Зачистка поверхности металла

 

Внешние дефекты металла в виде трещин, плен, заусенцев и другие в зависимости от их глубины, размеров и формы удаляют вырубкой зубилами, зачисткой шлифовальными кругами, бесцентровым шлифованием, токарной и газопламенной обработкой.

Вырубка зубилом

Вырубкой пневматическим зубилом с исходных заготовок и готовых поковок удаляют местные поверхностные дефекты в виде неглубоких трещин, волосовин, плен, закатов, зажимов и др. Эта операция в 4 ... 8 раз производительнее ручной, причем производительность тем больше, чем выше твердость и вязкость обрабатываемого металла. Глубина вырубки зубилом за один рабочий ход достигает 2 ... 2,5 мм. Раздваивание стружки при вырубке указывает на более глубокое расположение трещины. Допустимая глубина удаления дефектов стали зависит от размеров сечения, например при диаметре или толщине проката от 140 до 200 мм допустимая глубина зачистки углеродистой качественной стали составляет до 5 % диаметра или толщины. Если глубина дефектов превышает допустимые нормы, металл бракуют. Образовавшаяся после вырубки выемка должна иметь плавно скругленную форму и ширину не менее 5-кратной глубины во избежание образования новых дефектов при последующей ковке или штамповке заготовок.

зачистка металла зубилом

Рис. 3.5. Прием зачистки (а) и формы зубил (б, в)

Пневматические зубила работают на сжатом под давлением 300 ... 600 кПа (3 ... 6 кгс/см2) воздухе. Прием зачистки показан на рис. 3.5, а, формы зубил - на рис. 3.5, б, в. Зубила с прямым лезвием (рис. 3.5, б) служат для зачистки участков с мелкими волосовинами, а с закругленным лезвием (рис. 3.5, в) - для вырубки местных дефектов. Угол заточки для мягкой стали составляет 55 ... 60 ° , для твердой стали - 70 . . . 75 °. В качестве материала для зубил используют стали 4ХС, 6ХС, 4ХВ2С, 5ХВ2С, У8, У9. Лезвие на длине 30 ... 35 мм имеет твердость HRCэ 55 ... 60, хвостовик - HRCэ 40 ... 45.

Зачистка шлифовальным кругом

Рис. 3.6. Схема зачистки шлифовальным кругом

Зачистка шлифовальными кругами

Зачисткой шлифовальными кругами удаляют поверхностные неглубокие трещины и выравнивают края выемок, образовавшихся при вырубке дефектов пневматическими зубилами. Схема зачистки представлена на рис. 3.6. Вращение шлифовального круга обеспечивается пневматическим ротационным двигателем, расположенным в корпусе шлифовальной машинки.

Очистка поверхности металла от окалины и ржавчины осуществляется также шлифовальной машинкой, но вместо шлифовального круга на валу ротора закрепляют проволочные (крацовочные) щетки. Для зачистки заготовок из стали и бронзы щетки изготовляют из стальной проволоки Ø 0,05 ... 0,4 мм, заготовки из никеля и меди зачищают щетками, для изготовления которых используют проволоку из нейзильбера (сплава меди с никелем и цинком) Ø 0,15 . . . 0,25 мм, а латунные заготовки - щетками из медной или латунной проволоки Ø 0,15 ... 0,2 мм.

Бесцентровое шлифование на специальных станках применяют для зачистки проката круглого сечения (рис. 3.7). Заготовку 2 устанавливают на опорный нож 4 между режущим 1 и направляющим 3 кругами. При обработке заготовка под действием сил трения вращается и равномерно зачищается по всей поверхности. Поступательное движение заготовки вдоль оси обеспечивается поворотом направляющего круга под некоторым углом к режущему. За один рабочий ход с заготовки снимается слой толщиной ≈ 0,2 мм. Рассмотренный способ применяют для очистки поверхности заготовок от ржавчины и мелких дефектов прокатки и прессования (в основном при обработке давлением дорогостоящих сплавов).

Схема бесцентрового шлифования

Рис. 3.7. Схема бесцентрового шлифования: 1,3- режущий и направляющий круги, 2 - заготовка, 4 - опорный нож

Токарная обработка

Токарной обработке на бесцентровых токарных станках подвергают горячекатаные прутки для удаления обезуглероженного слоя и повышения точности по диаметру. Пруток перемещается поступательно через вращающиеся многорезцовые головки бесцентрового токарного станка. Производительность такой обработки в 3 ... 4 раза превышает производительность обточки на универсальных токарных станках.

Прутки, изогнутые при транспортировке и хранении, предварительно правят на специальных правильных станках.

Газопламенная обработка

Газопламенную обработку применяют для удаления крупных поверхностных дефектов. Вокруг центрального отверстия резака расположены мелкие отверстия, через которые подают горючую смесь ацетилена с кислородом для предварительного подогрева места зачистки. Затем через центральное отверстие подают кислород. Когда металл начинает гореть, подачу нагревательной смеси прекращают. Горелку наклоняют к заготовке под углом, равным 10 ... 15 °. При горении металла в струе кислорода выделяется теплота, достаточная для поддержания процесса дальнейшей зачистки. Количество подаваемого кислорода и скорость перемещения горелки должны обеспечивать непрерывность процесса зачистки.

Кислородная резка

Заготовки и поковки из нержавеющих, кислотостойких и жаропрочных сталей зачищают способом кислородно-флюсовой резки. В резаке, предназначенном для такой зачистки, имеется дополнительное инжектирующее устройство, с помощью которого в зону зачистки дополнительно подаются кислород и флюс для удаления тугоплавких оксидов, образовавшихся при нагреве. Флюс представляет собой смесь мелкого железного порошка и мелкого кварцевого песка.

Производительность газопламенной зачистки в 10 ... 15 раз выше, а стоимость - на 30 ... 40 % меньше, чем вырубки пневматическим зубилом. Заготовки из углеродистых сталей с содержанием углерода до 03% зачищают в холодном состоянии, углеродистые стали с большим содержанием углерода, а также легированные стали перед газопламенной зачисткой подогревают.

Похожие материалы