Способ восстановления стальных деталей

 

СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ CTAJibHUX ДЕТАЛЕЙ, включающий наплавку дополнительного материала на нерабочую поверхность детали и деформирование им основного материала восстанавливаемой детали, о т ли ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения размерной точности восстанавливаемых деталей путем перераспределения остаточных напряжений в объеме детали, после деформирования дополнительным материалом основного осуществляют повторное деформирование путем приложения усилия со стороны восстанавливаемой поверхности, при этом повторное деформирование проводят при температуре не ниже температуры высокого отпуска материала детали . о ы СП ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3 50 В 23 P 6/00 л

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Щис. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3467085/25-27 (22) 09.07.82 (46) 30.12.83. Бюл. 9 48 (72) В.К. Дубовский, И.И. Янков, A.Ñ. Соболев, Н ° А. Гошкевич, Д.И. Бандурович и В.Ф. Сафронов (71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР (53) 621.73.043(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 640837, кл. В 23 Р 7/00, 13.12.74.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 591303, кл. В 23 Р 7/00, 07.06.76 (прототип). (54 ) (57 ) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ

СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕИ, включанидий наплав„„SU„„1063572 А ку дополнительного материала на нерабочую поверхность детали и деформирование им основного материала восстанавливаемой детали, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения размерной точности восстанавливаемых деталей путем перераспределения остаточных напряжений в объеме детали, после деформирования дополнительным материалом основного осуществляют повторное деформирование путем приложения усилия со стороны восстанавливаемой поверхности, при этом повторное деформирование проводят при температуре не ниже температуры высокого отпуска материала детали. е

1063572

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при восстановлении.деталей машин.

Известен способ восстановления изношенных стальных деталей путем 5 обмаэки изношенной поверхности износостойкими порошками с пластификатором с последукщим нагревом и деформированием исходного профиля (.1 .

Однако прочность сцепления покрытия с основным материалом детали недостаточна. Поэтому для поверхностей с действующими значительными контактными напряжениями этот способ восстановления неприемлим.

Наибольше близким решением по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ восстановления стальных деталей, включающий наплавку дополнительного материала на нерабочую поверхность детали и деформирование им основного материала восстанавливаемой детали (2).

Недостатком известного способа является то, что в результате напланки возникают напряжения в восстанавливаемой детали, которые приводят впоследствии к ее короблению и потере размерной точности. Процесс коробления может протекать постепен- З0 но на деталях, находящихся уже в эксплуатации.

Частично остаточные термические напряжения после наплавки снимаются в известном способе путем воздейст- 35 вия деформированием на наплавленный материал.

Однако в детали сохраняются несимметричные поля напряжений по наружной и внутренней ее поверхностям, 40 что и приводит к короблению деталей, особенно имеющих малую жесткость.

Цель изобретения — повышение размерной точности, восстанавливаемых деталей путем перераспределения ос 45 таточных напряжений в объеме детали.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу восстановления стальных деталей, включающему наплавку дополнительного материала на нерабочую поверхность детали и деформирование им основного материала восстанавливаемой детали, после деформирования дополнительным материалом основного осуществляют повторное де- . формирование путем приложения усилия 55 со стороны восстанавливаемой поверхности, при этом повторное деформирование проводят при температуре не ниже температуры высокого отпуска материала детали. 60

На фиг. 1 изображена схема дефор-мирования основного металла детали дополнительным материалом,. на фиг. 2 - схема повторного деформирования со стороны восстановленной по- 65 верхности на дополнительный материBJI °

Перед нанесением дополнительного материала деталь 1 нагревают до температуры Ас (770-960 С). После этого наносят дополнительный материал 2 на нерабочую поверхность 3 (фиг. 1) наплавкой.

Температурный интервал 770-960 С принят, исходя из оптимальных температурных условий активности флюса, применяемого при наплавке.

В горячем состоянии проводят деформирование воздействием через дополнительный материал 2 на нерабочую поверхность основного материала 3 детали 1, чем достигается компенсация износа по рабочей поверхности 4 (фиг. 1) в результате пластического течения материала.

Далее проводят повторное деформирование .со стороны рабочей поверхности 4 на нанесенный дополнительный материал 2 (фиг. 2) при температуре не ниже высокого отпуска.

Для получения высокого класса шероховатости рабочей поверхности 4 и повьыения износостойкости проводят последующее холодное калибрование детали 1.

Способ осущестнляьт следующим образом.

Поверхности деталей перед нанесением дополнительного материала наплавкой нагревают на установке ТВЧ до t =900-960 С.

Далее следует электродуговая наплавка дополнительного материала электродами Э-42.

Восстанавливаемую деталь нагревают в установке ТВЧ до t =900-950 С, о после чего устанавливают на пуансон, базируясь по поверхности диаметра О и имеющего радиус сферы на 1 мм меньше радиуса сферы R детали (фиг. 1 и фиг. 2).

Далее производят пластическое деформирование основного материала рабочей поверхности путем воздействия на дополнительный материал со стороны нерабочей поверхности детали одновременно путем обжатия в матрице на 10-ти тонком прессе. В результате пластического течения основного материала со стороны рабочей поверхности происходит компенсация износа и остается припуск 1 мм на радиус R сферической части детали.

После этого вводится второй пуансон, имеющий полный радиус сферы детали R, и производится повторное горячее при с =4pp-450 С деформирование со стороны рабочей поверхности детали в том же прессе и матрице до получения требуемого размера сферы детали.

Далее следует механическая обработка со стороны наплавленного допол1063572

Составитель Н. Жильцов

Редактор М. Ткач Техред С.Мигунова Корректор И. Эрдейи

Заказ 10407/14 Тираж 1106 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал НПП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 нительного материала точением на токарно-винторезном станке 1К62.

Для получения высокого класса шероховатости и повышения износостойкости сферической поверхности детали проводят ее обкатывание раскаткой на вертикально-сверлильном станке модели 2А135 по следукщим режимам: частота врашения шпинделя

n=275 o6/ìèí, натяг составляет

0,1 мм при обильном охлаждении сульфафрезолом, число проходов 1

Предлагаемый способ восстановления деталей по сравнении с базовым объектом, в качестве которого принят прототип, позволяет повысить точность восстанавливаемых деталей путем равномерного распределения остаточных напряжений в объеме детали.