Способ дуговой наплавки под флюсом цилиндрических изделий

 

Изобретение относится к способам дуговой наплавки под флюсом при восстановлении изношенных и упрочнении новых цилиндрических деталей, преимущественно концов массивных валов, вагонных осей и валков. Цель изобретения - повышение качества наплавки за счет регулирования последовательности выполнения валиков и параметров режима. Электрод 3 устанавливают на расстоянии (1,2 - 1,5) D<SB POS="POST">пр</SB> от формирующей подкладки 2, выполняют начальный валик кольцевой наплавки при неподвижном в осевом направлении детали 1 электрода. Выполняют наплавку валиков по спирали, перемещая электрод со скоростью V<SB POS="POST">р</SB> = K <SP POS="POST">.</SP> N. Снижают скорость перемещения электрода до величины V<SB POS="POST">к</SB> = (0,5 ... 0,7) V<SB POS="POST">р</SB> на расстоянии (0,8 ... 1,1) D<SB POS="POST">пр</SB> от противоположного торца детали. После замыкания последнего валика первого слоя производят реверс электрода 3 и выполняют наплавку второго слоя со скоростью перемещения электрода V<SB POS="POST">р</SB> = K <SP POS="POST">.</SP> N, изменяя наклон навивки валиков на 2 - 3° по отношению к наклону валиков и оси детали первого слоя. При этом V<SB POS="POST">р</SB> - рабочая скорость продольного перемещения электрода, м/ч

V<SB POS="POST">к</SB> - скорость перемещения электрода при выполнении последнего валика первого слоя, м/ч

K - опытный коэффициент, м/г <SP POS="POST">.</SP> мин/об

N - скорость вращения изделия, об/мин.

D<SB POS="POST">?</SB>

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 К 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4437994/27-27 (22) 13.06.88 (46) 30.01.90. Бюл. ¹ 4 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (72) Л.Г. Горстко, В.А. Ладугин, С.И. Клещев, В.А. Букаров и А.А. Цыплаков (53) 621. 791. 75 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 536909, кл. В 23 К 9/04, 1975.

Бенуа Ф.Ф. Автоматическая одноэлектронная наплавка под флюсом цилиндрических изделий по винтовой линии. — Сварочное производство, ¹ 2, 1959, с. 25-28.

Авторское свидетельство СССР

¹ 355787, кл . В 23 К 9/04, В 65 и 87/06, 1970 °

„„SU„„1539011 А1

2 (54) СПОСОБ ДУГОВОЙ НАПЛАВКИ ПОД

ФЛЮСОМ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к способам дуговой наплавки нод флюсом при восстановлении изношенных и упрочнении новых цилиндрических деталей, преимущественно концов массивных валов, вагонных осей и валков. Цель изобретения — повьппение качества наплавки за счет регулирования последовательности выполнения валиков и параметров режима. Электрод 3 устанавливают на расстоянии (1,2-1,5)d„« от формирующей подкладки 2, выполняют начальный валик кольцевой наплавки при неподвижном в осевом направлении детали 1 электроде 3. Выполняют наплавку валиков по спирали, перемещая электрод со скоростью Ч = К п.

Снижают скорость перемещения электрода до величины Ч«» =: М ° ° ° 0 7)vp

1539011

5 l0 на расстоянии (0,8 — 1,1)dпр от противоположного торца детали. После замыкания последнего валика первого слоя производят реверс электрода 3 и выполняют наплавку второго слоя со скоростью перемещения электрода р

К. и изменяя наклон навивки валиков на 2-3 " по отношению к наклону валиков и оси детали первого слоя. При этом Vð — рабочая скорость продольного перемещения электрода, м/ч;

Изобретение относится к способам дуговой наплавки под флюсом при восстановлении изношенных и упрочнении новых цилиндрических деталей, преимущественно концов массивных валов, вагонных осей и валков.

Цель изобретения — повышение ка- . чества наплавки за счет регулирования последовательности выполнения валиков и параметров режима.

На фиг. 1 представлена схема наплавки под флюсом цилиндрической детали; на фиг. 2 — схема формирования начального валика первого слоя наплавки; на фиг. 3 — схема наплавки первого слоя; на фиг. 4 — схема наплавки последнего валика первого слоя; на фиг. 5 — схема наплавки второго слоя.

Способ осуществляют следующим образом.

К свободному торцу цилиндрической детали 1 устанавливают формирующую подкладку 2. Электродную проволоку 3 подают к изделию роликами со скоростью Vпр, а флюс — через флюсоудерживающее устройство 4.

Блок 5 вращения изделия обеспечивает заданное число оборотов детали в минуту и горение дуги осуществляют источником питания 6, блок 7 продольного перемещения электрода 3 — скорость продольного перемещения Vp.

Электродную проволоку 3 устанавливают на расстоянии (1,2-1,3)d» от формирующей подкладки 2 и наплавляют начальный кольцевой валик 8. При расстоянии меньшем 1, 2д„, материал формирующей подкладки расплавляется и попадает в сварочную ванну. При расстоянии большем 1,5d р возможно образование закалочных структур в

55. V» — скорость перемещения электрода при выполнении последнего валика перВОГО слоя м/ч К опытный коэффи циент, м/г мин/об; и — скорость вращения изделия, об/мин,; <1пр — диаметр электрода. Наплавка в два слоя на цилиндрическую поверхность концевых частей массивных деталей обеспечивает оптимальный тепловой режим для отделимости шлаковой корки, бездефектных валиков. 1 з.п.ф-лы, 5 ил. зоне термического влияния наплавки, снижающих работоспособность детали.

После замыкания начального валика 8 включают продольное перемещение электродной проволоки 3 со скоростью

Vp = К п и наплавляют валик 9 по винтовой линии. При скорости перемещения меньшей Vp перекрытие валиков превышает предельное, металл сварочной ванны перегревается, что приводит к плохой отделимости шлаковой корки, а в некоторых случаях к стеканию расплавленного металла и шлака. При скорости перемещения большей 7р растет крутизна боковой поверхности валика вследствие уменьшения вложения тепла на единицу площади наплавляемой поверхности, Значение опытного коэффициента К выбирают в зависимости от диаметра изделия, материала проволоки и др. и принимают равным К = 0,17О, 3 м/ч мин/об.

При подходе проволоки 3 к противоположной стороне цилиндрической детали 1 на расстояние от торца (0,81,1)dip плавно уменьшают скорость ее продольного перемещения до Чк = (0,50>7)Vp и наплавляют последний валик

10 первого слоя. При расстоянии меньшем 0,8d п дуга горит непосредственно на кромке цилиндрической поверхности, что приводит к ее формоизменепию и неустойчивому горению дуги.

При расстоянии большем 1, 1Й и<. формирование последнего валика 10 не обеспечивается с гарантированным перекрытием кромки по всей переходной части.

При уменьшении скорости Vp более чем на 507 расплавленный металл и шлак стекают по торцовой части детали.

При уменьшении скорости Vp на послед1539011

6 нем валике 10 менее чем на 307 не обеспечивается достаточная высота наплавленного слоя при формировании валика, что недопустимо при наплавке, например, реэьбовой части вагонных осей.

После замыкания последнего валика 10 первого слоя осуществляют реверс и продольное перемещение проволоки 3 со скоростью Vp для наплавки второго слоя, валик 11 каждого витка второго слоя сдвигают относительно валиков 9 первого слоя на 2-3

При этом после наплавки первого слоя, при непрерывном горении дуги поднимают наплавочную головку и отводят резец шлакоскалывателя на толщину наплавки h. При увеличении угла сдвига валиков второго слбя относительно валиков первого слоя более чем на 3 не обеспечивается переплав зоны, расположенной между валиками первого слоя, который формируется со значительной волнистостью поверхности. При уменьшении угла менее

2О наблюдается стекание расплавленного металла и шлака из ванны.

Наплавка в два слоя на цилиндрическую поверхность концевых частей массивных деталей обеспечивает наиболее оптимальный тепловой режим для хорошей отделимости шлаковой корки, выполнении краевых валиков без дефектов и отсутствия эакалочных структур в зоне термического влияния.

Контроль за режимом проводят по приборам, находящимся на панели управления установки.

Выполнение кольцевого прохода 8 со стороны формирующей подкладки при определенном расстоянии электродной проволоки (1,2-1,5)d „>, продольное перемещение проволоки со скоростью

V< = К и, уменьшение скорости до

Ч = (0@5 0j7)Vp при подходе на расстояние (0,8-1,1)d д от конца детали 1, реверс и продольное перемещение на рабочей скорости Vp при наплавке второго слоя при сдвиге валио ков второго слоя на 2-3 относительно валиков первого слоя позволяет повысить в 2-3 раза качество наплавки цилиндрических поверхностей концевых частей массивных деталей.

Пример. Способ осуществляют при восстановлении наплавкой под флюсом резьбовой части шеек вагонных осей из среднеуглеродистой стали

5 !

О

l5

40 (ГОСТ 4728-72) . Наплавку выполняют на установке типа УНО конструкции

ВНИИЖТ. В качестве источника питания используют ВДУ-506. Марка электродной проволоки — Св-18ХМА (Св-08А).

Марка флюса — АН 348 АМ. Дефектную часть оси протачивают под диаметр

105,5 мм.

Предварительно экспериментальным путем определяют: h = 4 мм, 1

15 мм; a = 8мм; dip = 1,6мм;

200 А; U = 24 В; V„78 м/ч, n = 0,7 об/мин; К = 0,18 м/ч ° мин/об.

Определяют Vp =- О, 18 0,7

= О, 126 м/ч; V„ 0,5 ° О, 126

= 0,063 м/ч; для начального валика—

1,5d n = 2,4 мм; для последнего валика — 1, Od р = 1, 6 мм.

Выставляют электродную проволоку на расстояние 2,4 мм от формирующей подкладки, ос уще ств ляют кол ьце в ой проход. Затем проволоку перемещают в продольном направлении со скоростью

0,126 м/ч. На последнем витке наплавки скорость проволоки уменьшают до

0,063 м/ч, при этом проволоку подводят на расстояние 1,6 мм от кромки.

Осуществляют реверс и продольное перемещение на скорости О, 126 м/ч, при этом валик каждого витка второго слоя на 2 сдвигают относительно валиков первого слоя.

Процесс наплавки стабильный. Качество наплавленного металла соответствует требованиям технических условя . Наплавленную часть оси обтачивают до диаметра 110 мм и нарезают резьбу М110х4 в соответствии с существующими требованиями.

Использование способа позволяет увеличить в 2-3 раза прочность на срез наплавленного металла.

Формула изобретения

1. Способ дуговой наплавки под флюсом цилиндрических изделий, при котором вращают изделия с одновременным продольным перемещением электрода и осуществляют многослойную последовательную навивку по спирали валиков металла, наплавляемых непрерывной дугой, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества наплавки за счет регулирования последовательности выполнения валиков и параметров режима, со стороны свободного торца изделия устанавлива1S39011 ют торцовую формирующую подкладку, электрод размещают со стороны формирующей подкладки на расстоянии (1,2-1,5) 1лр ат нее, выполняют начальный

° кольцевой валик первого слоя при неподвижном вдоль оси изделия электроде, осуществляют продольное перемещение электрода вдоль изделия со скоростью Vp = К п, на расстоянии (0,81,1)d>< от противоположного торца изделия снижают скорость перемещения элЕктрода до Vq = (0,5-0,7)1 р, производят наплавку последнего валика первоГо слоя до полного замыкания спирали, реверсируют продольное перемещение электрода и выполняют наплавку валиков второго слоя со скоростью

2. Способ по

1 щийс я тем, рого слоя валик ют относительно на 2-3 п. 1, отличаючто при наплавке втокаждого витка смещаваликов первого слоя перемещения электрода Vp = К п, где /р — рабочая скорость продольного перемещения электрода, м/ч; Ч y — ско5 рость перемещения электрода при выполнении последнего валика первого слоя, м/ч; К вЂ” опытный коэффициент, м мин

n — с коро с ть в р ащени я из деч. об лия, об/мин; d и — диаметр электрода, мм.

1539011

= К.И

9èã.3

/О 9

Составитель Т. Арест

Техред Л.Сердюкова Корректор В. Гирняк

Редактор И. Товтин

Заказ 182 Типаж 644 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101