ES2258997T3 - Procedimiento para eliminar daños de revestimiento y/o de erosion. - Google Patents
Procedimiento para eliminar daños de revestimiento y/o de erosion.Info
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Abstract
Procedimiento para eliminar daños de revestimiento y/o de erosión que se encuentran en la superficie interior del cañón (1) de un arma, caracterizado porque, después de limpiar la superficie interior del cañón 1 del arma, se rellenan las zonas deterioradas (3) del cañón con un material de revestimiento adecuado (11) y porque a continuación se repasa mecánicamente la superficie interior del cañón (1) del arma por medio de torneado, pulido o bruñido.
Description
Procedimiento para eliminar daños de
revestimiento y/o de erosión.
La invención concierne a un procedimiento para
eliminar daños de revestimiento y/o de erosión que se encuentran
en la superficie interior del cañón de un arma.
Los cañones de armas de grueso calibre,
especialmente los hechos de acero, muestran al disparar clases de
munición de potencia incrementada, debido a sus altas temperaturas
de gas y velocidades de flujo producidas durante el disparo, unas
fuertes erosiones que desgastan el respectivo cañón del arma ya
antes de alcanzar su límite de vida útil por fatiga.
Es ya conocido el recurso de que la superficie
interna de cañones de arma sea provista de una capa de cromo duro
con miras a evitar erosiones. No obstante, en tales cañones de arma
cromados se produce una y otra vez un desprendimiento parcial de la
capa de cromo. En estos desconchones del cromo se producen después
progresivamente fuertes daños por erosión, de modo que también
estos cañones tienen que desecharse ya antes de alcanzar su límite
de vida útil por fatiga.
Se ha propuesto ya taladrar el respectivo cañón
de arma hasta la zona en la que se presentan los daños en el cromo
y los daños de erosión y montar a continuación un manguito en la
zona taladrada. No obstante, en este procedimiento es desventajoso
el hecho de que, por un lado, es caro en tiempo y costes y, por
otro lado, se reduce así la sección transversal portante del cañón
del arma, lo que conduce a una reducción de la presión de gas
máxima admisible o del límite de vida útil por fatiga. Además, se
influye sobre el comportamiento de vibración del respectivo cañón
de arma, lo que puede repercutir negativamente sobre el
comportamiento de impactos en el blanco del arma
correspondiente.
La invención se basa en el problema de indicar
un procedimiento con el que puedan repararse de manera sencilla y
barata cañones de armas que presentan daños de revestimiento y de
erosión, sin que vaya ligada a ello una apreciable reducción de la
sección transversal portante del arma.
Este problema se resuelve según la invención con
las características de la reivindicación 1. Las reivindicaciones
subordinadas revelan otras ejecuciones especialmente ventajosas de
la invención.
La invención se basa sustancialmente en la idea
de que se rellenan las zonas deterioradas del cañón con un
material de revestimiento correspondiente de modo que se obtenga
una superficie cerrada del cañón. El procedimiento de revestimiento
y el material de revestimiento están coordinados uno con otro de
tal manera que la superficie interior del cañón pueda ser repara
localmente sin que se alteren las propiedades mecánicas,
metalográficas y metalúrgicas (tensiones propias de autozunchado,
composición del material, estructura) del material del cañón del
arma. Después de la aplicación del material de revestimiento, la
superficie interior del cañón del arma puede ser entonces repasada
mecánicamente por medio de torneado, pulido o bruñido para alisar
la superficie de las zonas reparadas.
El material de revestimiento puede alimentarse
en forma de polvo, fleje o alambre y puede ser fundido por medio
de llama, detonación, arco voltaico o descarga en plasma y
acelerado hacia la superficie del cañón que se ha de revestir, en
donde se solidifica formando una capa resistente. En contraposición
al documento anterior DE 199 19 687.7, no se funde la superficie
del cañón del arma que ha de ser revestida/reparada. La descarga
en plasma o el arco voltaico no es transmitido a la pieza
estructural. Sirve únicamente para fundir el material añadido. No
tiene lugar ninguna formación de aleación. Ésta deberá ser incluso
evitada. El material de revestimiento ha de elegirse aquí de tal
manera que posea una alta fuerza de adherencia sobre el material
del cañón, no sea erosionado por los gases de la carga propulsora y
no resulte mecánicamente destruido por el proyectil a consecuencia
de la dilatación del cañón y la carga abrasiva.
Como materiales de revestimiento se han
acreditado especialmente materiales tales como SiO_{2} o
ZrSiO_{4}, Mg_{2}SiO_{4} o
SiO_{2}50/ZrSiO_{4}40/Al_{2}O_{3}10. Tales materiales se
caracterizan por una estabilidad muy alta frente a termochoques y
una pequeña dilatación térmica. Además, las fisuras producidas en
el sitio de la reparación son saneadas completamente por una fusión
de corta duración de las zonas próximas a la superficie durante el
disparo. Sin embargo, se pueden emplear también otros materiales de
revestimiento cerámicos o metálicos tal como Fe64/Ni36 y sus
mezclas tal como WC90/Co10.
Para mejorar la adherencia del material de
revestimiento al cañón del arma se puede aplicar, además, un
promotor de adherencia sobre la superficie de la pieza de trabajo a
revestir al mismo tiempo que se aplica el material de
revestimiento. Como tales promotores de adherencia entran en
consideración, entre otros, las aleaciones de molibdeno o de
níquel.
Asimismo, se ha visto que es ventajoso que se
precaliente el cañón del arma en su totalidad o en las zonas a
revestir hasta una temperatura de 200 a 300ºC, ya que entonces se
producen tensiones propias de compresión en el respectivo sitio de
reparación durante la solidificación y el enfriamiento
subsiguiente. Estas tensiones pueden atribuirse a los pequeños
coeficientes de dilatación térmica de los materiales de
revestimiento cerámicos (por ejemplo, SiO_{2} 0,54 x 10^{-6}
K^{-1}). El tubo precalentado se dilata más fuertemente que el
material de revestimiento. Es decir que éste se contrae y encoge
más fuertemente al enfriarse y genera así tensiones propias de
compresión en el material de revestimiento.
Puede ser conveniente aplicar sucesivamente
varias capas de materiales de revestimiento iguales o diferentes
sobre las zonas deterioradas del cañón.
Siempre que sea necesario, se pueden repetir
varias veces los trabajos de reparación sobre el mismo cañón de
arma.
Otros detalles y ventajas de la invención se
desprenden de los ejemplos de ejecución siguientes explicados con
ayuda de figuras. Muestran:
La figura 1, la sección transversal de un tramo
de cañón de arma a revestir durante la realización del
revestimiento;
La figura 2, el tramo de cañón de arma
representado en la figura 1 después de realizado el revestimiento;
y
La figura 3, el tramo de cañón representado en
la figura 2 después de un trabajo de repasado mecánico.
En la figura 1 se ha designado con 1 un tramo de
un cañón de un arma cuya superficie interior está revestida con
una capa 2 de cromo duro. En la zona designada con 3 se ha
desprendido la capa 2 de cromo y el cañón 1 del arma ha resultado
dañado por erosión, con lo que se ha producido una cavidad 4.
Para eliminar la cavidad 4 se limpia primero el
cañón 1 del arma, por ejemplo con ayuda de chorros de arena, en la
zona 3 que se ha de reparar. A continuación, se introduce una
cabeza de revestimiento 5 en el interior del cañón 1 del arma. La
cabeza de revestimiento 5 está unida para ello, a través de un
dispositivo de traslación 6, con un dispositivo manipulador, no
representado por motivos de una mayor claridad, para realizar un
movimiento de traslación y de rota-
ción.
ción.
La cabeza de revestimiento 5 puede consistir,
por ejemplo, en un soplete de gas, de plasma o de soldadura, pero
también en un cañón de detonación. Con la cabeza de revestimiento 5
están unidas tanto una línea 7 para la alimentación de energía como
una tubería 8 para la alimentación de un gas protector. Además, el
material de revestimiento en forma de polvo, de alambre o de fleje
es alimentado a la cabeza de revestimiento 5 por medio de un
dispositivo de alimentación correspondiente 9.
Para reparar el cañón 1 del arma se posiciona la
cabeza de revestimiento 5 sobre la cavidad 4 y se funde el
material de revestimiento constituido, por ejemplo, por un material
de SiO_{2} o de ZrSiO_{4}, Mg_{2}SiO_{4} o
SiO_{2}50/ZrSiO_{4}40/Al_{2}O_{3}10 y se acelera dicho
material hacia la superficie del cañón que se ha de revestir. El
material de revestimiento fundido 10 incide en la superficie de la
pieza de trabajo a reparar y forma allí una capa cerrada
solidificada 11. No tiene lugar aquí fusión alguna del material del
cañón, de modo que no se forma ninguna zona de transformación de la
estructura en el material del cañón y no puede influirse sobre las
propiedades mecánicas, metalúrgicas y metalográficas del cañón 1
del arma.
El procedimiento se realiza bajo atmósfera de
gas protector o bien en vacío para impedir una reacción del
material de revestimiento fundido 10 con la atmósfera ambiente.
Después de rellenar la cavidad 4 (figura 2), la
cabeza de revestimiento 5 se aproxima a la siguiente zona
deteriorada del cañón con ayuda del dispositivo manipulador no
representado y rellena también la cavidad correspondiente con el
material de revestimiento.
Después de concluido el revestimiento de todas
las zonas dañadas del cañón se retira la cabeza de revestimiento 5
hacia fuera del cañón 1 del arma y se repasan las zonas rellenas de
material de revestimiento 11 por medio de un procedimiento de
arranque de virutas (por ejemplo, torneado).
Por supuesto, la invención no queda limitada al
ejemplo de realización anteriormente descrito. Así, se puede
favorecer la aceleración de las partículas del material de
revestimiento mediante la aportación de gas. En este caso, la
cabeza de revestimiento presenta aún una acometida para una tubería
de gas correspondiente. Asimismo, se puede alimentar, además, a la
cabeza de revestimiento un promotor de adherencia que incida
después fundido y junto con el material de revestimiento sobre la
superficie del cañón del arma que se ha de revestir.
- 1
- Cañón de arma, tramo
- 2
- Capa de cromo duro, capa de cromo
- 3
- Zona, zona del cañón
- 4
- Cavidad
- 5
- Cabezal de revestimiento, dispositivo
- 6
- Dispositivo de traslación
- 7
- Línea
- 8
- Tubería
- 9
- Dispositivo de alimentación
- 10
- Material de revestimiento
- 11
- Material de revestimiento, capa
Claims (5)
1. Procedimiento para eliminar daños de
revestimiento y/o de erosión que se encuentran en la superficie
interior del cañón (1) de un arma, caracterizado porque,
después de limpiar la superficie interior del cañón 1 del arma, se
rellenan las zonas deterioradas (3) del cañón con un material de
revestimiento adecuado (11) y porque a continuación se repasa
mecánicamente la superficie interior del cañón (1) del arma por
medio de torneado, pulido o bruñido.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se funde el material de revestimiento
en un dispositivo correspondiente (5) por medio de una llama, una
detonación, un arco voltaico o una descarga en plasma y se acelera
dicho material hacia la superficie de la pieza de trabajo que se ha
de revestir.
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque se alimenta el material de
revestimiento al dispositivo en forma de polvo, de fleje o de
alambre.
4. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque se emplea como material de
revestimiento un material tal como SiO_{2} o ZrSiO_{4},
Mg_{2}SiO_{4} o
SiO_{2}50/ZrSiO_{4}40/Al_{2}O_{3}10.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se aplican
sucesivamente varias capas de materiales de revestimiento iguales o
diferentes sobre las zonas deterioradas (3) del cañón.
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