Opublikowano: 20.VIII.1970 60840 KI. 49 h, 11/00 MKP B 23 k, 11/00 UKD Wspóltwórcy wynalazku: inz. Zdzislaw Bajsarowicz, Marian Rzasa, mgr inz. Zdzislaw Serafin, Andrzej Wysokinski Wlasciciel patentu: Fabryka Obrabiarek „Rafamet", Kuznia Raciborska (Polska) Sposób napawania przedmiotów zeliwnych Przedmiotem wynalazku jest sposób napawania przedmiotów zeliwnych oraz ich spawania i nad- lewania w szczególnosci wadliwych przedmiotów z zeliwa szarego, przy którym oczyszczone i ufor¬ mowane miejsca wadliwe (np. jamy skurczowe) podgrzewa sie równomiernie i zasypuje sie topni¬ kiem spawalniczym, przez który przeprowadza sie elektrode dla wytworzenia luku elektrycznego.Znany jest sposób spawania pod przykryciem proszkiem zuzla, za pomoca którego pod oslona zuzla wykonuje sie laczenie, reperacje i nadlewa- nie odlewów.W czasie napawania ciagle jednak musi byc od¬ ciagany gesty i czesciowo ustalony zuzel a do¬ starczany w jego miejsce swiezy proszek. Znany jest takze sposób napawania przedmiotów zeliw¬ nych w szczególnosci z zeliwa specjalnego, na przy¬ klad odbielanego za pomoca elektrycznosci.Stosujac ten sposób ustawia sie pionowo przed¬ miot przeznaczony do naprawy, przypawa sie do dolnej jego powierzchni czolowej pierscien o od¬ powiedniej grubosci, a nastepnie przez przesuwa¬ nie lub budowanie, stopniowe lub ciagle pierscie¬ niowego plaszcza i polaczone z tym spawanie, na¬ nosi sie nowa powloke na przedmiot.Sposób ten wymaga jednak odpowiedniego urza¬ dzenia, którego budowa ulegalaby zmianie wraz ze zmiana ksztaltu, wymiarów i ciezaru przed¬ miotów. Znany sposób ciaglego napawania czesci maszyn zwlaszcza walców charakteryzuje sie tym, 10 15 25 80 2 ze podgrzany wstepnie przeznaczony do spawania przedmiot, przesuwa sie za pomoca urzadzenia transportowego przez kapiel plynnego metalu, uzupelniana ciagle przez doprowadzanie elektrod, slizgajacych sie na przegubowo osadzonych sty¬ kach weglowych. Kapiel plynnego metalu jest ograniczona od dolu przez talerzyk denny a ma¬ terial naddawany napawa sie na przedmiot we¬ dlug wymiaru wewnetrznej srednicy pierscienia ksztaltowego, która równa sie zewnetrznej sredni¬ cy przedmiotu po wykonaniu napawania. Jednoli¬ te powiazanie materialu przedmiotu z materialem uzywanym do napawania ma zapewniac nasadka grafitowa tworzaca przedluzenie przedmiotu i umo¬ zliwiajaca powstawanie nadlewu, w którym zbie¬ raja sie szkodliwe wtracenia. W innej odmianie przedmiot napawany osadzony jest na stale a prze¬ suwane jest rusztowanie zaopatrzone w elementy przeznaczone do spawania czy napawania.Wykorzystywanie tego sposobu jest bardzo ogra¬ niczone gdyz zalezy od ksztaltu, wymiarów i cie¬ zaru jednostkowego przedmiotów napawanych.Wykorzystywanie tego sposobu przy naprawach jednostkowych odlewów o duzych róznicach cie¬ zaru a w szczególnosci odlewów ciezkich i o skom¬ plikowanym ksztalcie jest technicznie niemozliwe i kosztowne.Dotychczas znane metody napawania lub nadle- wania nie gwarantuja otrzymania spoin, napoin i nadlewów czystych i jednorodnych, bez pekniec, 608403 60840 4 o strukturze i wlasnosciach wytrzymalosciowych analogicznych lub nieznacznie odbiegajacych od wlasnosci materialu przedmiotu wadliwego.Celem wynalazku jest umozliwienie naprawy lub napawania jednostkowo wystepujacych wadliwych przedmiotów w szczególnosci z zeliwa szarego, sto¬ sowanych szeroko w budowie maszyn i urzadzen, bez wzgledu na wymiary, ksztalt i ciezar jednost¬ kowy odlewów. Sposób wedlug wynalazku nie wy¬ maga specjalnych urzadzen, kosztownego oprzy¬ rzadowania i pozwala przy tym uzyskac spawy, napoiny i nadlewy o strukturze wolnej od wtra-_- cen zuzlowych, drobnoziarnistej, równomiernej, wytrzymalej na naprezenia mechaniczne i zmiany temperatury oraz latwo obrabialnej narzedziami szeroko stosowanymi, osiagajac przy tym duza wy¬ dajnosc. Cel zalozony osiaga sie wedlug wyna¬ lazku w ten sposób, ze uplynniony na zuzel elek¬ troda nietopliwa topnik obojetny, utrzymuje sie w temperaturze powodujacej nadtapianie materia¬ lu scian i dna, stykajacych sie z zuzlem, po czym w miejsce elektrody nietopliwej wprowadza sie do plynnego zuzla paleczke zeliwna (jedna lub kil¬ ka w zaleznosci od wielkosci wady) i prowadzi sie proces napawania przy napieciu pradu 40 do 48 V, przy czym w trakcie napawania uzupelnia sie top¬ nik i podgrzewa elektroda nietopliwa plynny zu¬ zel oraz wprowadza sie dodatkowo sproszkowany zelazokrzem, w przypadku zeliwa szarego lub sproszkowany ferrostop o skladzie odpowiadajacym lub zblizonym do skladu materialu przedmiotu re¬ perowanego, w przypadku zeliwa stopowego. Pret zeliwny podlacza sie do bieguna ujemnego.Podczas podgrzewania, i wygrzewania, kapiel zuzlowa miesza sie. Równiez wygrzewa sie kapiel pod koniec, napawania w celu dokladnego przeto¬ pu górnych krawedzi i wyplyniecia zuzla. Z chwi¬ la wypelnienia ubytku, napoine (nadlew lub spaw) zasypuje sie proszkiem egzotermicznym. t. Przedmiot napawany sposobem wedlug wyna¬ lazku jest przykladowo przedstawiony na rysun¬ ku* na którym fig. 1 przedstawia fragment przed¬ miotu napawanego, w przekroju poprzecznym przez pecherz gazowy, fig. 2 — rzut z góry przedmiotu z fig. 1, fig. 3 do 8 — fragmenty przekrojów po¬ przecznych wadliwych czesci maszyn i ich rzuty z góry, fig. 9 — napawanie wadliwej sciany skrzyn¬ ki napedowej.Czesci maszyn przeznaczone do napawania przy¬ gotowuje sie w ten sposób, ze miejsca wadliwe czysci sie lub wycina przy pomocy przecinaków recznych lub wycinaków pneumatycznych, do ma¬ terialu o strukturze jednolitej. Mozna tez frezo¬ wac otwory lub rowki w scianach wadliwych.Krawedzie i sciany wyciec, otworów lub rowków powinny byc pionowe lub nachylone do pionu pod katem nie przekraczajacym 10°. Przy naprawie duzych powierzchni wadliwych, nalezy ustawic na kazde 100 cm2 powierzchni napawnej jednego spa¬ wacza i podlaczyc jedno zródlo pradu stalego do 600 A.Przedmiot z oczyszczonymi miejscami pod na¬ poiny zaopatruje sie w obudowe przeznaczona do uksztaltowania napoiny. Na przedmiocie 1, w kolo ubytku materialowego 2, wykonuje sie obu¬ dowe skladajaca sie z formy 4 wykonanej z masy szamotowej lub zelmasy, w której umieszcza sie plytki zeliwne 3 tak, aze^by bezposrednio podtrzy¬ mywaly topnik i formowaly napoine. Krawedzie styku obudowy z przedmiotem napawanym uszczel¬ nia sie masa szamotowa lub zelmasa 5. Przedmio¬ ty zaopatrzone w obudowy podgrzewa sie w piecu lub suszarni do temperatury 500—650°C z szyb¬ koscia 100 do 150°C/h.Nastepnie przedmiot ustawia sie na podlozu tak, azeby powierzchnia posiadajaca wade do napawa¬ nia lezala w plaszczyznie poziomej i okrywa ko¬ cami azbestowymi.Otwór (jame) przeznaczony do napawania wy¬ pelnia sie obojetnym sproszkowanym topnikiem spawalniczym 6 i wprowadza sie do topnika uchwy¬ tem 8 elektroda nietopliwa 7, podlaczona do bie¬ guna ujemnego spawalnicy 9. Do bieguna dodat¬ niego spawalnicy 9 podlacza sie przedmiot napa¬ wany 1.Po wlaczeniu spawalnicy, elektrode nietopliwa 7 wprowadza sie uchwytem do topnika i zajarza sie luk elektryczny, pradem o natezeniu 400—500A.Luk przechodzi przez topnik, stapia go tworzac kapiel zuzlowa. Teraz podgrzewa sie oporowo ka¬ piel zuzlowa, równoczesnie mieszajac ja, i dosy¬ puje "sie topnika w celu "otizymania duzego je¬ ziorka. Podczas wygrzewania kapieli zuzlowej nie nalezy dopuszczac do jarzenia sie luku miedzy krawedziami przedmiotu 1 i elektroda 7. Moment nadtapiania scianek przedmiotu napawanego 1 przez zuzel jest sygnalem, azeby usunac elektrode nie¬ topliwa a w jej miejsce wprowadzic pret zeliwny 7. Pret zeliwny 7 zanurza sie w plynnym zuzlu i prowadzi sie proces napawania oporowo przy napieciu spawania 40 do 48V, które sledzimy na woltomierzu wlaczonym w obwód spawania. Przy wiekszych ubytkach uzywa sie od dwóch do kilku pretdw (paleczek) zeliwnych.Przy napawaniu przedmiotów z zeliwa szarego oprócz pretów zeliwnych wprowadza sie bezpo¬ srednio i równoczesnie do kapieli sproszkowany zelazo-krzem, a przy napawaniu przedmiotów z ze¬ liwa stopowego wprowadza sie sproszkowany fer¬ rostop o skladzie odpowiadajacym lub bardzo zbli¬ zonym do skladu zeliwa przedmiotu reperowa¬ nego. Sproszkowany zelazo-krzem wprowadza sie w ilosci od 6 do 8 g na 1 kg pretów zeliwnych.Równiez w czasie napawania uzupelnia sie top¬ nik i podgrzewa sie kapiel zuzlowa za pomoca elektrody nietopliwej zamocowywanej okresowo w uchwycie spawalnicy w miejsce preta zeliwne¬ go. Pod koniec napawania podgrzewa sie jeszcze raz przez 10—15 min. kapiel zuzlowa elektroda nietopliwa w celu dokladnego przetopienia gór¬ nych krawedzi i umozliwienia wyplyniecia zuzla i innych zanieczyszczen z plynnego metalu. Po za¬ konczonym napawaniu i wygrzaniu kapieli, wyla¬ cza sie prad elektryczny i zasypuje stygnace je¬ ziorko proszkiem egzotermicznym, który spalajac sie utrzymuje przez dluzszy czas temperature i nie dopuszcza do szybkiego stygniecia napoiny. Na¬ stepnie czysci sie ostudzona napoine z zuzla a ca¬ ly odlew lub tylko powierzchnie napawane pod¬ daje sie obróbce wiórowej. 10 15 20 25 80 85 40 45 50 55 6060840 6 PL