Способ восстановления детали наплавкой



Способ восстановления детали наплавкой
Способ восстановления детали наплавкой
Способ восстановления детали наплавкой
Способ восстановления детали наплавкой

 


Владельцы патента RU 2599656:

Общество с ограниченной ответственностью "Малое инновационное предприятие "Энергосберегающие технологии" (ООО "МИП "Энергосберегающие технологии") (RU)

Изобретение может быть использовано при восстановлении наплавкой крупногабаритных деталей типа валов, в частности судовых гребных и промежуточных валов. После предварительного контроля восстанавливаемой поверхности на наличие дефектов в виде несплошностей металла исследуют неразрушающим методом контроля макроструктуру металла в поперечном сечении детали на предполагаемом участке перехода от металла наплавки к основному металлу, соответствующем опасному сечению детали. В упомянутом поперечном сечении детали определяют границы обезуглероживания участков металла, окаймляющих выявленные неметаллические включения. С учетом расположения скоплений неметаллических включений определяют участки начала и окончания наплавочного процесса на расстоянии К≥с от ближайшей границы обезуглероживания, где с - зона его термического влияния. Способ обеспечивает повышение надежности и долговечности эксплуатации отремонтированных валов. 5 ил.

 

Изобретение относится к способам восстановления деталей наплавкой крупногабаритных круглых деталей типа валов и может быть использовано для судовых гребных и промежуточных валов, подвергаемых наплавке для восстановления их до первоначальных эксплуатационных размеров на участке интенсивного износа при эксплуатации.

Известны способы ремонта деталей, патенты на изобретения RU 2337803 С2, 10.11.2008 и RU 2212030 С2, 10.09.2003, включающие проведение предварительного контроля наплавляемых либо свариваемых поверхностей деталей, определяемые параметры которых учитываются при составлении технологий ремонта.

Недостатками данных изобретений является то, что при предварительном контроле восстанавливаемых поверхностей учитываются только дефекты в виде несплошностей металла, что не обеспечивает достаточную долговечность и надежность в эксплуатации данных отремонтированных деталей.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ восстановления деталей наплавкой, изложенный в изобретении RU 2537418 С2, 10.01.2015, «Способ ремонта валов», включающий предварительный контроль восстанавливаемой поверхности на наличие дефектов в виде несплошностей металла, исследование неразрушающим методом контроля макроструктуры металла в поперечном сечении детали на предполагаемом участке перехода от металла наплавки к основному металлу, соответствующем опасному сечению детали, при этом выявляют наличие скоплений неметаллических включений, с учетом расположения которых определяют участки начала и окончания наплавочного процесса.

Недостатком способа является недостаточная точность предварительного контроля восстанавливаемой поверхности детали под наплавку за счет отсутствия при контроле макроструктуры участков обезуглероживания металла у неметаллических включений, влияющих на безопасность при эксплуатации, надежность и долговечность отремонтированных деталей, имеющих на восстанавливающих поверхностях дефекты подобного рода.

Задача изобретения - повышение безопасности при эксплуатации, надежности и долговечности деталей, отремонтированных наплавкой, за счет более полного выявления дефектов при предварительном контроле наплавляемых поверхностей при обнаружении участков обезуглероживания металла вблизи выявленных неметаллических включений и учета их параметров при составлении технологии ведения наплавочного процесса.

Для решения поставленной задачи предлагается способ восстановления детали наплавкой, включающий предварительный контроль восстанавливаемой поверхности на наличие дефектов в виде несплошностей металла, исследование неразрушающим методом контроля макроструктуры металла в поперечном сечении детали на предполагаемом участке перехода от металла наплавки к основному металлу, соответствующем опасному сечению детали, при этом выявляют наличие скоплений неметаллических включений, с учетом расположения которых определяют участки начала и окончания наплавочного процесса, в котором при исследовании макроструктуры металла в упомянутом поперечном сечении детали определяют границы обезуглероживания участков металла, окаймляющих выявленные неметаллические включения, а участки начала и окончания наплавочного процесса определяют на расстоянии К≥с от ближайшей границы обезуглероживания, где с - зона его термического влияния.

На фиг. 1 представлен внешний вид поверхности детали под наплавку со структурной и химической неоднородностями, где 1 - поверхность детали под наплавку, 2 - обезуглероженный участок металла, имеющий четко выраженную границу раздела 3, в котором располагается единичное неметаллическое включение 4. Участки 2-5 имеют различный химический и структурный состав, а вследствие этого различные механические свойства. Так, участок 2 имеет почти полное отсутствие углерода и вследствие этого обладает пониженной прочностью, но повышенной пластичностью по сравнению с данными свойствами зоны 5. На границе раздела 3 при выплавке металла формируется структура с максимально возможным количеством углерода в стали в пределах 0.8% и выше, обладающих повышенными хрупкостью и твердостью.

На фиг. 2 представлен вариант расположения границы 3 участка обезуглероживания 2 в опасном сечении перехода 7 от наплавки 6 к поверхности детали вне наплавки. При таком расположении участка обезуглероживания металла 2 возможно образование трещины 8 уже при первых циклах нагружения конструкции в процессе ее эксплуатации.

На фиг. 3 - вариант расположения участка обезуглероживания 2 как под наплавкой 6, так и вне ее, но вблизи от опасного сечения. При этом неметаллическое включение 4 ориентировано перпендикулярно поверхности наплавляемой детали. За счет малой прочности и высокой пластичности участка 2 при локальном внешнем воздействии велика вероятность образования вмятины на глубину 9 и выхода неметаллического включения 4 на поверхность детали в опасном сечении, а затем - образование трещины 8.

На фиг. 4 изображено безопасное расположение участка 2 относительного опасного сечения 10, а именно на расстоянии К от ближайшей границы локального участка обезуглероживания металла, где К≥с, где с - зона термического влияния наплавочного процесса.

На фиг. 5 представлен вариант разрушения ремонтной конструкции с наплавкой при К<с. При таком близком расположении границы 3 обезуглероженного участка 2, выполняющего роль структурного концентратора, к опасному сечению возможно образование разветвленных трещин 8, от которых происходит дальнейшее разрушение отремонтированной конструкции при ее эксплуатации.

Способ выполняют следующим образом.

Контролируют поверхность детали под наплавку на наличие недопустимых дефектов в виде несплошностей металла, затем выявляют макроструктуру поперечного сечения вала неразрушающим методом в опасных сечениях участков перехода от металла наплавки к основному металлу вала, при котором определяют наличие в металле участков скоплений неметаллических включений. После этого контролируют участки металла, окаймляющие неметаллические включения, расположенные на поверхности вала под наплавку, либо вблизи от нее, на наличие обезуглероживания, при обнаружении которого определяют границы этой зоны. По полученным параметрам контроля составляют технологию ведения наплавочного процесса, а именно по расположению участков скоплений неметаллических включений выбирают участки начала и окончания наплавочного процесса, а расположение опасного сечения перехода от наплавки к поверхности детали вне ее по отношению к ближайшей границе обезуглероживания намечают на расстоянии К>с, где с - зона термического влияния наплавочного процесса.

Данный способ восстановления деталей наплавкой позволяет повысить безопасность, надежность и долговечность в эксплуатации отремонтированных вышеуказанным способом валов.

Способ восстановления детали наплавкой, включающий предварительный контроль восстанавливаемой поверхности на наличие дефектов в виде несплошностей металла, исследование неразрушающим методом контроля макроструктуры металла в поперечном сечении детали на предполагаемом участке перехода от металла наплавки к основному металлу, соответствующем опасному сечению детали, при этом выявляют наличие скоплений неметаллических включений, с учетом расположения которых определяют участки начала и окончания наплавочного процесса, отличающийся тем, что при исследовании макроструктуры металла в упомянутом поперечном сечении детали определяют границы обезуглероживания участков металла, окаймляющих выявленные неметаллические включения, а участки начала и окончания наплавочного процесса определяют на расстоянии К≥с от ближайшей границы обезуглероживания, где с - зона его термического влияния.



 

Похожие патенты:

Использование: для определения остаточных механических напряжений в сварных соединениях различных трубопроводов. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют измерение эхо-методом времен распространения продольных и поперечных упругих волн, при этом для оценки напряжений используются коэффициенты Пуассона ν31 и ν32 материала, определяемые через времена распространения продольных и поперечных упругих волн.

Использование: для коррекции позиции дефекта. Сущность изобретения заключается в том, что способ коррекции позиции дефекта включает в себя: генерацию ультразвуковой вибрации на поверхности объекта обследования, к которому присоединена проводящая лента; регистрацию F-эхосигнала и B-эхосигнала ультразвуковой вибрации; выявление псевдодефектов с помощью проводящей ленты на основании обнаруженных значений F-эхосигнала и B-эхосигнала; получение позиционной информации псевдодефектов; получение разности между фрагментами позиционной информации псевдодефектов на основании позиционной информации псевдодефектов; и коррекцию позиционной информации внутренних дефектов на основании разности.

Использование: для контроля качества изготовления и оценки усталостной прочности литых лопаток с направленной кристаллизацией высокотемпературных турбомашин. Сущность изобретения заключается в том, что возбуждают в материале изделия поверхностные ультразвуковые механические импульсы, фиксируют изменение времени прохождения ультразвуковыми механическими волнами определенного расстояния по поверхности изделия и по количеству и местоположению зафиксированных изменений времени распространения определяют количество макрозерен и местоположение границ макрозерен.

Использование: для оценки исчерпания ресурса деталей из металлов и их сплавов. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют установку на поверхность контролируемой детали в месте контроля материала детали раздельно-совмещенного пьезоэлектрического преобразователя, ввод импульсов ультразвуковых колебаний в материал детали через ее внешнюю поверхность и прием смеси отраженных ультразвуковых колебаний от неоднородностей структуры материала детали, причем при приеме смеси отраженных ультразвуковых колебаний от неоднородностей структуры материала детали дискретно измеряют величины сигналов с момента заданного времени t1 по момент заданного времени t2 с дискретностью (t2-t1)/n, где n число измерений в интервале времени от t1 до t2, запоминают величины измеренных значений, определяют среднее значение измеренных значений отраженных ультразвуковых колебаний и стандартное отклонение смеси отраженных ультразвуковых колебаний относительно вычисленного среднего значения в интервале времени (t2-t1), после чего определяют стандартное отклонение смеси отраженных ультразвуковых колебаний Uпр для детали, соответствующей предельному состоянию материала, которое определяют экспериментально, доводя материал детали до состояния, предшествующего ее разрушению, что приводит к невозможности эксплуатации детали, далее определяют первую величину стандартного отклонения смеси отраженных ультразвуковых колебаний U1 для детали после выпуска из производства из того же материала, что и деталь, соответствующая предельному состоянию материала, затем определяют вторую величину стандартного отклонения смеси отраженных ультразвуковых колебаний U2 для детали из того же материала, по времени эксплуатации соответствующей первому плановому обслуживанию, далее по двум измеренным предыдущим значениям стандартного отклонения смеси отраженных ультразвуковых колебаний U1 и стандартного отклонения смеси отраженных ультразвуковых колебаний U2 определяют линейную зависимость времени эксплуатации детали от стандартного отклонения смеси отраженных ультразвуковых колебаний T(U), далее на основании полученных параметров проводят оценку исчерпания ресурса деталей из металлов и их сплавов.

Использование: для обнаружения дефектов при ручном и автоматическом контроле. Сущность изобретения заключается в том, что возбуждают с помощью ультразвукового преобразователя в контактной среде импульс продольной волны, которая падает на поверхность объекта контроля под углом, значение которого больше первого критического угла и меньше второго критического угла, анализируют амплитуду зарегистрированных эхосигналов.

Изобретение относится к геофизическим, в частности сейсмоакустическим, методам исследований и может быть использовано для калибровки характеристик сейсмоакустических преобразователей.

Изобретение относится к геофизическим, в частности сейсмоакустическим, устройствам исследований и может быть использовано для контроля характеристик преобразователей, применяющихся при мониторинге различных технических объектов.

Использование: для оценки качества участка сварки в стальном материале неразрушающим методом с использованием ультразвуковых волн. Сущность изобретения заключается в том, что модуль задания точки измерений задает произвольную точку измерений рядом с участком сварки внутри стального материала и предполагает виртуальную отражающую поверхность, которая содержит эту точку измерений и параллельна направлению линии сварки.

Использование: для определения среднего диаметра зерна металлических изделий посредством ультразвукового излучения. Сущность изобретения заключается в том, что определение среднего диаметра зерна DЗ металла выполняют с использованием градуировочного графика отношения U′ величины структурного шума USN к импульсу релеевской волны UR, описываемого линейной зависимостью DЗ=a+b·U′, где a и b - структурные коэффициенты.

Использование: для исследования дефектов. Сущность изобретения заключается в том, что способ исследования дефектов включает в себя: первый этап подачи высокочастотного сигнала во множество катушек индуктивности, которые расположены смежно по отношению друг к другу таким образом, что они частично накладываются друг на друга, в электромагнитном ультразвуковом зонде для генерации ультразвукового колебания в исследуемом объекте; второй этап приема B-эха ультразвукового колебания с использованием каждой из множества катушек индуктивности; третий этап приема F-эха ультразвукового колебания с использованием каждой из множества катушек индуктивности; четвертый этап корректировки интенсивности сигнала B-эха, принятого каждой из множества катушек индуктивности, на основе рабочего состояния каждой из множества катушек индуктивности; и пятый этап вычисления отношения посредством деления интенсивности сигнала F-эха на интенсивность скорректированного сигнала B-эха для каждой из множества катушек индуктивности и оценки внутреннего дефекта исследуемого объекта на основе результата вычисления отношения.

Изобретение относится к способу эпитаксиального нанесения ремонтного материала на поверхность (38) подложки, полученной направленной кристаллизацией, и может быть использовано для ремонта деталей газотурбинного двигателя.

Группа изобретений относится к локальной наплавке термомеханической детали из сверхсплава с закреплением наплавляемого материала в повреждении детали. Сначала на подготовительном этапе в камерной матрице для искрового спекания выполняют форму, имеющую вид отпечатка по меньшей мере одной наплавляемой части поврежденной детали, вводят в форму слой порошка припоя и по меньшей мере один слой на основе порошка сверхсплава с образованием многослойного набора порошков, затем проводят искровое спекание полученного многослойного набора путем воздействия давлением и пропускания импульсного тока с подъемом температуры с получением преформы, имеющей градиенты композиции в многослойном наборе порошков, со стороной припоя и сверхсплавом на его поверхности.
Изобретение относится к общему машиностроению, в частности к ремонту транспортных средств, машин и механизмов. В способе осуществляют приготовление восстановительного состава добавок, содержащего, мас.%: минеральные вещества в виде каолина не более 55, катализаторы не более 43 и фуллерены не более 2, подают упомянутый восстановительный состав в зону трения в один этап и осуществляют приработку трибосистемы.

Изобретение относится к области ремонта автотранспортной техники и может быть использовано для восстановления работоспособности теплонагруженных элементов их газовых трактов и выхлопных систем.

Изобретение может быть использовано при ремонте изношенных или поврежденных бандажных полок лопаток турбомашин, выполненных из титановых сплавов. С поврежденных участков удаляют покрытие и поверхностный слой металла, например, алмазным шлифованием.

Изобретение относится к способу электродуговой наплавки цилиндрических поверхностей ободьев и ступиц катаных центров локомотивных колес из среднеуглеродистой стали для устранения технологического износа и продления срока их службы.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при восстановлении геометрии изношенных участков поверхностей запирающих конусов иглы и корпуса распылителя форсунки двигателя внутреннего сгорания.

Изобретение может быть использовано при восстановлении рабочих органов почвообрабатывающих машин, преимущественно долот лемехов плугов. Удаляют изношенную режуще-лезвийную часть долота, изготавливают компенсирующий элемент из листовой рессорно-пружинной стали и приваривают его к восстанавливаемому долоту.

Изобретение относится к технологии ультразвукового упрочнения конических резьбовых участков нефтепромысловых труб и муфт. Инструмент содержит полый корпус, имеющий со стороны входного конца поверхность, предназначенную для контакта с волноводом, а со стороны выходного конца - рабочую резьбовую поверхность с фаской, ответную поверхности обрабатываемой резьбы.

Изобретение может быть использовано для восстановления с упрочнением рабочих органов почвообрабатывающих машин. Удаляют изношенную рабочую часть плужного лемеха.

Изобретение может быть использовано при изготовлении или восстановлении ролика для поддержки и транспортировки горячего материала, в особенности полученной непрерывной разливкой стальной заготовки на рольганге или в установке непрерывной разливки.
Наверх