyebb hornyok elkészítéséhez a hornyolóelektródával többször is el kell végezni a műveletet a 18. ábrán bemutatott módon és sorrendben. Többszöri hornyolás esetén ügyelni kell az alkatrész hőmérsékletére, túlhevülés ez esetben sem engedhető meg.

18. ábra Hornyolási sorrend nagyobb falvastagságú öntvényben - 31 -

c) A hibahely hegesztése A megfelelően előkészített és megtisztított hibahely javításának első lépése a repedés két végének lezárása, a repedés továbbterjedésének megakadályozása céljából. A két záróvarratot a 19. ábrán látható módon a repedés irányára merőlegesen kell elkészíteni vagy Ø3-4mm furattal lehatárolni a repedés két végét. A hegesztéshez – függetlenül az öntvény falvastagságától – vékony (Ø2-2,5mm) nikkelbázisú elektródát használjunk 45-60A áramerősség mellett. Az első réteg felvitelénél különösen ügyeljünk arra, hogy egy-egy varratsor hossza 20-25mm-nél ne legyen nagyobb és az alkatrész a hegesztés környezetében ne hevüljön fel, a hegesztési folyamat alatt kézzel mindvégig tapintható maradjon. Véletlen túlhevülés esetén várjuk meg az alkatrész természetes kihűlését semmi esetre se hűtsük mesterségesen. Minden varratsor elkészítése után erőteljes kalapácsütésekkel tömörítsük a réteget, és a salakmaradványokat drótkefével távolítsuk el. A túlzott, koncentrált hőbevitel elkerülése végett az egyes varratokat a 19. ábrán látható sorrendben rakjuk fel. Az első varratsor – annak nikkellel való felötvözése által – biztosítja az önmagában is rideg, törékeny öntvényanyaggal való kapcsolatot, ezért az első rétegek felhegesztése különös gondot igényel.

19. ábra Hegesztési sorrend Amennyiben a repedés két végét lezáró keresztirányú varrat a hegesztés közben átrepedt, ez arra utal, hogy a hegesztés környezetében nagyobb feszültségzóna keletkezett. A továbbterjedt repedést annak végénél újra zárni kell és a hornyolási műveletet is újra el kell végezni. Nagyobb falvastagság esetén két oldalról hornyolt felületek javítóhegesztéséhez csak a nikkelbázisú elektróda felel meg. A 15mm-t meghaladó és jellegénél fogva zárt, egy oldalról előkészített öntvények esetén kombinált hegesztést kell alkalmazni. Az első alapozó varratsort ez esetben is a közepes falvastagságú öntvények javításánál leírt módon visszük fel. A második varratrétegtől kezdve alacsonyabb Ni tartalmú, ún. ferronikkel elektróda is használható a 20. ábrán bemutatott módon.

- 32 -

20. ábra Kombinált hegesztés vázlata Az egyes varratsorok kovácsolása és a salak eltávolítása mindkét elektródatípusnál alapvető követelmény. Olyan esetben, ha a meghibásodás nem repedés jellegű hanem nagyobb felület kitöréséről van szó, a javítás lágyacéllemez behegesztésével történhet a következők szerint: -

Az öntvényalkatrész törési felületét mechanikusan, a falvastagság maximum 40%-ának eltávolításával készítjük elő.

-

A hiba alakjának megfelelően kivágjuk az acéllemez betétet oly módon, hogy annak behelyezésekor 1-2mm hézag maradjon. Az acélbetétet falvastagsága az acél nagyobb szilárdsága miatt 20-25%-kal kisebb lehet, mint az öntvényé.

-

Az acéllemez kötési felületét nikkelelektródával egy rétegben feltöltjük, tömörítjük és a salakot eltávolítjuk.

-

Az öntvény előkészített felületét a leírt módon nikkelelektródával egy rétegben lefedjük.

-

Az acélbetétet a hibahelyre négy ponton egy-egy rövid varrattal rögzítjük, majd

-

a hegesztést a korábbiakban leirt varrat elhelyezési sorrend szerint elvégezzük.

d) A javítás minőség-ellenőrzése A javított alkatrészeken elhelyezett varratok zárványmentességét és a kötés minőségét penetrációs hibakimutató vegyszerek – pl. DIFFU-THERM készlet – segítségével ellenőrizhetjük. A kötés szilárdsága növelhető, ha a leélezett törési felületbe menetes lágy acélcsapokat csavarunk. Ezek a heganyaggal jól kötnek és erősítik a kötést. Előkészítéskor a varratvájatba M6-M12 méretű menetes szegcsavarokat kell behajtani úgy, hogy az egymás melletti csavarok távolsága 2-5d legyen (21. ábra). A csavarokat nem szabad tövig behajtani, mert akkor a leszűkült keresztmetszetben repedés keletkezik. A behajtott csavarok az oldalfal síkjából kb. 1-2mm-re álljanak ki. A csavarokat csak enyhén szabad meghúzni. A hegesztést savas elektródával a lágyacél csavaroknál kell elkezdeni, s a kötés lényegében a csavarok között jön létre. A szegcsavarozott varratokkal jelentősen szilárdabb kötést nyerünk. Biztos tömítés érhető el, ha a hegesztést nikkel vagy nikkel bázisú elektródával végezzük el.

- 33 -

21. ábra Öntvényhegesztés csapos merevítéssel A hideghegesztéshez alkalmazott elektródákat kivétel nélkül magas nikkeltartalommal vagy tiszta (99,5%) nikkelmaggal készülnek. A tiszta nikkel – mint ismeretes – nem hajlamos szénfelvételre, – az öntöttvas alkatrészek széntartalma viszont igen magas (2,2-3,7%) – emellett nagy nyúlásértékkel (30%) és az öntvényekénél magasabb szakítószilárdsággal rendelkezik ( Rm = 550 − 600 MPa ). A magas nyúlásérték a heganyag és az öntvény között, az ívhegesztés hőhatására fellépő eltérő hőtágulás kiegyenlítését segíti elő. Természetesen az első varratréteg felvitelénél elkerülhetetlen a heganyag és az alapfém keveredése, illetve a heganyag vassal való hígulása. A kötési zónában ezért bizonyos szénfelvétel mindenképpen kialakul, amely cementit formájában jelenik meg a varratban. A cementit a túlzott hőbevitel miatt többnyire hálós elrendezésű, ami szilárdsági szempontból igen veszélyes repedésgócok kialakulásához vezethet. Ez elkerülhető, ha az első varratsort még meleg állapotában kovácsoljuk, s így a cementitháló széttöredezik, illetve ha a második varratsor felvitelekor keletkező hő hatására a szövetszerkezet átalakul – normalizálódik. Mindezekből az következik, hogy egyrétegű hideghegesztéssel az öntvényjavítás nem lehet sikeres. Magas nikkeltartalmú elektródák alkalmazása 5-15mm falvastagságú öntvények esetén célszerű. Nagyobb falvastagság esetén az alacsonyabb Ni tartalmú öntvényelektródákkal kombinált hegesztés javasolható. Az első 2-3 varratsort ez esetben is magas nikkeltartalmú elektródával kell elkészíteni, de a nagy falvastagságból adódó mély horony kitöltése olcsóbb, ún. ferronikkel elektródával is elvégezhető szilárdságcsökkenés és repedésveszély nélkül. - 34 -

3.1.4.3. A temperöntvények hegesztése A temperöntvényt fehér nyersvasból állítják elő úgy, hogy nagy hőmérsékleten izzítják. Ekkor a cementit ferritre és szénre bomlik. Ha a fehéröntvényt semleges közegben 900-1000°C-on izzítják, majd utána a perlit megbontására 725°C fölött tartják, a szövet ferritből és temperszénből fog állni. Törete sötétszürke, ezért fekete temperöntvénynek nevezik. Ha a fehéröntvényt oxidáló közegben izzítják, a cementit bomlásából keletkezett temperszén oxidálódik. Az ilyen temperöntvény szövete perlitből, ferritből és kevés temperszénből áll. Törete világosszürke, ezért fehér temperöntvénynek nevezik. A fekete temperötvények hegesztésekor a következő nehézségekkel számolhatunk. A fekete temperöntvény bár hegeszthető, de az anyag szerkezetének inhomogenitása miatt a hegesztés nem mindig sikeres. Hegesztéskor kemény, rideg gócok keletkeznek, amelyek a heganyagban, részben az átmenti zónában helyezkednek el. Ezek a részek már kis ütés hatására is megrepednek. A kemény rétegek keletkezésének valószínű oka, hogy a kivált temperszén a felhevített vasban oldódik és a gyors lehűlés következtében cementit alakjában kiválik. A perlites alapanyagú temperötvényben ezenkívül martenzit is keletkezik. Az ilyen kemény helyeket, ha az anyag még nem repedt meg, utólagos izzítással el lehet tüntetni. A fekete temperöntvényt acetiléndús lánggal hegesztik, öntöttvas pálcával és hegesztőporral. Hegesztés után a munkadarabot lassan szabad lehűteni. Az így készített varrat olyan rideg, mint a hideghegesztéssel készített szürkevas varrata. Ismeretlen összetételű temperöntvényt célszerűbb keményforrasztással javítani. A forrasztás 800840°C-os hőmérsékletén a temperszén még nem oldódik. A fehér temperöntvény, ha tisztán ferrites, minden nehézség nélkül hegeszthető. Gázhegesztéssel a fehér temperöntvényt semleges lánggal és az alapanyaggal azonos hegesztőpálcával hegesztik. A villamos ívhegesztéshez lágyacél vagy nikkel bázisú elektródák alkalmasak. Ha nem tiszta ferrites a temperöntvény, hegesztéskor martenzites, cementites rétegek keletkeznek. Ez csökkenthető, ha kisebb hőenergiával, tehát vékony elektródával, kis áramerősséggel és szakaszosan hegesztünk. 3.1.5. Alumínium alkatrészek hegesztése

A gépek, berendezések számos alkatrésze alumíniumötvözetből készül, pl. hajtóműházak, különböző lemezburkolatok stb. Az alumínium hegesztésével kapcsolatos előírásokat az MSZ 6581 tartalmazza. Az alumínium alkatrészek gázhegesztéssel, kézi ívhegesztéssel javíthatók.

- 35 -

Az alumínium ötvözői közül szilárdságnövelők a réz, a magnézium és a vas. Szemcsefinomító hatású a titán és a króm. A korrózióállóságot javítja a mangán és az antimon. A nikkel a hőszilárdságot növeli, a forgácsolhatóságot ólom- vagy bizmutötvözéssel lehet javítani. Az ötvözők nagy része az alumíniummal szilárd oldatot alkot, ezek az alakítható alumíniumötvözetek. Ha az alumínium az ötvözővel kis ötvözési százalék mellett is eutektikumot alkot, kicsi a zsugorodása és olvadáspontja, valamint meghatározott hőmérsékleten bekövetkező dermedése miatt öntészeti célokra kiválóan alkalmas. Ezek az alumínium ötvényötvözetek. Mindkét ötvözettípus egy része nemesíthető. A nemesítés homogenizáló hőkezelésből (450-530°C) és ezt követő hirtelen lehűtésből és mesterséges öregbítésből (180-200°C) áll. Az alumínium ötvözetek többé-kevésbé jól hegeszthetők, bár az egyes ötvözetek jó szilárdságú hegesztése nehézségekbe ütközik. Az alumínium különleges fizikai, kémiai és szilárdsági tulajdonságaiból adódóan az acéloktól és egyéb fémektől eltérő technológiával hegeszthető. Az alumínium olvadáspontja 658°C és az olvadáspont ötvözéssel általában még csökken. Egyes ötvözetekben bizonyos alkotók megolvadása már 450°C-on megindul. Ez az igen kis hőmérséklet azt eredményezi, hogy csak nagy gyakorlattal rendelkező hegesztő tudja a megömlést észlelni, mivel a könnyűfémek olvadáskor színüket nem változtatják. Ezért gázhegesztéskor a kezdődő olvadást a hegesztőhuzallal kell kitapogatni. Kis olvadási hőmérséklet elvileg kis hőmérsékletű lángot és kis hőmennyiséget követel. Az alumínium hegesztésekor ezenkívül a legtöbb nehézséget az alumínium és az oxigén vegyrokonsága okozza. A megömlesztett alumínium felületén gyorsan oxidhártya (Al2O3) keletkezik, melynek vastagsága az ötvözettől függ. Az oxidhártya olvadáspontja 2050°C, és ez olvasztáskor mindig keletkezik, így oxidoldó hegesztőporok alkalmazása szükséges. Kivételt képez a fordított polaritással végzett argon védőgázos hegesztés, ahol a katódporlasztás az oxidréteget eltávolítja. Nehezíti a hegesztést az alumíniumötvözetek azon tulajdonsága, hogy a dermedés alatti hőmérsékleten szilárdságuk és nyúlásuk jelentősen csökken. Ha a zsugorodásból eredő feszültségek meghaladják az anyagdermedés alatti hőmérsékleten meglevő szilárdságát és nyúlását, a munkadarab megreped. Fokozott ennek a veszélye a nemesíthető ötvözetek hegesztésekor, amelyekben dermedés alatt térfogatváltozással járó kiválások keletkeznek. Repedést okozhatnak továbbá a gázzárványok is. Hegeszthetőség szerint nyolc ötvözettípust különböztetünk meg: 1. Az Al-Cu-Mg ötvözetek a főötvözőkön kívül kevés Si-ot és Mn-t is tartalmaznak. Jellemző tulajdonságuk a nagy szilárdság, amit nemesítéssel érnek el. Ha a hegesztés utáni szilárdság lényeges követelmény, csak abban az esetben hegesszünk, ha a nemesítést újból végre tudjuk hajtani.

- 36 -

2. Az Al-Cu-Ni ötvözetek a főalkotókon kívül kevés Mg-ot és Ti-t is tartalmaznak. Ezeket az ötvözeteket ott alkalmazzák, ahol 200-300°C között is nagy szilárdságot követelnek meg. Hegeszthetőségükre az előző csoportnál tett megállapítások érvényesek. 3. Az Al-Cu ötvözetek a főalkotókon kívül kevés Mn-t, Si-ot is tartalmaznak. Ezeket az ötvözeteket csak a legritkább esetben hegesztjük, mivel a varratnak és a közvetlen környezetének hegesztésekor erősen csökken a szilárdsága. A varrat kalapálása kerülendő, mert az anyag meleg állapotban igen repedékeny. 4. Az Al-Mg-Si ötvözetcsoport még 0,1-1,5% Mn-t is tartalmaz. Ezek az ötvözetek elég jól hegeszthetők. A hegesztéskor keletkező ömledék lényegesen sűrűbb az eddig ismertetett ötvözeteknél. Erre hegesztés közben figyelnünk kell. 5. Az Al-Mg ötvözetcsoport egyes ötvözetei még Mn-t és Zn-t is tartalmaznak. A hegeszthetőség szempontjából a nagy Mg tartalom kimondottan káros. Már 7% Mg tartalom felett csak rövid varratok készíthetők a berepedés veszélye nélkül. A fém megolvadása – az ötvözési aránytól függően – kisebb vagy nagyobb hőközökben következik be, ezért az egyenletes ömledék tartása nagy ügyességet és gyakorlatot kíván. 6. Az Al-Mg-Mn ötvözetcsoport néha kevés Sb-ot is tartalmaz. Hegesztésük könnyebb, mint az előző csoporté. 7. A szilumin néven ismert Al-Si ötvözet jól hegeszthető. Általában 11-13,3% Si-ot tartalmaz. Olvadása határozott, és az ötvözetek között a legkisebb hőmérsékleten következik be. Az ömledék híg és a varrat az alapanyaggal egyenlő szilárdságú. 8. Az Al-Mn ötvözetcsoport nagy szilárdságú és jól hegeszthető. Ömledéke sűrű, és ez némi nehézséget okoz, de repedésre hajlamossága a legkisebb az összes ötvözetek közül. Hegesztés után sem az alapanyagban, sem a varratban, sem az átmeneti zónában szilárdságcsökkenés nem tapasztalható. Az alumínium alkatrészek hegesztésekor – a nagy hőelvezetés miatt – a hegesztendő részt előmelegítjük. Erre a célra legjobban megfelel a hegesztőpisztoly vagy a gázégő. Különösen a vékony falú Al öntvény alkatrészek hajlamosak a deformálódásra, ezért hegesztés előtt gondoskodunk megfelelő merevítésükről és az előmelegítést is gondosan végezzük. 3.1.5.1. Az alumínium gázhegesztése Az alumínium és ötvözeteinek lánghegesztéshez semleges lángot kell beállítani. A hegesztéshez elengedhetetlen a folyósítószer használata. Az alumíniumötvözeteket gázhegesztéshez fokozott gonddal kell előkészíteni. A munkadarabok leélezése megkönnyíti a hegesztést. Vékony, tompán hegesztett lemezeken főleg ha Mg-ötvözőt is tartalmaz – ajánlatos a gyökoldalon is az élek letörése. - 37 -

Az X alakú leélezésnél Ügyelni kell arra, nehogy a folyósítószer a lemezek között maradjon, mivel ebből zárványok keletkeznek. Az alapanyagot gondosan kell megtisztítani, mivel az olaj, a zsír és az oxid hegesztési hibát okoz. A letisztított felületeket jobban nedvesíti a folyósítószer is. A szennyezőket és a felületen lévő durva oxidréteget mechanikus vagy vegyi úton lehet eltávolítani. Kisebb alkatrészeket pácolással tisztítunk. Gyakran alkalmazott pácolási technológia a következő: pácolás nátronlúggal (15%-os NaOH),

1-3 percig

lemosás meleg vízben,

0,5-1 percig

öblítés hideg vízben.

0,5-1 percig

semlegesítés HNO3-al,

1-2 percig

öblítés meleg vízben,

0,5-1 percig

szárítás levegőn,

5-10 percig

A hozaganyagot – amely pálca vagy a lemezből elvágott csík – szintén meg kell tisztítani. Hegesztéshez a munkadarabot célszerű 150-200°C-ra előmelegíteni és a hegesztést megszakítás nélkül befejezni. Hegesztés után kalapálással és lágyítással homogén szövetszerkezet nyerhető. 3.1.5.2. Az alumíniumöntvény alkatrészek felújítása Törött, repedt alumínium-öntvények javításának egyik legkorszerűbb és hatásos módja az elektromos ívhegesztés. Egyedi javítási feladatok ellátását végző termelőüzemben hatékonyan alkalmazhatók e célra a bevonatos ívhegesztő elektródák, míg kisebb sorozatok felújítására vállalkozó üzemekben már célszerű az argon védőgázos (AWI) hegesztési eljárás alkalmazása. A javítási technológia alapelemei a két eljárásnál megegyeznek, mindössze az ívvédelem módja eltérő. Alumíniumöntvényeknél leggyakrabban előforduló meghibásodások – törés, repedés – javítása a következő műveletekből áll: a) Az öntvény, illetve a hibahelyek előkészítése hegesztéshez. Mint minden felújításnál, ez esetben is első teendő a szétszerelt alkatrész alapos megtisztítása a rárakódott olaj, és egyéb szennyeződésektől. Magának a hibahelynek az előkészítése előtt nagyon lényeges a repedés kiterjedésének pontos megállapítása és a végpontok fúrással való lezárása. Az előkészítés során a repedés mentén hornyot kell készíteni. Ezt célszerű köszörüléssel végezni. Vékony falú (10mm alatti) öntvények esetén igen jó előkészítési módszer a falnak a repedés mentén való szakaszos átfúrása, ilyenkor nem készül horony. Figyelem: a vasöntvényeknél ismertetett hornyolóelektródákat alumíniumöntvényekhez nem lehet alkalmazni! - 38 -

b) A hibahelyek hegesztése A hornyolással vagy fúrással előkészített hibahely hegesztését a felület oxidációjának csökkentése céljából lehetőleg azonnal el kell végezni. Ívhegesztés esetén a hegesztőanyagok jellegéből adódóan fordított (+) polaritással, rövid ívet tartva dolgozzunk. Argon védőgázos hegesztésnél minden esetben váltakozó áramot kell alkalmazni. Az ömledék mechanikai tulajdonságai az alapanyag és a hozaganyag összetételén kívül nagymértékben függnek a dermedés sebességétől. Ez minél gyorsabb, annál finomabb lesz a varrat szerkezete és javulnak mechanikai tulajdonságai is. A művelet befejeztével a salakot, illetve az elektróda bevonat maradványait a felü1etröl mechanikusan el kell távolítani, mivel azok a későbbiekben jelentős mértékű korróziót okozhatnak, ami különösen több rétegű hegesztés esetén lehet veszélyes. A hegesztett rétegek kalapálással való salakolását és a varrat tömörítését kerülni kell! (Argon védőgázos hegesztésnél termesztésen nem, vagy csak igen kis mennyiségben képződik salak.) c) A javítás minőségének ellenőrzése Az elkészített hegesztési varratokon ellenőrizni kell – mégpedig lehetőleg az öntvényfal ellenkező oldalán – hogy az átolvadás mértéke megfelelő-e. Mivel a varratokkal szemben támasztott elsőrendű követelmény a tömörzárás, ezt penetrációs hibaindikáló vegyszerrel kell ellenőrizni. 3.1.5.3. Az öntött alumínium alkatrészek javítási műveletei Az öntöttalumínium alkatrészek javításának műveletei a következők: -

az alkatész előkészítése,

-

a hibahely előkészítése hegesztéshez,

-

a hibahely hegesztése,

-

minőség-ellenőrzés.

a) A javítandó alkatrész előkészítése Az alumíniumöntvény alkatrészek – függetlenül a meghibásodás jellegétől – csak kiszerelt állapotban hegeszthetők, mivel az alumíniumhegesztő elektródák poziciónális hegesztésre nem vagy csak igen kis mértékben alkalmasak. A kiszerelt alkatrészeket mindenfajta szennyeződéstől alaposan meg kell tisztítani. Mivel az alumínium anyagokat a lúgok igen agresszíven támadják, a tisztítást tiszta forró vízzel vagy semleges – de semmi esetre se lúgos – mosószerrel végezzük.

- 39 -

b) A hibahely előkészítése hegesztéshez A hibahely környékének mechanikus megtisztítása utána hiba kiterjedését szemrevételezéssel pontosan meg kell állapítani és a végpontokat az alkatrész átfúrásával rögzíteni kell, hogy a későbbi hegesztés során a hiba továbbterjedését megakadályozzuk. A hibahelyet hegesztés előtt hornyolással kell előkészíteni az öntvényfalvastagság max. 60%-ának eltávolításával. A csatlakozó felületpárok a hornyolás során 50-60°-os szöget alkossanak a 22/a. ábrán bemutatott módon. Vékony falú (10mm alatti) öntvények előkészítése szakaszos átfúrással (22/b. ábra) valósítható meg. Ehhez Ø4mm csigafúrót célszerű használni.

22. ábra Hibahely előkészítése alumíniumöntvényeken c) A hibahely hegesztése ívhegesztő elektródával Az

alumíniumöntvények

hegesztéséhez

alkalmas

elektródák

bevonata

jellegénél

fogva

higroszkópos, ezért műhelytérben való hosszabb tárolás után a levegő nedvességtartalmából bizonyos mennyiséget felvesz. Ez a hegesztési folyamatot károsan befolyásolja, az ívtartás bizonytalanná válik és a heganyag fröcsköl. Az ilyen elektródákat hegesztés előtt egyenletesen ki kell szárítani (2 órán át 200°C hőmérsékleten). Sérült bevonatú elektródát nem szabad felhasználni. Az elektromos ív koncentrált hőbevitelt okoz, és így az alkatrészben káros feszültségek keletkezhetnek. Ennek megakadályozására hegesztendő felület környezetében a munkadarabot oxigén-acetilén hegesztőégő segítségével 150-200°C-ra elő kell melegíteni. A hegesztés az elektróda típusára gyárilag előírt áramerősséggel (pl. Ø2,5mm 50A) minden esetben fordított polaritással kell elvégezni. 10mm falvastagságig egyrétegű hegesztést alkalmazunk, e fölött már célszerű a javítás minőségének biztosításához több hegesztési varratréteg elhelyezése. Az egyes rétegek felvitele előtt és a hegesztés befejezése utána salakanyagokat drótkefével maradéktalanul el kell távolítani. - 40 -

Olyan esetben, amikor egy alumínium öntvényházon nem repedés keletkezett, hanem abból egy nagyobb darab kitört, a felújításhoz a kitört résznek megfelelő méretű hengerelt alumínium lemezből kivágott betétet kell készíteni. A betétlemez vastagsága egyezzen meg az öntvény falvastagságával. Ezt a betétet minimum négy helyen tűzővarrattal rögzítjük az öntvényben, majd ezután a hegesztés környezetét 150-200°C-ra előmelegítjük (az öntvényt és a betétlemezt is). Előmelegítés után a hegesztést folyamatosan, lehetőleg megszakítás nélkül célszerű elvégezni. Argon védőgázos (AWI) hegesztési technológia esetén a hegesztéshez szükséges hőt az alkatrész és a wolframelektróda között létrejövő ív biztosítja. Az ív és az ömledék védelmére argongáz szolgál, a hozaganyag bevonat nélküli hegesztőpálca. A wolframelektróda átmérőjét célszerű 4mm-re választani, ez váltakozó áram esetén max. 220A-ig terelhető, ami vastagabb falú (15mm) öntvények biztonságos átolvasztását is lehetővé teszi. A hegesztési műveletet ez esetben is megelőzi a hegesztés környezetének előmelegítése mintegy 150-200°C-ra. Lehetőleg vízszintes helyzetben hegesszünk, mintegy 10mm ívhossz tartásával, minden esetben balra hegesztéssel, a pálcát a hegesztés irányába tolva. A megfelelő ív és ömledékvédelem biztosítása céljából a hegesztőfejet 8090°-os szögben kell tartani a hegesztendő munkadarab síkjához viszonyítva. d) A javítás minőség-ellenőrzése A hegesztés befejezése után ellenőrizni kell a megfelelő átolvadást. Amennyiben ez nem volna elégséges, el kell végezni a szükséges javításokat, lehetőleg azonnal, amíg az alkatrész még megfelelő hőmérsékletű. A hegesztési varratok tömörségét hibaindikáló vegyszerrel ellenőrizzük a már korábban ismertetett módon. Az öntött alumíniumban szilárdsági és öntéstechnológiai okokból fő ötvöző elemként Si, Mg, Cu található. A javító hegesztőelektródák magas 12% Si tartalommal rendelkeznek.

- 41 -

4. MINTATECHNOLÓGIÁK A javasolt felújítási eljárások jó áttekinthetőségét és felhasználásuk megkönnyítését szolgálják a mintatechnológiák. Ezek művelettervi szintű részletességgel tartalmazzák egy-egy konkrét alkatrész felújítási útmutatásait. A mintadarabként választott alkatrészen a legjellemzőbb meghibásodások lettek alapul véve. Az alkalmazás lehetőségeit egy-egy üzemben főként a meglévő szerszámgépek választéka és azok állapota határozza meg. Ugyanakkor figyelembe kell venni azt is, hogy egyazon alkatrészt esetenként többféle módszerrel is fel lehet újítani vagy az előírt megmunkálást más módon is el lehet végezni. 1. példa Öntöttvas hajtóműház repedésének hegesztéssel (hidegeljárással) történő felújítása (23. ábra). a) Az alkatrész anyag: Öv. 20. b) A felújítás feltételei: ha a törésvonal az illesztett helyeken is átmegy, nem javasolható a felújítás.

23. ábra Repedt öntöttvas hajtóműház

- 42 -

c) A felújítás műveleti sorrendje: Ssz. 1.

2.

3.

Szerszám, készülék, mérőeszköz

Művelet leírása Alkatrész előkészítése a) tisztítás, zsírtalanítás

Drótkefe, mosókád

b) a repedés kiterjedésének meghatározása, vegyszeres repedésvizsgálattal c) repedési vonal lehatárolása Ø3-4 mm-es furattal Javító hegesztés a) a repedés mentén „U” alakú horony készítése b) horonyfelületre egy varratsort felhegeszt c) további varratokkal a hornyot feltölti a vázlat szerint d) varratot tisztít, sorjáz

Technológiai adatok, segédanyagok

Műszaki előírások

Lúgos vagy szerves oldószeres mosófolyadék DIFFU-THERM repedésvizsgáló vegyszerkészlet

Kézi elektromos fúrógép, csigafúró Egyenáramú tápegység Kalapács

INTERWELD IW-E007 hornyolóelektróda INTERWELD IW-E812 feltöltő elektróda Ø3,2mm I = 100 A

30-40 mm-es szakaszok felhegesztése után a varratott enyhe kalapácsütésekkel zömíteni kell. Az alapanyag túlhevítése tilos! Hegesztéskor a varrat környezetében az öntvény kézzel tapintható legyen.

DIFFU-THERM repedésvizsgáló vegyszerkészlet

Hajszálrepedés nem engedhető meg!

Kézi elektromos csiszológép

Végellenőrzés a) repedésvizsgálat a varrat mentén

2. példa Gépkocsi (IFA W-50) fékrendszerében található alumíniumöntvényből készült szivattyútartó repedéseinek javító kézi ívhegesztéssel történő felújítása (24. ábra). a) Az alkatrész anyaga: ö ALSI 10 Mg

24. ábra Repedt alumíniumöntvény szivattyúház - 43 -

b) A felújítás műveleti sorrendje: Szerszám, készülék, mérőeszköz

Ssz.

Művelet leírása

1.

Alkatrész előkészítése a) öntvény lemosása, zsírtalanítás a hibahely mentén Öntvény előkészítése a) a repedés kiterjedésének meghatározása b) a repedés végpontjainak lehatárolása Ø4mm-es furattal c) hornyolás a repedés mentén a vázlat szerint

2.

3.

4.

Javító hegesztés a) hibahely környezetében a darabot hegesztőlánggal előmelegíteni 150-200°C-ra b) a horony feltöltése ívhegesztéssel hosszanti varratokkal

Mosókád, marokecset

Technológiai adatok, segédanyagok

Műszaki előírások

Szerves oldószeres mosófolyadék DIFFU-THERM repedésvizsgáló vegyszerkészlet

Kézi elektromos fúrógép, csigafúró Kézi csiszoló berendezés, lapos vágó Lánghegesztő berendezés Egyenáramú tápegység

Castolin 2101 Super Ø2,5mm elektróda, I = 50 A fordított polaritással

Végellenőrzés b) repedésvizsgálat a varrat mentén

Az egyes varratok felrakása után salakmaradványo kat drótkefével el kell távolítani. Kalapálás nem célszerű.

DIFFU-THERM repedésvizsgáló vegyszerkészlet

3. példa Repedt fékrásegítő szelep alumíniumöntvényből készült első fedél repedésének felújítása kézi ívhegesztéssel (25. ábra). a) Az alkatrész anyaga: ö AlSi 7. b) A felújítás feltételei: a középső furat és karmantyúfészek sértetlen legyen

25. ábra Repedt alumíniumöntvény fékrásegítő szelep - 44 -

c) A felújítás műveleti sorrendje: Ssz. 1.

2.

3.

4.

Művelet leírása Tisztítás, ellenőrzés a) mosás, zsírtalanítás

Szerszám, készülék, mérőeszköz Mosóberendezés

b) repedés kiterjedésének meghatározása Alkatrész előkészítése a) furatsor készítés a repedésvonalon a vázlat szerint Javítóhegesztés a) a hibahely környezetében a darabot hegesztőlánggal előmelegít 150-200C-ra b) hegesztés a repedésvonalon egy menetben

Technológiai adatok, segédanyagok

Műszaki előírások

Szerves oldószeres mosófolyadék DIFFU-THERM repedésvizsgáló vegyszerkészlet

Kézi elektromos fúrógép, Ø4mm-es csigafúró Lánghegesztő berendezés Egyenáramú tápegység

Castolin 2101 Super vagy INTERWELD IW-E505 Ø3,2mm elektróda, I = 100 A fordított polaritással

c) varrat tisztítása drótkefével d) lemosás meleg vízzel majd ecetsavval Végellenőrzés a) repedésvizsgálat a varrat mentén

DIFFU-THERM repedésvizsgáló vegyszerkészlet

4. példa Alumíniumöntvényből készült hidraulika elosztóház repedésének javítása kézi ívhegesztéssel (26. ábra). a) Az alkatrész anyaga: ö AlSi 10 Mg

26. ábra Repedt alumíniumöntvény hidraulika elosztóház - 45 -

b) A felújítás műveleti sorrendje: Szerszám, készülék, mérőeszköz

Technológiai adatok, segédanyagok

Tisztítás, ellenőrzés a) mosás, zsírtalanítás

Mosókád, marokecset

b) repedés kiterjedésének meghatározása Alkatrész előkészítése a) furatsor készítés a repedésvonalon a vázlat szerint

Szerves oldószeres mosófolyadék DIFFU-THERM repedésvizsgáló vegyszerkészlet

Kézi elektromos fúrógép, Ø4mm-es csigafúró

Ssz. 1.

2.

3.

4.

Művelet leírása

Javítóhegesztés a) a hibahely környezetében a darabot hegesztőlánggal előmelegít 150-200C-ra b) hegesztés a repedésvonalon egy menetben

Műszaki előírások

5mm-nél vastagabb öntvényfalon a repedés mentén hornyolás szükséges

Lánghegesztő berendezés Castolin 2101 Super Ø2,5mm elektróda, I = 50 A fordított polaritással

c) varrat tisztítása drótkefével d) lemosás meleg vízzel majd ecetsavval Végellenőrzés a) repedésvizsgálat a varrat mentén

DIFFU-THERM repedésvizsgáló vegyszerkészlet

Repedés vagy zárvány a varratban nem engedhető meg.

5. példa Alumíniumöntvényből készült szivattyúház kitört falának betétlemez behegesztéssel történő felújítása (27. ábra). a) Az alkatrész anyaga: ö AlSi 10 Mg

27. ábra Kitört falú alumíniumöntvényből készült szivattyúház - 46 -

b) A felújítás műveleti sorrendje: Ssz.

Művelet leírása

1.

Alkatrész tisztítása a) öntvényház lemosása, a törés mentén rátapadt szennyeződés eltávolítása Öntvény előkészítése a) repedésvizsgálat a törés környezetében b) sorjázás a törés mentén, folytonos törésvonal kialakítása c) betétlemez szabása a kitört rész körvonalának megfelelően Hegesztés a) betétlemez behelyezése a törött résbe, megtűzés 3-4 helyen b) előmelegítés a hibahely környezetében hegesztőlánggal 150-200Cra c) a betétlemez körülhegesztése egy menetben, folytonos varrattal Végellenőrzés b) repedésvizsgálat a varrat mentén

2.

3.

4.

Szerszám, készülék, mérőeszköz Mosókád, marokecset, drótkefe

Technológiai adatok, segédanyagok

Műszaki előírások

Szerves oldószeres mosófolyadék DIFFU-THERM repedésvizsgáló vegyszerkészlet

Kézi elektromos csiszológép

Lehetőleg nagy Si tartalmú betétet kell alkalmazni, melynek vastagsága közel azonos az öntvény falvastagságával

Lemezolló, reszelő

A betétlemez és az öntvény közötti rés kb. 2-3mm legyen

Láng- és ívhegesztő berendezés

Castolin 2101 Super Ø2,5mm elektróda, I = 50 A fordított polaritással

A hegesztést vízszintes helyzetben kell végezni

DIFFU-THERM repedésvizsgáló vegyszerkészlet

A varratban repedés nem engedhető meg.

- 47 -

Irodalomjegyzék

1.

Szerkesztette: Dr. Vadász Emil:

TMK Zsebkönyv Műszaki Könyvkiadó. Budapest, 1985.

2.

3.

Dr. Ember Mihály – Dr. Jánossy György – Dr. Szíjjártó Oszkár:

Mezőgazdasági gépek javítása

Dr. Nagy József:

Építőgépjavítás és karbantartás I.

Mezőgazdasági Kiadó. Budapest, 1983.

Tankönyvkiadó. Budapest, 1987. 4.

Bódis Lajos – Őze István:

Építőgépalkatrészek és fődarabok javítása Kézirat Budapesti Műszaki Egyetem. Bp., 1977.

5.

Szerkesztette: Dr. Tóth István:

Mezőgazdasági gépek üzemfenntartása I.-II.-III. Mezőtúr, 1985.

6.

Tóth Endre:

Felületi rétegek technológiája Műegyetemi Kiadó Budapest, 1993.

7.

8.

Hartmann Vilmos – Felker József – Kalmár Vilmos – Horváth Gábor:

Mezőgazdasági gépalkatrészek felújítása

Dr. Fazekas Lajos:

Építőgépjavítás és karbantartás gyakorlatok I.

Mezőgazdasági Kiadó, Budapest, 1986.

Tankönyvkiadó Budapest, 1990. 9.

Castolin gyártmányismertető

10.

INTERWELD gyártmányismertető

- 48 -