Способ наплавки электродом из материала, коэффициент линейного расширения которого меньше, чем у основного металла

 

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано в технологии восстановления валковых опор. Цель изобретения - снижение остаточных деформаций при восстановлении валковых опор наплавкой. Восстановление валковой опоры осуществляют путем наплавки электродным материалом, имеющим коэффициент линейного расширения на 10 - 15% меньше, чем у основного металла. Ширина зоны нагрева основного металла, ограниченной температурой плавления и температурой , составляет 30 - 40% от общей высоты наплавленного слоя. При наплавке закаливающихся сталей материалом, имеющим коэффициент линейного расширения, меньший, чем у основного металла, в наплавленном металле возникают напряжения сжатия, а в околошовной зоне, ограниченной температурой плавления и - напряжения растяжения. Путем подбора свойств наплавляемого материала и регулированием ширины зоны нагрева основного металла, ограниченной температурой плавления и , можно уменьшить остаточные деформации восстанавливаемой валковой опоры. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано при восстановлении валковых опор. Целью изобретения является снижение остаточных деформаций при восстановлении валковых опор наплавкой. На чертеже изображена схема восстановления валковой опоры. Предложенный способ состоит в том, что восстановление валковой опоры 1 осуществляют путем наплавки электродным материалом 2, имеющим коэффициент линейного расширения на 10-15% меньше, чем у основного металла, а ширина зоны нагрева основного металла, ограниченная температурой плавления и температурой A_c1, составляет 30-40% от общей высоты наплавленного слоя. А и В - контролируемые размеры. При наплавке деталей возникают остаточные деформации, нарушающие проектные размеры детали, причиной которых является неравномерный нагрев по толщине наплавляемого изделия, обусловленный особенностями процесса наплавки. При наплавке закаливающихся сталей материалом, имеющим коэффициент линейного расширения меньше, чем у основного металла, в наплавленном металле возникают напряжения сжатия, а в околошовной зоне, ограниченной температурой плавления и A_c1, возникают напряжения растяжения. Таким образом, путем подбора свойств наплавляемого материала и регулированием ширины зоны нагрева основного металла, ограниченной температурой плавления и A_c1, можно уменьшать остаточные напряжения и деформации восстанавливаемой детали. П р и м е р. Производили восстановление валковой опоры из закаливающейся стали. Остаточные деформации, возникшие в процессе восстановления, не должны превышать предельно допустимые, иначе будет невозможна сборка валковых опор. Восстановлению подвергали валковые опоры НШС-2000, изготовленные из стали 30Л. До восстановления износ рабочей поверхности составлял 1 мм на диаметр. Перед наплавкой проточкой на глубину 1,2 мм был удален пластифицированный слой, имеющий большое количество дефектов. До восстановления методом проб при наплавке пластин из стали 30Л, имеющих размеры 20х150х300 мм, соответствующие наименьшей толщине стенки валковой опоры, были подобраны режимы наплавки, обеспечивающие высоту наплавленного слоя 2,5 мм и ширину зоны нагрева основного металла, ограниченной температуры плавления и A_c1, 0,7; 0,75; 1,0; 1,2 мм, что соответствовало 28, 30, 40 и 45% от общей высоты наплавленного слоя. Наплавку производили порошками ПР-Н77х15С3Р2 и ПР-Х18Н9. Наплавленные данными материалами металлы имеют коэффициент линейного расширения соответственно 11,8˙10^-6 и 18˙10^-6 1/^oC. Наплавку производили на установке УПН-303 в следующих режимах: сварочный ток 260-280 А, напряжение на дуге 60 В, скорость наплавки 8 м/ч, амплитуда колебания плазматрона 20 мм, частота колебания плазматрона 0,5-1 Гц. Ширину зоны нагрева основного металла, ограниченную температурой плавления и A_c1, регулировали за счет частоты колебания плазматрона. После наплавки контролировали фиксированные размеры валковых опор. Результаты представлены в таблице. Также производили электродуговую наплавку валковых опор с принудительным охлаждением на установке УМН-10 проволокой Ни-30ХГСА под флюсом АН-20С в следующих режимах: сварочный ток 250-300 А, напряжение на дуге 32-34 В, скорость наплавки 30 м/ч. Восстановленные валковые опоры 3 и 4 показали хорошую работоспособность при эксплуатации в НШС-2000 НЛМК.

Формула изобретения

СПОСОБ НАПЛАВКИ ЭЛЕКТРОДОМ ИЗ МАТЕРИАЛА, КОЭФФИЦИЕНТ ЛИНЕЙНОГО РАСШИРЕНИЯ КОТОРОГО МЕНЬШЕ, ЧЕМ У ОСНОВНОГО МЕТАЛЛА, отличающийся тем, что, с целью снижения остаточных деформаций при восстановлении валковых опор, электродный материал выбирают с коэффициентом линейного расширения на 10 - 15% меньше, чем у основного материала, а основной металл прогревают от температуры плавления до A_c1 на глубину, составляющую 30 - 40% от общей высоты направленного слоя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 10-2002

Извещение опубликовано: 10.04.2002        

---