CS256064B1

CS256064B1 - Jig for surfacing of copper and its alloys on rotating steel components

Info

Publication number: CS256064B1
Application number: CS852354A
Authority: CS
Inventors: Alojz Gaspar; Pavol Pala; Anna Fulekova
Original assignee: Alojz Gaspar; Pavol Pala; Anna Fulekova
Priority date: 1985-04-01
Filing date: 1985-04-01
Publication date: 1988-04-15
Also published as: CS235485A1

Abstract

Riešenie sa týká přípravku na naváranie médi a jej zliatin na rotačně ocelové súčiastky z legovaných ocelí, mechanizovanou metodou TIG v ochrannej atmosféře inertných plynov. Spočívá v tom, že na strediacom trne upnutom v rotujúcej upínacej hlavě je středovým otvorom nasunutá rotačná súčiastka. Aspoň z náběhověj strany navárania rotačnej súčiastky je nasunutá na strediacom trne svojíin středovým otvorom rotačná príložka, ktorá má vonkajší priemer rovnaký ako rotačná súčiastka. Volný koniec strediaceho třňa je uložený v hrotové) špičke, na ktorej je upnutý přítlačný člén,!;ktorý udržuje rotačnú súčiastku spolu s rotačnými príložkami tesne spolu.The solution relates to a surfactant preparation media and its alloys for rotating steel parts alloy steel, mechanized TIG in inert atmosphere gases. It consists in being in the center mandrel clamped in a rotating clamping head is rotated by the central hole component. At least from the start-up side of the surf the rotary part is slid on the centering mandrels rotating in the center hole an insert having an outer diameter the same as the rotating part. Free end centering pin is placed in the pointed tip, on which the pressurizing member is clamped it keeps the rotary part together with the rotary part with the liners together.

Description

Vynález sa týká přípravku na naváranie médi a jej zliatin na rotačně ocelové súčiastky, najma súčiastky z legovaných ocelí mechanizovanou metodou T1G v ochrannej atmosféře inertných plynov.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composition for welding a medium and its alloys to rotary steel components, in particular alloyed steel components mechanized by the T1G method in an inert gas shielding atmosphere.

Doteraz sa naváranie médi a jej zliatin na rotačně ocelové súčiastky napr. piest, piestnice, hriadel', čap, atd'., uskutečňovalo bez přípravku na zváracom zariadení, upnutím rotačnej súčiastky do čeiustí a hrotovej špičky. Rotačná súčiastka určená k naváraniu sa vyhotovila s prídavkom 5 až 10 mm na dížke funkčnej plochy určenej k naváraniu, ktorý sa po navaření odobral. Elektrický oblúk sa zapálil na základnom materiáli naváranej rotačnej súčiastky, ktorá sa otáčala rýchlostou navárania, zvárací horák sa posúval v. smere osi súčiastky a přídavný materiál meď alebo bronz sa přidával mechanizované plynule do prostriedka elektrického oblúka, ktorý sa odtavoval a postupné naváral v tvare spirály. Súčiastky z legovaných ocelí v zušlachtenom stave sa před navářením ešte nanášali niklovou medzivrstvou o hrúbke 5 až 40 μΐη, aby sa zabránilo vzniku podnávarových trhlin, prasklin a difúznych zatečenín. Niklová medzivrstva svojou hrúbkou a kvalitou má zabránit priamemu styku roztaveného měděného alebo bronzového návarového kovu s povrchovou vrstvou oceli, najma jeh zatekaniu po hraniciach zrn a tým nepripustiť vznik trhlin, prasklin a difúznych zatečenín, ktoré znižujú mechanickú a únavovú pevnost súčiastky.Until now, the welding of media and its alloys to rotary steel components e.g. the piston, piston rod, shaft, pin, etc., performed without the jig on the welding device by clamping the rotating component into the jaws and the tip of the tip. The rotary component to be welded was made with an addition of 5 to 10 mm on the length of the functional area to be welded, which was removed after welding. The arc was ignited on the base material of the welded rotating component, which rotated at the welding speed, the welding torch was moved in. in the direction of the component axis and the copper or bronze filler material was added mechanically continuously to the medium of the electric arc, which was melted and gradually spiral-welded. Pre-welded alloy steel parts were still applied with a 5 to 40 μΐη nickel interlayer prior to welding to prevent the formation of crevices, cracks and diffuse liquids. The thickness and quality of the nickel interlayer is to prevent direct contact of the molten copper or bronze weld metal with the surface of the steel, in particular leakage along the grain boundaries, and thus to prevent cracks, cracks and diffusion leakage that reduce mechanical and fatigue strength.

Najvačšie nebezpečie pretavenia tejto niklovej medzivrstvy a vzniku zatečenín je pri zapalovaní elektrického oblúka. Nevýhodou doteraz známého navárania médi a jej zliatin na rotačně ocelové súčiastky je, že technologické přídavky na dížke predstavujú stratu na materiáli a predstavujú značnú pracnost. Nanášanie niklovej medzivrstvy zvyšuje celkové výrobně náklady cca o 50 pere., pričom výsledky nezabezpečujú požadovanú kvalitu spoja, nakolko malá a porézna vrstva nezabráni styku médi a jej zliatin s ocelou. Naopak velká vrstva spósobuje změnu chemického zloženia návarovej vrstvy a tým aj změnu mechanických a klzných vlastností návaru.The greatest danger of melting this nickel interlayer and the formation of liquids is when igniting the electric arc. A disadvantage of the prior art welding of media and its alloys to rotary steel components is that the technological additions in the length represent a loss of material and a considerable laboriousness. The application of the nickel interlayer increases the total production cost by about 50 pens, while the results do not ensure the desired quality of the joint, since the small and porous layer does not prevent the media and its alloys from contacting the steel. Conversely, the large layer causes a change in the chemical composition of the overlay and thus a change in the mechanical and sliding properties of the overlay.

Uvedené nevýhody odstraňuje prípravok na naváranie médi a jej zliatin na rotačně ocelové súčiastky pozostávajúci z rotujúcej upínacej hlavy, v ktorej je upnutý strediaci třň, ktorého druhý konic je upnutý v hrotovej špičke, pričom na tomto strediacom trne je svojím středovým otvorom nasunutá rotačná súčiastka podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že na tomto strediacom trne je aspoň z nábehovej strany navárania rotačnej súčiastky nasunutá svojím středovým otvorom rotačná příložka, ktorá má vonkajší priemer rovnaký ako rotačná súčiastka. Zo strany hrotovej špičky je umiestnený přítlačný člen.The aforementioned drawbacks are eliminated by the medium and its alloy alloys to a rotary steel component comprising a rotating clamping head in which a centering mandrel is clamped, the other end of which is clamped at the tip tip, the centering mandrel having the rotary component of the invention characterized in that on this centering mandrel, at least from the leading side of the welding of the rotating component, a rotary shank having its outer diameter equal to the rotating component is slid by its central opening. A pressure member is provided on the tip side.

Výhodou přípravku na naváranie médi a jej zliatin na rotačně ocelové súčiastky podlá vynálezu je, že umožňuje zapalovanie elektrického oblúka na rotačnej príložke a nie na funkčnej ploché rotačnej súčiastky, čím dovoluje zvýšené prúdové zaťaženie na počiatku a tým dosiahnutie potřebného tepelného příkonu. Tento prípravok tiež spíňa funkciu rýchloohrevu vtastným zváracím zdrojom bez pomocného ohrievacieho zdroja najmi u súčiastok z legovaných ocelí.An advantage of the medium and its alloy alloys on rotary steel components according to the invention is that it allows ignition of the electric arc on the rotary plate and not on a functional flat rotary component, thereby allowing increased current load at the beginning and thereby achieving the required thermal input. This fixture also switches the function of rapid heating by the in-line welding source without auxiliary heating source, especially for alloy steel parts.

Prípravok umožňuje přestup tepla vedením z rotačnej příložky do naváranej súčiastky. Strediaci třň s rotačnou príložkou z dokončovacej strany umožňuje potřebný odvod přebytečného tepla z miesta navárania a jeho kumulovanie v súčiastke pre udržovanie optimálnej teploty počas procesu navárania. Ďalšou výhodou je jednoduchá příprava, ustavenie a obsluha pri naváraní, možnost využitia vlastného zváracieho zdroja pre potřebný predohrev súčiastok z legovaných ocelí, úspora· pomocných ohrievacích zdrojov a energie a zabezpečenie vhodného metalurgicko-pružnostného procesu navárania zamedzujúceho vznik podnávarových trhlin a prasklin v základnom materiáli aj bez použitia niklovej medzivrstvy počas celého procesu navárania.The fixture enables heat transfer by conduction from the rotary plate to the welded component. The centering mandrel with a rotating shim from the finishing side allows the necessary removal of excess heat from the welding spot and its accumulation in the component to maintain the optimum temperature during the welding process. Another advantage is simple preparation, setting up and operation during welding, possibility of using own welding source for necessary preheating of alloy steel parts, saving of auxiliary heating sources and energy and ensuring suitable metallurgical-elastic welding process preventing formation of cracks and cracks in the base material and cracks without the use of a nickel interlayer during the entire welding process.

Na pripojenom výkrese je znázorněný příklad prevedenia přípravku na naváranie médi a jej zliatin na rotačně ocelové súčiastky podlá vynálezu, kde na obr. 1 je tento prípravok nakreslený v náryse v čiastočnom řeze s dvomi rotačnými príložkami umiestnenými po obidvoch stranách rotačnej súčiastky. Na obr. 2 je tento prípravok nakreslený v náryse v čiastočnom řeze s jednou rotačnou príložkou z nábehovej strany navárania a deleným strediacim třňom.In the accompanying drawing, an example of an embodiment of a medium for welding media and its alloys to rotating steel components according to the invention is shown. 1 is a front elevational view, partially in cross-section, of two rotary inserts positioned on both sides of the rotary component. In FIG. 2, the jig is shown in a partial cross-sectional view with one rotary shim from the leading edge of the welding and a split centering mandrel.

Prípravok na naváranie médi a jej zliatin na rotačně ocelové súčiastky podlá obr. 1 pozostáva z rotujúcej upínacej hlavy 6, v ktorej je upnutý strediaci třň 4. Na tomto strediacom trne 4 je svojím středovým otvorem nasunutá rotačná příložka 1, ku ktorej je tesne přiložené rotačná súčiastka 2 nasunutá svojím středovým otvorom na stredíacom trne 4 a z vonkajšej strany je k čelu rotačnej súčiastky 2 tesne přiložená druhá rotačná příložka 3 nasunutá svojím středovým otvorom na strediacom trne 4. Vonkajpí .priemer rotačnej příložky 1 o druhej rotačnej příložky 3 je rovnaký ako vonkajŠí priemer rotačnej súčiastky 2. Těsné spojenie čiel rotačnej příložky 1 a druhej rotačnej příložky 3 s rotačnou súčiastkou 2 zabezpečuje přítlačný člen 5, ktorý je pridržiavaný k strediacemu třňu 4 strediacou špičkou, ktorá prechádza cez otvor vytvořený v tomto prítlačnom člene 5.The device for welding the media and its alloys to rotary steel components according to FIG. 1 consists of a rotating clamping head 6, in which the centering mandrel 4 is clamped. On this centering mandrel 4, a rotary clamp 1 is inserted through its center hole, to which the rotating component 2 is tightly fitted with its center hole on centering mandrel 4. the second rotary washer 3 is tightly applied to the face of the rotary member 2 by its central opening on the centering mandrel 4. The outer diameter of the rotary washer 1 of the second rotary washer 3 is the same as the outer diameter of the rotary washer 2. 3 with the rotating component 2 secures a thrust member 5, which is held to the centering mandrel 4 by a centering tip that passes through an opening formed in the thrust member 5.

Naváraná ocelová súčiastka 2 je v tomto případe poměrně malej dlžky. Dlžka a hmotnost druhej rotačnej příložky 3 sa volí váčšia voči rotačnej príložke 1 z dovodu zvýšenej kumulácii tepla pri ukončovaní procesu navárania. Prípravok na naváranie podlá obr. 2 používá iba jednu rotačnú príložku z nábehovej strany navárania vzhfadom k velkej dlžke rotačnej naváranej súčiastky 2. V tomto případe může byť strediaci třň 4 delený. Z 1'avej strany zastreduje rotačnú príložku 1 spolu s rotačnou súčiastkou 1.The welded steel component 2 is in this case relatively small in length. The length and weight of the second rotary liner 3 is selected greater than the rotary liner 1 because of the increased heat accumulation at the end of the welding process. The welding device according to FIG. 2 uses only one rotary plate from the leading side of the welding due to the large length of the rotating welded component 2. In this case, the centering mandrel 4 can be split. On the left side, it rotates the rotary plate 1 together with the rotary component 1.

Z právej strany je do středového otvoru vložený strediaci čapík 7 uložený v strediacej špičke. Potřebný přítlak rotačnej súčiastky 2 k rotačnej príložke 1 sa vyvodí prítlakom strediacej špičky. Dostatočné dížka a hmotnosf rotačnej súčiastky 2 spíná funkciu potřebného přestupu tepla vedením bez druhej rotačnej příložky 3.From the right side, a centering pin 7 is inserted into the center hole and is located in the centering tip. The necessary pressure of the rotating component 2 to the rotating plate 1 is obtained by pressing the centering tip. Sufficient length and weight of the rotating component 2 switches the function of the necessary heat transfer by conduction without a second rotary shim 3.

Naváranie v ochrannej atmosféře inertných plynov sa začne zapálením elektrického oblúka na povrchu rotačnej příložky 1 pri súčasnom jej otáčaní spolu s rotačnou súčiastkou 2, připadne s druhou rotačnou příložkou 3 so strediacim tfňom 4 a posuvu horáka, pričom na rotačnej príložke 1 sa navaria 1 až 3 húsenice po obvode u súčiastok podfa obr. 1. U súčiastok podfa obr. 2 sa na rotačnú príložku 1 navaria 2 až 4 húsenice po obvode a viac s plynulým prechodom na naváranú rotačnú súčiastku 2 a pokračováním až do ukončenia celkovej funkčnej dížky. Po převedení návaru sa osústruží návar z rotačnej příložky 1 a druhej rotačnej příložky 3, čím sú připravené pre dalšie použitie.The inert gas welding is initiated by igniting the electric arc on the surface of the rotary shim 1 while rotating it together with the rotating element 2, possibly with the second rotary shim 3 with centering pin 4 and the burner feed, while welding 1 to 3 on the rotary shim 1. the caterpillar around the circumference of the components of FIG. 1. In the components of FIG. 2, 2 to 4 caterpillars are circumferentially welded onto the rotary plate 1 and more with a continuous transition to the welded rotary member 2 and continuing until the total functional length is complete. After transferring the weld deposit, the weld deposit from the rotary shim 1 and the second rotary shim 3 is machined, ready for further use.

Claims

SUBJECT

A composition for welding media and its alloys to rotary steel components, comprising a rotating clamping head in which a centering mandrel is clamped, the other end of which is clamped at the tip of the centering mandrel, with its center bore sliding a rotating component therewith. that on this centering mandrel (4), at least from the leading side of the welding of the rotating component (2), a rotary shank (1) having its outer diameter equal to the rotating component (2) is pushed through its central bore; member (5).