RU2087282C1 - Способ восстановления изношенных поверхностей деталей машин - Google Patents
Способ восстановления изношенных поверхностей деталей машин Download PDFInfo
- Publication number
- RU2087282C1 RU2087282C1 RU95102419A RU95102419A RU2087282C1 RU 2087282 C1 RU2087282 C1 RU 2087282C1 RU 95102419 A RU95102419 A RU 95102419A RU 95102419 A RU95102419 A RU 95102419A RU 2087282 C1 RU2087282 C1 RU 2087282C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- strip
- welding
- roller
- zone
- plastic deformation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
Использование: изобретение относится к восстановлению деталей машин наплавкой и может найти применение в различных отраслях машиностроения. Сущность изобретения: способ осуществляют следующим образом. К восстанавливаемой поверхности вращающейся детали автоматически по касательной под малым углом подают электродную проволоку. За зоной горения дуги к детали с определенным усилием прижимают роликом полосу. Сварочная ванна образуется за счет плавления только поверхности детали. Металл сварочной ванны под действием дуги выбрасывается на поверхность полосы и покрывает ее перед зоной приварки сплошным слоем. Вращающийся за счет трения о поверхность самозатягиваемой полосы ролик затормаживается, в результате чего происходит наряду с прокаткой частичная протяжка полосы, в процессе которой соединяемые в зоне приварки металлы получают дополнительную пластическую деформацию в виде сдвига. Благодаря этому усиливается процесс разрушения окисной пленки на поверхности полосы. При совместной пластической деформации в зоне приварки полосы и прослойки из металла сварочной ванны достигается повышение качества соединения. 1 ил.
Description
Изобретение относится к восстановлению деталей машин, может найти применение в различных отраслях машиностроения.
Известен способ восстановления изношенных поверхностей деталей машин, при котором полосу металла, непрерывно поджимаемую роликом, приваривают к вращающейся детали, для чего источник нагрева помещают между деталью и полосой и образуют на поверхности восстанавливаемой детали сварочную ванну путем расплавления источником нагрева поверхностного слоя детали, полосу нагревают тем же источником, и в процессе поджатия полосу и полученный металл прослойки пластически деформируют (а.с. 1433739, кл. B 23 P 6/02, 1988).
Недостатком этого способа является ограниченная возможность обеспечения качественного соединения полосы с поверхностью детали, что можно объяснить следующим образом.
Соединение металлов прослойки и полосы происходит в результате разрушения окисной пленки на нагретой привариваемой поверхности полосы под действием приложенного усилия ролика, при котором сближение атомов и активация поверхностей твердых тел достигается так же, как при сварке металлов в твердой фазе, т. е. за счет их пластической деформации. Приварка осуществляется при больших скоростях, поэтому продолжительность действия силовой нагрузки ролика в зоне деформации незначительна, что вызывает вытяжку (удлинение) полосы на 7.12% и не обеспечивает качественного ее соединения с основой. Увеличение вытяжки полосы за счет повышения усилия ролика с целью интенсификации процесса разрушения окисной пленки и тем самым повышения прочности соединения при надлежащем качестве восстановленной поверхности детали невозможно вследствие чрезмерного вытеснения металла прослойки за кромки полосы.
Новизной предлагаемого изобретения является создание в зоне приварки дополнительной пластической деформации в виде сдвига соединяемых металлов путем торможения ролика.
Предлагаемое решение позволяет получить качественное соединение металлов путем усиления процесса разрушения окисной пленки на поверхности полосы и тем самым повысить качество восстановленных поверхностей деталей машин.
На чертеже изображена схема приварки полосы на поверхность изношенной детали предлагаемым способом.
К восстанавливаемой поверхности вращающейся детали 1 автоматически по касательной под малым углом α к ней подают электродную проволоку 2, между которыми горит электрическая дуга 3. Непосредственно за зоной горения дуги 3 к детали 1 с определенным усилием поджимают роликом 4, расположенным под углом b полосу 5. Деталь 1 вращают с линейной скоростью (скорость приварки) 45.70 мм/с. Дуга 3, горящая между электродной проволокой 2 и деталью 1, образует на поверхности детали 1 сварочную ванну и обеспечивает направленный выброс капель 6 жидкого металла в зону 7 поверхности полосы 5, которые, налипая, покрывают ее сплошным слоем. В результате этого, а также теплового воздействия дуги 3, горящей на расстоянии от поверхности полосы 5, определяемом углом g последняя в зоне 7 нагревается. При вращении детали 1 образовавшийся на поверхности полосы 5 слой металла контактирует с расплавленной поверхностью детали 1 и под действием усилия ролика 4 образуется зона приварки 8. Вращающийся за счет трения о поверхность самозатягиваемой полосы 5 ролик 4 затормаживается колодкой 9 с фрикционной накладкой 10.
Усилие торможения изменяется пружиной 11, находящейся в жестко соединенном с втулкой 12 на оси 13 ролика 4 стакане 14. Один конец пружины 11 опирается о регулировочный винт 15, а другой о колодку 9. Такая конструктивная связь стакана 14 позволяет регулировать торможение без изменения давления ролика 4 на полосу 5. При торможении ролик 4 перекатывается по полосе 5 с проскальзыванием в зоне приварки 8, вследствие чего его линейная скорость вращения становится меньше скорости подачи полосы 5. В результате этого происходит наряду с прокаткой полосы 5 ее частичная протяжка, в процессе которой соединяемые в зоне приварки 8 металлы получают дополнительную пластическую деформацию в виде сдвига. При этом полоса 5 в зоне приварки 8 подвергается дополнительной вытяжке (удлинению), при которой за счет продольного течения ее металла под действием касательных напряжений площадь поверхности полосы 5 в этой зоне увеличивается еще больше, а площадь поверхности окисной пленки вследствие ее хрупкости остается неизменной, благодаря чему усиливается процесс разрушения этой пленки. При совместной пластической деформации металлов полосы 5 и прослойки 16 ускоряется образование физического контакта, активация контактных поверхностей и образование межатомных связей, т. е. создаются благоприятные условия для получения прочного соединения металлов в твердой фазе.
Таким образом, торможение ролика позволяет создать дополнительную пластическую деформацию в виде сдвига соединяемых металлов в зоне приварки и тем самым повысить качество соединения привариваемой полосы с прослойкой.
Пример. Приварка полосы металла толщиной 1 мм и шириной 10 мм на образцы из стали 45 диаметром 55 мм производилась электродной проволокой Св-15ГСТЮЦА (ГОСТ 2246-70) диаметром 1,6 мм с помощью специального устройства, смонтированного на базе токарного станка. В качестве источника питания служил сварочный выпрямитель ВДГ-60IV. Диаметр прижимного ролика 50 мм, ширина 10 мм. Торможение ролика создавали с помощью колодки с фрикционной накладкой, а усилие торможения пружиной, регулируемой винтом. За управляемый параметр режима приварки была принята степень торможения, оцениваемая коэффициентом проскальзывания ролика и определяемая отношением линейных скоростей вращения детали и ролика.
Режим приварки:
Полярность тока обратная
Напряжение на дуге, В 26
Ток, А 300
Углы, град: a 10
b 20
g 20
Усилие прижатия ролика, H 800
Коэффициент проскальзывания 1,01.1,11
Частота вращения детали, мин-1 16
Скорость подачи электродной проволоки, мм/с 88
Для получения сравнительных результатов при исследовании прочности соединения полосы с основой все перечисленные выше параметры режима процесса приварки, кроме коэффициента проскальзывания ролика, который изменяли в пределах от 1,01 до 1,11 через 0,02, оставляли постоянными. Полосу приваривали также без торможения ролика. Количество образцов с учетом трехкратной повторности опытов на каждом режиме составило 21, в том числе 3 образца без торможения ролика. Одновременно определяли линейные скорости вращения детали и ролика, скорость подачи полосы и ее удлинение. С увеличением торможения ролика течение металла полосы в зоне приварки усиливалось в противоположном подаче направлении и, как следствие, скорость ее самозатягивания снижалась. Качество соединения полосы с основой устанавливали металлографическим анализом шлифов и методом отслаивания.
Полярность тока обратная
Напряжение на дуге, В 26
Ток, А 300
Углы, град: a 10
b 20
g 20
Усилие прижатия ролика, H 800
Коэффициент проскальзывания 1,01.1,11
Частота вращения детали, мин-1 16
Скорость подачи электродной проволоки, мм/с 88
Для получения сравнительных результатов при исследовании прочности соединения полосы с основой все перечисленные выше параметры режима процесса приварки, кроме коэффициента проскальзывания ролика, который изменяли в пределах от 1,01 до 1,11 через 0,02, оставляли постоянными. Полосу приваривали также без торможения ролика. Количество образцов с учетом трехкратной повторности опытов на каждом режиме составило 21, в том числе 3 образца без торможения ролика. Одновременно определяли линейные скорости вращения детали и ролика, скорость подачи полосы и ее удлинение. С увеличением торможения ролика течение металла полосы в зоне приварки усиливалось в противоположном подаче направлении и, как следствие, скорость ее самозатягивания снижалась. Качество соединения полосы с основой устанавливали металлографическим анализом шлифов и методом отслаивания.
Эксперименты подтвердили устойчивое повышение качества соединения при ведении процесса приварки полосы с торможением ролика. Наилучшее соединение наблюдалось при коэффициенте проскальзывания 1,07, что соответствовало частоте вращения ролика 16,45 мин-1, при котором удлинение полосы составило 19,5% тогда как при приварке полосы без торможения ролика оно равнялось 11% и качество соединения было заметно низкое.
Способ обеспечивает высокое качество соединения при приварке полос малых толщин.
Claims (1)
- Способ восстановления изношенных поверхностей деталей машин, при котором полосу металла, непрерывно поджимаемую роликом, приваривают к вращающейся детали, при этом источник нагрева помещают между деталью и полосой и образуют на поверхности восстанавливаемой детали сварочную ванну путем расплавления источником нагрева поверхностного слоя детали, полосу нагревают тем же источником, в процессе поджатия полосу и полученный металл прослойки пластически деформируют, отличающийся тем, что в зоне приварки создают дополнительную пластическую деформацию в виде сдвига соединяемых металлов путем торможения ролика.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95102419A RU2087282C1 (ru) | 1995-02-21 | 1995-02-21 | Способ восстановления изношенных поверхностей деталей машин |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95102419A RU2087282C1 (ru) | 1995-02-21 | 1995-02-21 | Способ восстановления изношенных поверхностей деталей машин |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95102419A RU95102419A (ru) | 1996-12-10 |
RU2087282C1 true RU2087282C1 (ru) | 1997-08-20 |
Family
ID=20164956
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95102419A RU2087282C1 (ru) | 1995-02-21 | 1995-02-21 | Способ восстановления изношенных поверхностей деталей машин |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2087282C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012054955A1 (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-03 | Minelink Pty Ltd | Methods for providing a hardened surface, for refurbishing a cable drum, and apparatus therefor |
-
1995
- 1995-02-21 RU RU95102419A patent/RU2087282C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1433739, кл. B 23 P 6/02, 1988. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012054955A1 (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-03 | Minelink Pty Ltd | Methods for providing a hardened surface, for refurbishing a cable drum, and apparatus therefor |
AU2011320002B2 (en) * | 2010-10-29 | 2016-09-08 | Minelink Pty Ltd | Methods for providing a hardened surface, for refurbishing a cable drum, and apparatus therefor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU95102419A (ru) | 1996-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9339892B2 (en) | Method for joining workpieces by using a joining element and heating the joining element and the workpieces | |
EP0653265A2 (en) | Improvements relating to friction welding | |
WO1999039861A1 (en) | Modified friction stir welding | |
US5216220A (en) | Welding of coated metals | |
KR100443803B1 (ko) | 고탄소 강재, 고장력 저합금 강재의 프로젝션 용접 방법 | |
JPH0224637B2 (ru) | ||
JPH0771749B2 (ja) | インダイレクトスポット溶接法 | |
JPH04294887A (ja) | 縦継目溶接管の製造方法 | |
US7980449B2 (en) | Thermal stir welding apparatus | |
US20080041922A1 (en) | Hybrid Resistance/Ultrasonic Welding System and Method | |
RU2087282C1 (ru) | Способ восстановления изношенных поверхностей деталей машин | |
EP1629927A1 (en) | Method for welding a first and a second part with an hybrid welding process based on resistance seam welding followed by seam laser welding | |
DE10393368T5 (de) | Laser-Rollfügeverfahren für ungleiche Metalle und Laser-Rollfüge-Vorrichtung | |
US2746141A (en) | Method of welding a tube | |
US5349153A (en) | Spot welding electrode and method for welding coated metals therewith | |
US5170031A (en) | Joining method | |
JP3081817B2 (ja) | 異種金属製ワーク同士の摩擦撹拌接合方法 | |
JP4066433B2 (ja) | レーザ照射による異種材料の接合方法と装置 | |
US2583163A (en) | Alloying process in bonding of metals | |
SU1710259A2 (ru) | Способ восстановлени изношенных поверхностей деталей машин | |
SU1433739A1 (ru) | Способ восстановлени изношенных поверхностей деталей машин | |
US4376882A (en) | Method of resistance flash butt welding | |
RU2085354C1 (ru) | Способ восстановления изношенных поверхностей деталей машин | |
UA134004U (uk) | Спосіб відновлення зношених поверхонь деталей машин | |
EP1507624B1 (en) | Method of welding aluminium alloy strip products |