Способ восстановления деталей наплавкой

Авторы патента:

B23P6 - Восстановление или ремонт изделий (правка или восстановление формы листовых металлов, металлических стержней, металлических труб, металлических профилей или специфических изделий, изготовленных из них B21D 1/00,B21D 3/00; восстановление дефектных или поврежденных изделий путем наплавки B22D 19/10; способы или устройства, отнесенные к одному из других подклассов, см. соответствующий подкласс)

Изобретение относится к ремонту машин , преимущественно к восстановлению наплавкой изношенных деталей из чугуна Цель изобретения - снижение склонности наплавленного слоя к хрупкому отслаиванию от материала основы, Для этого необходимо принудительное охлаждение проводит ь со скоростью от 700 до 1200 К/с. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>5 В 23 Р 6/00

2(ВОЩЦЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4726215/27 (22} 07,08.89 (46) 07,10.91.. Бюл. М 37 (71) Днепропетровский сельскохозяйственный институт (72} Г,M.ÂîðoáüåB, М.С,Hexaй, А.Н.Чуйко и В,В.Остапенко (53) 621.791 (088.8) (56) Лившиц Л.С. Металловедение для сварщиков. М.: Машиностроение, 1979, с. 127.

Изобретение относится к ремонту машин и может быть использовано для восстановления изношенных чугунных деталей наплавкой.

Целью изобретения является снижение склонности к хрупкому отслаиванию наплавленного на чугун металла.

На фиг. 1 показана диаграмма изменения величины сопротивления отслаиванию в зависимости от скорости охлаждения; на фиг. 2 вЂ” установка для осуществления способа.

Установка включает деталь 1, на которую производится наплавка и наплавочную проволоку 2. На фиг. 2 направление вибрации электрода (наплавочной проволоки) показано стрел ками 3. Кроме того, изображены струя 4 воздуха, струя 5 воды, область расплавленного металла с незатвердевшей поверхностью 6, наплавленный слой 7.

Струю 5 охлаждающей водной эмульсии подают в зону, где поверхность расплавленного металла уже затвердела под действием струи 4 воздуха, которая охлаждает жидкий

„„Я „„1682108 Al (54} СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАflEA НАПЛАВ КОЙ (57) Изобретение относится к ремонту машин, преимущественно к восстановлению наплавкой изношенных деталей из чугуна.

Цель изобретения вЂ” снижение склонности наплавленного слоя к хрупкому отслаиванию от материала основы, Для этого необходимо принудительное охлаждение проводить со скоростью от 700 до 1200 К/с. 2 ил. металл с некоторой скоростью. Подача водной струи на затвердевшую поверхность слоя наплавки резко увеличивает скорость кристаллизации расплавленного металла, расположенного под затвердевшим поверхностным слоем. Такое ускорение охлаждения расплавленного металла многократно ! сокращает длительность пребывания расплавленного металла в контакте с материалом основы, Вследствие этого графит материала основы не успевает полностью раствориться в жидком металле. Если длительность контакта жидкого металла на- С) плавки с материалом основы превышает Я3 определенную величину, графит основы успевает полностью раствориться в расплаве ф и при последующей кристаллизации области жидкого расплава с содержанием yrJteрода более 2,14 превращается в хрупкий белый чугун, образующий сплошную прослойку между основой и наплавленным слоем. При ударной нагрузке эта прослойка хрупко разрушается и является причиной отслаивания наплавленного слоя от подложки. Если направление струи воздуха

1682108

40 противоположно направлению перемещения наплавленного слоя, то отдельные капли от струи водной эмульсии уносятся и попадают на поверхность расплава, образовавшегося в электрической дуге. Чтобы исключить попадание отдельных капель на поверхность расплавленного металла. струи воздуха и охлаждающей жидкости направлены в сторону перемещения наплавленного слоя.

При принудительном охлаждении наплавленного на чугун слоя со скоростью менее

700 К/с весь графит успевает раствориться в расплаве и поэтому на границе между наплавкой и основой наблюдается наибольшее количество ледебурита.

С увеличением скорости охлаждения выше 700 К/с графит не успевает раствориться в расплаве и чем больше скорость охлаждения, тем мд4ьше графита растворяется в расплаве. Из-за этого наблюдается непрерывное уменьшение количества ледебурита в зоне контакта между наплавкой и основой и увеличение доли распавшегося аустенита (перлит и вторичный цементит), который имеет меньшую хрупкость, чем ледебурит, За счет этого увеличивается работа сопротивления отслаиванию наплавки от основы (фиг. 1).

При скорости охлаждения больше 1200

К/с на границе между наплавкой и основой в структуре распавшегося аустенита появляются первые иглы мартенсита, который, являясь хрупкой фазой, повышает склонность к хрупкому отслаиванию наплавки от основы при ударном нагружении.

В таблице приведены значения величины сопротивления наплавленного слоя отслаиванию при ударных нагрузках при использовании вибродуговой наплавки по предлагаемому способу„а также процент площади, покрытой прослойками белого чугуна. Как видно из этой таблицы, предлагаемый способ позволяет почти полностью исключить образование эвтектического цементита на поверхнссти контакта материала основы и наплавки и добиться повышения сопротивления отслаиванию наплавки от основы при ударных нагрузках до уровня сопротивления этим воздействиям материала основы, Пример. Способ реализуют на шкивах комбайна "Нива", изготовленных иэ чугуна

КЧ-33 (ГОСТ 1215-79), в которых износ составляет 2-3 мм, что исключает возможность дальнейшей эксплуатации. Шкивы наплавляют проволокой иэ низкоуглеродистой стали диаметром 2 мм с содержанием углерода G,GSQ (ГОСТ 3282-79), вибродуговой головкой OKC-6569 УХЛЧ ГОСНИТИ в комплекте со сварочным преобразователем

РС -500. Толщина наплавленного слоя составляет 3 мм, что позволяет после проточки на токарном станке получить номинальные размеры. Скорость охлаждения равна

1000...1050 К/с, при этом струю охлаждающей водной эмульсии подают в зону, где поверхность расплавленного металла эатвердевает под действием охлаждающей струи воздуха. Таким образом. резкое увеличение скорости кристаллизации многократно сокращает длительность контакта расплавленного металла с чугунной основой, вследствие чего графит материала основы не успевает полностью раствориться в жидком металле и концентрация углерода в расплаве не превышает 2,14ф,. При кристаллизации не образуются сплошные ледебуритные прослойки между наплавкой и чугунной основой, что подтверждают специальные металлографические исследования.

Это обеспечивает высокую стойкость наплавленного слоя при ударном нагружении.

Наплавленный слой хорошо обрабатывается на токарном станке, отслаивания наплавленного слоя не наблюдается.

Специально проведенные механические ис- пытания показывают, что наплавленный слой не отслаивается от основы даже при нагрузках, превосходящих прочность чугуна

КЧ-33 ГОСТ 1215-79 при динамическом нагружении.

Формула изобретения

Способ восстановления деталей наплавкой, включающий принудительное охлаждение наплавленного слоя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения склонности наплавленного слоя к хрупкому отслаиванию от материала основы при восстановлении чугунных деталей, принудительное охлаждение проводят со скоростью от 700 до 1200 К/с, 1682308

1682108

Составитель А, Синькова

Редактор M. Стрельникова Техред M.Моргентал Корректор Т, Палий

Заказ 3369 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Уосква. Ж-35, Раушская наб„4/5

Г1роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101

Изобретение относится к оборудованию для сборки сварных конструкций, в частности к переносным ручным сборочным устройствам , предназначенным для закрепления полуколец относительно друг друга на цилиндрической поверхности детали при изготовлении сварных конструкций, и может быть применено при ремонте и устранении повреждений трубопроводов различного назначения

Износостойкий элемент // 1680480

Изобретение относится к машиностроению и ремонту, а именно к машинам, работающим в условиях интенсивного абразивного изнашивания

Способ восстановления деталей // 1680479

Способ ремонта трубопровода // 1680473

Изобретение относится к ремонту трубопроводов , а именно к способам ремонта магистральных трубопроводов, находящихся под давлением с применением сварки, и может быть использовано в нефтегазовой и других отраслях промышленности

Способ восстановления прокатных валков // 1676786

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к способам восстановления прокатных валков и может быть использовано для изготовления и ремонта прокатных валков широкополосных станков горячей прокатки

Способ восстановления полых цилиндрических деталей // 1676785

Изобретение относится к восстановлению полых цилиндрических деталей, изношенных по внутреннему диаметру с рельефной поверхностью, например со шлицами, и предназначено для восстановления шлицевых карданных вилок локомотивов и шлицевых втулок автотехники

Устройство для восстановления деталей // 1676784

Изобретение относится к восстановлению линейного измерительного инструмента - штангенциркуля с пределом измерений свыше 125 мм и не имеющего твердосплавных напаек

Способ восстановления зубчатых колес // 1669681

Изобретение относится к ремонтному производству и может быть использовано для восстановления профиля зубьев колес в различных отраслях машиностроения

Способ ремонта винтовых соединений // 1665622

Способ восстановления плунжерных пар топливных насосов двигателей внутреннего сгорания // 1662795

Изобретение относится к восстановлению изношенных поверхностей прецизионных деталей преимущественно цилиндрической формы, а именно к восстановлению плунжерных пар топливных насосов ДВС

Способ восстановления подпятника // 2100159

Устройство для наплавки поверхностей деталей // 2102182

Способ ремонта корпусов шестеренных насосов и устройство для его осуществления // 2102214

Изобретение относится к способам и устройствам для ремонта корпусов шестеренных насосов и может быть использовано в различных отраслях промышленного производства

Штамп для восстановления крестовых ножей // 2103139

Изобретение относится к ремонтному производству, а именно к восстановлению изношенных деталей машин, в частности к устройствам для восстановления крестовых ножей промышленных мясорубок пластическим деформированием

Установка для упрочнения индукционной наплавкой // 2103140

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам, предназначенным для восстановления и упрочнения методом индукционной наплавки крупногабаритных деталей и узлов, например, деталей и узлов железнодорожного транспорта

Способ восстановления изношенных деталей железнодорожной техники методом плазменно-порошковой наплавки // 2103141

Изобретение относится к технике обновления ремонтопригодных деталей путевых машин методом плазменно-порошковой наплавки с последующей шлифовочной доводкой реконструированных образующих поверхностей

Способ ремонта коленчатых валов // 2104132

Способ ремонта деталей металлургического оборудования // 2104141

Изобретение относится к ремонту сваркой и может быть использовано при ремонте роликов машин непрерывного литья заготовок, рабочих валков станов горячей прокатки и других деталей, работающих в условиях циклического термического нагружения

Способ восстановления изношенных посадочных поверхностей валов под подшипники скольжения // 2105650

Изобретение относится к обработке метала и может быть использовано при восстановлении и ремонте техники в сельскохозяйственном производстве, производимом централизовано

Способ восстановления железнодорожного колеса и устройство для реализации способа // 2106949