Применение токов высокой частоты при ремонте машин

Токи высокой частоты применяют в ремонтных предприятиях для наращивания и для увеличения износостойкости деталей.

Сущность высокочастотного индукционного нагрева заключается в использовании явлений электромагнитной индукции, поверхностного эффекта и теплового действия тока.

Если металлическую деталь поместить в магнитное поле, создаваемое индуктором, через который проходит переменный ток, то в детали возникает электродвижущая сила.

При возникновении этого тока деталь нагревается. Деталь по всей толщине нагревается неравномерно, так как плотность тока у поверхности детали больше. Объясняется это тем, что при прохождении тока по детали в ней возникают вихревые токи, которые в участках, расположенных ближе к поверхности, совпадают по направлению с направлением основного тока и увеличивают его, а в середине детали направлены в сторону, противоположную направлению основного тока, и уменьшают его.

Чем выше частота, тем больше плотность тока у поверхности детали и тем меньше нагреваемый этим током слой.

Наращивание деталей с помощью токов высокой частоты. Детали с помощью токов высокой частоты можно напаивать, наплавлять и металлизировать.

При пайке используют твердые припои или медь. Перед пайкой поверхность тщательно очищают и покрывают слоем буры. Спаиваемые детали располагают так, чтобы расплавившийся припой попадал в промежуток (зазор) величиной 0,05-0,1 мм между деталями.

При частоте тока 180000 гц удельный расход мощности 0,4-0,5 квт на 1 см² напаиваемой поверхности.
Детали с помощью токов высокой частоты наплавляют центробежным способом. Например, Белоцерковский завод при ремонте шатунно-поршневой группы вместо бронзовых втулок ставит биметаллические (стальные втулки, залитые внутри бронзой). Для получения такой втулки стальную заготовку устанавливают в приспособлении для центробежной заливки, устанавливаемом на токарном станке.

В стальную заготовку перед установкой в приспособление насыпают бронзовую стружку, смешанную с бурой (около 3% буры). После этого включают станок и через индуктор, охватывающий стальную заготовку, пропускают ток. Через 1,5-2 минуты бронзовая стружка начинает плавиться и наплавляется на стальную заготовку. Затем индуктор выключают и втулку охлаждают водой.

Втулки можно ремонтировать и другим способом. Для этого изношенную втулку помещают в разборное приспособление для центробежной заливки, имеющее выточку по форме втулки.

Во втулку насыпают небольшое количество бронзовой стружки.

При нагреве с помощью индуктора и при вращении втулка сплавляется со стружкой и принимает форму выточки приспособления.

Выточку делают таких размеров, чтобы получить втулку ремонтных размеров.

Высокочастотный нагрев применяется также и при металлизации деталей.

В этом пистолете специальный механизм непрерывно перемещает проволоку в направлении конусного отверстия концентратора вихревых токов. Попадая в конусное отверстие, проволока под действием токов высокой частоты плавится и распыляется сжатым воздухом, нагнетаемым компрессором во внутреннюю часть концентратора. Процесс ведут с помощью высокочастотного генератора, вырабатывающего ток частотой 300 килогерц. Мощность, необходимая на ведение процесса, 12 квт.

Металлизация с помощью токов высокой частоты по сравнению с электродуговой металлизацией имеет следующие преимущества:

• так как при плавлении проволоки не образуются капли, которые должны распыляться сжатым воздухом, давление последнего может быть уменьшено до 2,5-3 атм;
• изменение частоты дает возможность регулировать толщину расплавляемого слоя, а тем самым и размеров частиц;
• можно применять проволоку значительно большего диаметра (5-6 мм);
• производительность 5-6 кг распыленной стали в час вместо 2,5-3 кг стали, распыливаемой при электродуговой металлизации;
• удельный расход электроэнергии 5 квт;
• процесс можно вести на более близком расстоянии от пистолета до детали;
• для металлизации можно применять чугунные прутки и прутки из твердых сплавов, использовать которые невозможно или затруднительно при электродуговой металлизации.