RU2181650C2 - Способ восстановления чугунных гильз цилиндров двигателей - Google Patents
Способ восстановления чугунных гильз цилиндров двигателей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2181650C2 RU2181650C2 RU2000101262A RU2000101262A RU2181650C2 RU 2181650 C2 RU2181650 C2 RU 2181650C2 RU 2000101262 A RU2000101262 A RU 2000101262A RU 2000101262 A RU2000101262 A RU 2000101262A RU 2181650 C2 RU2181650 C2 RU 2181650C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inductor
- temperature
- liner
- sleeve
- heating
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Изобретение относится к машиностроению, а именно к ремонту машин путем восстановления изношенных цилиндрических поверхностей. Предложен способ восстановления чугунных гильз цилиндров двигателей, включающий непрерывно-последовательный индукционный нагрев и охлаждение водой. При этом гильзу предварительно нагревают объемно до температуры 500-600oС за один проход индуктора, затем гильзу нагревают до температуры 760-790oС за один проход индуктора вдоль оси в обратном направлении при последующем непрерывном охлаждении водяным душем до температуры 40-50oС, выдерживая расстояние между индуктором и спрейером 10-20 мм. Нагрев прекращают за 15-20 мм до приближения индуктора к верхнему торцу гильзы, осуществляют поворот гильзы на 180o и дополнительно проводят нагрев верхней части гильзы на расстоянии 15-20 мм от торца до температуры 760-790oС при последующем непрерывном охлаждении водяным душем до температуры 40-50oС, затем осуществляют объемный нагрев гильзы до температуры 340-400oC с последующим охлаждением на воздухе. Техническим результатом изобретения является повышение качества восстановленных гильз цилиндров за счет равномерного деформирования и ликвидации микротрещин в чугуне. 5 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к области машиностроения и ремонту машин, в частности, к восстановлению изношенных внутренних цилиндрических поверхностей.
Известен способ восстановления гильз цилиндров путем получения покрытий из порошков на внутренней поверхности изделий. На внутреннюю поверхность вращающейся гильзы равномерно насыпается металлический порошок, а внутрь гильзы вводят источник нагрева. При нагреве поверхности гильзы осуществляется напекание порошка [1].
Полученные покрытия имеют высокую твердость, плохо поддаются механической обработке, а в эксплуатационных условиях, сопряженные с поршневыми кольцами, вызывают их интенсивный износ.
Известен способ восстановления гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания, при котором осуществляют термопластическое деформирование, растачивание и хонингование под номинальный или ремонтный размер, а затем нанесение покрытия па внутреннюю поверхность одновременно с обкатыванием [2].
Однако данный способ не позволяет получить восстановленные гильзы с высоким послеремонтным ресурсом без дополнительной упрочняющей обработки зеркала гильзы поверхностно-пластической деформацией.
Известен способ восстановления изношенной внутренней цилиндрической поверхности преимущественно стальных и чугунных деталей типа гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания, включающий создание непрерывно-последовательного вдоль оси детали градиента температуры посредством нагрева токами высокой частоты (ТВЧ) окружной, локальной зоны стенки гильзы и охлаждение ее струями воды в процессе перемещения детали относительно источников нагрева и охлаждения [3].
Однако, данный способ не позволяет получить материал с высокими физико-механическими свойствами пластичности и вязкости, что приводит к пониженной прочности.
Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ восстановления внутренних цилиндрических поверхностей чугунных деталей, включающий непрерывно-последовательный индукционный нагрев и охлаждение водой, причем нагрев ведут до 710-790oС, а охлаждение - со скоростью 150-200 град/с [4].
Однако, данный способ не позволяет получить равномерного деформирования по всей длине зеркала гильзы без микротрещин в материале. При заданных режимах чугун восстанавливаемой гильзы имеет недостаточную пластичность, что приводит к микротрещинам в процессе деформирования. Второй существенный недостаток - краевые эффекты на торцах гильзы. В нижней части гильза не получает достаточной осадки, а в верхней деформируется чрезмерно.
Задачей изобретения является повышение качества изделия за счет равномерного деформирования и ликвидации микротрещин в чугуне восстановленных гильз цилиндров.
Поставленная задача достигается тем, что в способе восстановления чугунных гильз цилиндров двигателей, включающем непрерывно-последовательный индукционный нагрев и охлаждение водой, согласно изобретению, гильзу предварительно нагревают объемно до температуры 500-600oС за один проход индуктора вдоль оси гильзы цилиндра от верхнего торца в сторону нижнего торца, затем гильзу нагревают до температуры 760-790oС за один проход индуктора вдоль оси в обратном направлении при последующем непрерывном охлаждении водяным душем до температуры 40-50oС, выдерживая расстояние между индуктором и спрейером 10-20 мм, причем нагрев прекращают за 15-20 мм до приближения индуктора к верхнему торцу гильзы, осуществляют поворот гильзы на 180o и дополнительно проводят нагрев верхней части гильзы на расстоянии 15-20 мм от торца до температуры 760-790oС за один проход индуктора вдоль оси снизу вверх при последующем непрерывном охлаждении водяным душем до температуры 40-50oС, выдерживая расстояние между индуктором и спрейером 10-20 мм, затем осуществляют объемный нагрев гильзы до температуры 350-400oС путем перемещения гильзы относительно индуктора от верхнего торца в сторону нижнего торца с последующим охлаждением на воздухе.
В результате такого способа восстановления чугун перед термоупругопластическим деформированием становится более пластичным и не склонен к образованию трещин, в результате получается структура безигольчатого мартенсита, твердость 51-56 HRСЭ, что удовлетворяет техническим требованиям к гильзам цилиндров двигателей и позволяет получить необходимые и равномерные припуски на механическую обработку, а последующий средний отпуск - снятие высоких термических напряжений, что обеспечивает сохранение правильной геометрической формы в процессе механической обработки.
На чертежах изображены схемы восстановления внутренней цилиндрической поверхности гильз цилиндров предлагаемым способом, где:
на фиг.1 - индуктор и спрейер расположены снаружи гильзы;
на фиг.2 - индуктор и спрейер расположены внутри гильзы;
на фиг.3 - индуктор расположен снаружи, а спрейер - внутри гильзы;
на фиг.4 - схема изменения линейных размеров гильзы цилиндра;
на фиг. 5 - диаграммы распределения температуры вдоль оси по сечению гильзы в различные промежутки времени при ее восстановлении предлагаемым способом.
на фиг.1 - индуктор и спрейер расположены снаружи гильзы;
на фиг.2 - индуктор и спрейер расположены внутри гильзы;
на фиг.3 - индуктор расположен снаружи, а спрейер - внутри гильзы;
на фиг.4 - схема изменения линейных размеров гильзы цилиндра;
на фиг. 5 - диаграммы распределения температуры вдоль оси по сечению гильзы в различные промежутки времени при ее восстановлении предлагаемым способом.
Способ осуществляется следующим образом. Изношенную гильзу цилиндра 1, изготовленную из чугуна, устанавливают на стол устройства вращения и перемещения 4. Затем со скоростью 3-5 мм/с относительно индуктора 2 гильза перемещается от верхнего торца в сторону нижнего торца, что обеспечивает предварительный объемный нагрев до температуры 500-600oС, затем создают градиент температуры по длине гильзы путем перемещения ее со скоростью 2-2,5 мм/с одновременно относительно индуктора и спрейера 3 от нижнего торца к верхнему торцу, осуществляя нагрев локального окружного пояска гильзы до температуры 760-790oС при последующем непрерывном охлаждении водяным душем до температуры 40-50oС. Расстояние между индуктором 2 и спрейером 3 выдерживают в интервале 10-20 мм. Нагрев прекращают за 15-20 мм до приближения индуктора 2 к верхнему торцу гильзы 1. Осуществляют поворот гильзы 1 на 180o и дополнительно проводят нагрев верхней части гильзы на расстоянии 15-20 мм от торца до температуры 760-790oС за один проход индуктора 2 вдоль оси снизу вверх со скоростью 2-2,5 мм/с при последующем непрерывном охлаждении водяным душем до температуры 40-50oС, выдерживая расстояние между индуктором 2 и спрейером 3 10-20 мм. При этом величина остаточной деформации внутренней цилиндрической поверхности гильзы после термоупругопластического деформирования составляет (d-d')= 0,65-0,9 мм для внутренних диаметров 110-130 мм. После термоупругопластического деформирования осуществляют объемный нагрев гильзы до температуры 350-400oС путем перемещения гильзы 1 относительно индуктора 2 со скоростью 6-6,5 мм/с от верхнего торца в сторону нижнего торца с последующим охлаждением на воздухе.
Примеры конкретного выполнения способа.
Пример 1. Чугунные гильзы цилиндров 1 автотракторных дизелей ЯМЗ-236, ЯМЗ-238 и ЯМЗ-240 с внутренним диаметром 130 мм, толщиной стенки 9 мм, высотой 287 мм, устанавливают на стол 4 устройства вращения и перемещения. Затем со скоростью 5 мм/с относительно индуктора 2 гильза 1 перемещается от верхнего торца в сторону нижнего торца, что обеспечивает предварительный объемный нагрев гильзы цилиндра 1 за первый проход индуктора 2 до температуры 500oС, а затем нагрев до температуры 760oС за один проход индуктора 2 вдоль оси в обратном направлении со скоростью 2,5 мм/с при последующем непрерывном охлаждении водяным душем до температуры 50oС, выдерживая расстояние между индуктором 2 и спрейером 3 10 мм и прекращение нагрева за 15 мм до приближения индуктора 2 к верхней торцевой части гильзы, а затем поворот гильзы 1 на 180o и дополнительное проведение нагрева верхней части гильзы на расстоянии 20 мм от торца до температуры 760oС за один проход индуктора 2 вдоль оси снизу вверх со скоростью 2,5 мм/с при последующем непрерывном охлаждении водяным душем до температуры 50oС, выдерживая расстояние между индуктором и спрейером 10 мм. При этом величина остаточной деформации внутренней цилиндрической поверхности гильзы после термоупругопластического деформирования составляет (d-d')= 0,65 мм на внутренний диаметр 110 мм, после двух циклов термоупругопластического деформирования - (d-d')=1,05 мм. После термоупругопластического деформирования осуществляют объемный нагрев гильзы до температуры 350oС путем перемещения гильзы 1 относительно индуктора 2 со скоростью 6,5 мм/с от верхнего торца в сторону нижнего торца с последующим охлаждением на воздухе.
Пример 2. Чугунные гильзы цилиндров 1 автотракторных дизелей ЯМЗ-236, ЯМЗ-238 и ЯМЗ-240 с внутренним диаметром 130 мм, толщиной стенки 9 мм, высотой 287 мм, устанавливают на стол 4 устройства вращения и перемещения. Затем со скоростью 3 мм/с относительно индуктора 2 гильза 1 перемещается от верхнего торца в сторону нижнего торца, что обеспечивает предварительный объемный нагрев гильзы цилиндра 1 за первый проход индуктора 2 до температуры 600oС, а затем нагрев до температуры 790oС за один проход индуктора вдоль оси в обратном направлении со скоростью 2 мм/с при непрерывном охлаждении водяным душем до температуры 40oС, выдерживая расстояние между индуктором и спрейером 20 мм и прекращение нагрева за 20 мм до приближения индуктора к верхней торцевой части гильзы, а затем поворот гильзы 1 на 180o и дополнительное проведение нагрева верхней части гильзы на расстоянии 15 мм от торца до температуры 790oС за один проход индуктора 2 вдоль оси снизу вверх со скоростью 2 мм/с при последующем непрерывном охлаждении водяным душем до температуры 40oС, выдерживая расстояние между индуктором 2 и спрейером 3 20 мм. При этом величина остаточной деформации внутренней цилиндрической поверхности гильзы 1 после термоупругопластического деформирования составляет (d-d')= 0,8 мм на внутренний диаметр 110 мм, а после двух циклов термоупругопластического деформирования - (d-d')= 1,3 мм. После термоупругопластического деформирования осуществляют объемный нагрев гильзы 1 до температуры 400oС путем перемещения гильзы 1 относительно индуктора 2 со скоростью 6 мм/с от верхнего торца в сторону нижнего торца с последующим охлаждением на воздухе.
Выход за границы вышеуказанных режимов термоупругопластического деформирования при восстановлении гильз цилиндров приводит к трещинообразованию в чугуне и неравномерности деформирования гильзы по длине и диаметру. Вышеуказанные интервалы скоростей перемещения гильзы цилиндра относительно индуктора и спрейера позволяют поддерживать необходимые температурные интервалы.
После восстановления гильзы цилиндра предлагаемым способом получают необходимые величину обжатия (d-d') и высокие физико-механические свойства металла (см. таблицу).
По результатам таблицы видно, что наиболее оптимальными режимами термоупругопластического деформирования гильз цилиндров с точки зрения получения необходимых величин обжатия (величина остаточной упругопластической деформации), ликвидации трещин в чугуне и улучшения механических свойств являются режимы 1 и 2.
Источники информации
1. Авторское свидетельство 1289608, B 22 F 7/04, опубл. в БИ 6, 1987.
1. Авторское свидетельство 1289608, B 22 F 7/04, опубл. в БИ 6, 1987.
2. Авторское свидетельство 1637998, B 22 F 6/00, опубл. в БИ 33, 1989.
3. Авторское свидетельство 969495, В 23 Р 6/00, опубл. в БИ 40, 1982.
4. Авторское свидетельство 1468932, C 21 D 1/78, опубл. в БИ 12, 1989 - прототип.
Claims (1)
- Способ восстановления чугунных гильз цилиндров двигателей, включающий непрерывно-последовательный индукционный нагрев и охлаждение водой, отличающийся тем, что гильзу предварительно нагревают объемно до температуры 500-600oС за один проход индуктора вдоль оси гильзы цилиндра от верхнего торца в сторону нижнего торца, затем гильзу нагревают до температуры 760-790oС за один проход индуктора вдоль оси в обратном направлении при последующем непрерывном охлаждении водяным душем до температуры 40-50oС, выдерживая расстояние между индуктором и спрейером 10-20 мм, причем нагрев прекращают за 15-20 мм до приближения индуктора к верхнему торцу гильзы, осуществляют поворот гильзы на 180o и дополнительно проводят нагрев верхней части гильзы на расстоянии 15-20 мм от торца до температуры 760-790oС за один проход индуктора вдоль оси снизу вверх при последующем непрерывном охлаждении водяным душем до температуры 40-50oС, выдерживая расстояние между индуктором и спрейером 10-20 мм, затем осуществляют объемный нагрев гильзы до температуры 340-400oС путем перемещения гильзы относительно индуктора от верхнего торца в сторону нижнего торца с последующим охлаждением на воздухе.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000101262A RU2181650C2 (ru) | 2000-01-17 | 2000-01-17 | Способ восстановления чугунных гильз цилиндров двигателей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000101262A RU2181650C2 (ru) | 2000-01-17 | 2000-01-17 | Способ восстановления чугунных гильз цилиндров двигателей |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000101262A RU2000101262A (ru) | 2001-10-20 |
RU2181650C2 true RU2181650C2 (ru) | 2002-04-27 |
Family
ID=20229535
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000101262A RU2181650C2 (ru) | 2000-01-17 | 2000-01-17 | Способ восстановления чугунных гильз цилиндров двигателей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2181650C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103433686A (zh) * | 2013-08-14 | 2013-12-11 | 山西乡宁焦煤集团台头前湾煤业有限公司 | 缸筒修复工艺 |
RU2805530C1 (ru) * | 2022-11-17 | 2023-10-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Способ восстановления рабочей поверхности гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания |
-
2000
- 2000-01-17 RU RU2000101262A patent/RU2181650C2/ru active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103433686A (zh) * | 2013-08-14 | 2013-12-11 | 山西乡宁焦煤集团台头前湾煤业有限公司 | 缸筒修复工艺 |
RU2805530C1 (ru) * | 2022-11-17 | 2023-10-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Способ восстановления рабочей поверхности гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI76120C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av slitstarka cylinderloppsytor i foerbraenningsmotorer. | |
CN103649507B (zh) | 制造气缸套的方法 | |
EP0202208B1 (en) | Heat treated high strength bimetallic cylinder | |
CN106979093A (zh) | 用于铸铝缸体的涂覆有涂层的铝制气缸套 | |
US4452647A (en) | Hard-surfaced cast iron articles and method and apparatus for manufacturing the same | |
RU2181650C2 (ru) | Способ восстановления чугунных гильз цилиндров двигателей | |
CN105734400B (zh) | 一种超低石墨坑数量灰铸铁淬火气缸套及其生产方法 | |
CN105779704A (zh) | 一种45钢曲轴的热处理工艺 | |
JPH11320276A (ja) | ピストンリングとその製造方法 | |
WO2007109766A2 (en) | Process for producing a steel cylinder liner and steel cylinder liner | |
CN100360701C (zh) | 活塞环的热喷涂 | |
CN103194585B (zh) | 一种混合动力汽车电机主轴的制造方法 | |
RU2151678C1 (ru) | Способ восстановления гильз цилиндров автотракторных дизелей из чугуна | |
CN104107900A (zh) | 一种复合锤头的镶铸工艺 | |
GB1562455A (en) | Process for friction surface of tubular metalli articles such as liners and cylinders | |
RU2455141C2 (ru) | Способ восстановления крупногабаритного азотированного коленчатого вала, получившего при эксплуатации задир шеек, имеющих полость, с применением твч | |
US6296721B1 (en) | Hardened wheel | |
RU2181649C2 (ru) | Способ восстановления закаленных гильз цилиндров | |
RU2198953C2 (ru) | Способ восстановления втулок | |
SU980965A1 (ru) | Способ нанесени покрытий из металлического порошка | |
CN115717188A (zh) | 适用大口径直、弯钢管的内壁精确感应淬火装置及方法 | |
RU2198776C2 (ru) | Способ восстановления шлицевых втулок | |
RU2106236C1 (ru) | Способ отделочно-упрочняющей обработки цилиндрических поверхностей деталей дробью | |
RU2145538C1 (ru) | Способ поверхностного упрочнения деталей (коленвалов, распредвалов, гильз, цилиндров, блоков, труб и т.п.) дробью | |
RU2226146C2 (ru) | Способ финишной обработки рабочей поверхности гильзы цилиндра |