Способ восстановления деталей наплавкой

Способ восстановления деталей наплавкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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 — 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 — 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