ES2258997T3 - Procedimiento para eliminar daños de revestimiento y/o de erosion. - Google Patents

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.

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.

Lista de símbolos de referencia

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.