Печать

Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.
1 час 1 день 1 неделя 1 месяц Навсегда

[Доктор]

Скопировать я не могу. Могу только выдернуть нужные посты, собрать в отдельную тему, переименовать и перенести в нужный раздел. Что и сделал.
И спасибо Finist за эту тему! Для меня - откровение. Я бы накладок нафигачил, и чем больше, тем лучше, полагал.

[Finist]

Ко всему вышесказанному следует добавить несколько важных моментов по технологии непосредственно самой сварки рам, так как конечный результат зависит от ряда нюансов в очень значительной степени.

Прежде всего важен правильный выбор присадочного материала: металл электрода или сварочной проволоки должен обладать более высокой усталостной прочностью, чем материал рамы.

По исследованиям, проведенным в НИИАТ:

- газовая сварка: полностью непригодна для ремонта рам
- электродуговая сварка, пригодны: электроды ОЗС-6, ОММ-5А, ВН-48, УОНИ-13/55, УОНИ-13/55У. Лучшие результаты дают ОЗС-6 и ОММ-5А. Электроды УОНИ - тщательно зачищать стыки перед сваркой, варить только постоянным током, предельно короткой дугой, иначе возможно появление пор. Сваренные этими электродами встык образцы, упрочненные после сварки наклепом, разрушались при испытаниях не по шву, а по основному материалу, т. е. их усталостная прочность была равна прочности целой детали. Электроды ОЗС-4 и МР-3 - непригодны. Сваренные ими образцы разрушались во время испытаний по металлу шва. Перед сваркой электроды обязательно просушиваются в течение 1 ч. при температуре 140-160 град. для предотвращения пористости металла шва.
- полуавтоматическая сварка в среде инертных газов - должна давать наилучшие результаты, но в НИИАТ не исследовалась. Необходим правильный подбор сварочной проволоки.

Поскольку причина всех разрушений отремонтированных рам - появление усталостных трещин вблизи концентраторов напряжений, то:

- нет смысла балки резать под углом - усталостная трещина, зародившись у одной полки балки может совершенно беспрепятственно пройти по сварному шву до противоположной полки вне зависимости от его длины и направления. Задача правильного ремонта - не допустить появления концентраторов напряжений. Этими концентраторами могут быть в том числе и поры шва, непровары, недоведенный до края детали шов - поэтому качество сварки должно быть высоким.

- в новых рамах трещины зарождаются чаще всего вблизи отверстий. Отверстия сами по себе являются концентраторами напряжений, но особенно значительные напряжения возникают у их кромок, особенно если там есть еще и заусенцы. Эффективным способом существенного повышения усталостной прочности детали с отверстиями является упрочнение отверстий увеличением их примерно на 10% раздачей конической прошивкой. Поэтому есть смысл при капитальном ремонте рамы упрочнять все отверстия. Крепежные отверстия в рамах обычно бывают около 10 мм. диаметром - соответственно, раздача должна увеличивать отверстия примерно на 1 мм. Это может потребовать применения нестандартных заклепок или болтов. Если это нежелательно - можно упрочнять отверстия, обжимая у них углы кромок конической обжимкой, получая тем самым на отверстии фаску. Обжимать можно прессом одновременно с двух сторон или вручную ударами молотка по обжимке поочередно с каждой стороны отверстия.

- засверливание конца трещины, эффективное при статических нагрузках деталей, совершенно бесполезно в случае воздействия знакопеременных нагрузок. Усталостная трещина, дойдя до отверстия, беспрепятственно продолжает развиваться с его противоположной стороны. Поэтому трещины, проходящие по направлению к отверстиям рамы, разделываются ножовкой или другим подходящим инструментов, завариваются вместе с отверстиями, отверстия просверливаются заново, диаметром на 1 мм меньше необходимого, и раздаются конической прошивкой.

- значительную роль в вопросе повышения усталостной прочности рам после их сварки (в несколько раз!) играет последующее упрочнение наклепом кромок балок на отремонтированных участках и зон термического влияния в районе сварочных швов. Кромки наклепываются легкими ударами вспомогательного бойка обычного слесарного молотка так, чтобы каждый последующий удар перекрывал бы предыдущий и ненаклепанных участков не оставалось. Заусенцы, образующиеся на углах кромок, заравниваются ударами основного бойка того же молотка. Наклепывание кромок исправных участков никакого эффекта не дает, так как балки и поперечины изготавливают путем штамповки и их кромки оказываются изначально обжатыми. В процессе ремонта в раму ввариваются детали, как правило изготовленные резанием, их кромки слабее кромок исходных деталей и могут служить источником появления трещин. Выходы сварного шва на кромки балок также нарушает их структуру. Зоны термического влияния по обе стороны от сварочного шва обстукиваются сферическим бойком с радиусом 4,5 мм. (боек можно вести прямо вдоль выпуклости шва). Упрочнению подлежат только поперечные швы в средней части балок на участках от нижней кромки профиля до оси симметрии поперечного сечения балки, работающие на попеременный изгиб.

[Finist]

Цифровые примеры:

В НИИАТ испытали 40 продольных балок от рам автомобиля ЗИЛ-164: новые, бывшие в эксплуатации, отремонтированные. Испытания проводились на специальном стенде, изгибающем балки с определенным усилием и частотой.

Результаты отражены в виде гистограммы, номер каждого столбика - это номер балки, число в столбике - количество циклов (в тысячах единиц) которое она выдержала до разрушения:



Балки с № 1 по № 5 - новые, без упрочнений.

№ 1 - 4 - быстрое разрушение этих балок вызвано большими заусенцами на кромках отверстий, очевидно, из-за значительного износа пуансонов и матриц, пробивающих эти отверстия. Балка № 5 - новая, без дефектов.

Балки с № 6 по 8 - новые, с упрочненными отверстиями.

№ 6 - заусенцы обжаты обжимкой неудачной конструкции с радиусным переходом, одно отверстие осталось необжато из-за своего увеличенного диаметра, разрушение произошло по нему.
№ 7, 8 - у № 7 отверстия обжаты конусной обжимкой, у балки № 8 - упрочнены раздачей конусной прошивкой. Разрушение обеих балок произошло по неупрочненному отверстию для топливопровода.

Балки с № 9 по 16 - бывшие в эксплуатации

Балки с № 17 по 21 - бывшие в эксплуатации, упрочненные наклепом

Балки с № 22 по 32 - отремонтированные сваркой (неудачно):

№ 22 и 25 заварены электродами МР-3. Трещины прошли прямо по поверхности шва. Использование этих электродов недопустимо.
№ 23 была отремонтирована в автохозяйстве газовой сваркой, сварена из двух кусков с косым разрезом. Трещина возникла на металле шва и прошла от нижней полки наверх вдоль шва. Использование газовой сварки недопустимо, косые разрезы неэффективны.
№ 24 - пористый шов на сгибе профиля (сварщик не смог наложить шов на сгибе профиля, не удлиняя дугу, электроды УОНИ при удлинении дуги склонны к образованию пор)
№ 26 - непровар на сгибе профиля (концы швов не сошлись).
№ 27 и 30 - трещина, проходящая через отверстие, заварена без заварки отверстия. После ремонта продолжила свой рост с другой стороны отверстия.
№ 29 - шов не доведен до кромки нижней полки на 5 мм.
№ 28 - трещина по отверстию на нижней полке заварена на авторемонтном заводе до сгиба профиля, после чего к полке продольными швами была приварена усиливающая накладка. Трещина зародилась на сгибе профиля, как продолжение старой трещины и распространилась как по металлу шва, так и по накладке. Трещины следует прорезать значительно дальше ее видимого конца и не завершать шов на сгибе профиля рамы! Усиливающая накладка не дает никакого эффекта, если сварка выполнена некачественно. Если сварка выполнена качественно - накладка не нужна.
№ 31 - трещина на сгибе профиля в зоне термического влияния шва.
№ 32 - сварена из двух кусков с наложением усиливающей ромбовидной накладки. Разрушение началось на сгибе профиля, так как при сварке там была допущена раковина. Дальше трещина распространилась по обе стороны от сгиба как по материалу балки, так и по накладке.

Балки с № 33 по 40 - отремонтированные сваркой с упрочнением наклепом

№ 33 - шов имел чрезмерно высокое и крутое усиление (большая толщина шва), около которого, несмотря на упрочнение, образовалась трещина. Усиление шва не должно превышать 2 мм. Если на переходе от полки к вертикальной стенке превышает - опилить.
№ 34 - чересчур усердно наклепали зону термического влияния, в результате чего там образовалась канавка, вызвавшая значительные местные напряжения.

Балки 20, 21, 39 и 40 не были доведены до разрушения.

[Garry71]

Впору по теме диссертацию уже писать!   

[Finist]

Все уже написано до нас! Это просто шпаргалка, чтобы была под рукой.