RU2299115C1 - Способ восстановления изношенных поверхностей стальных деталей - Google Patents
Способ восстановления изношенных поверхностей стальных деталей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2299115C1 RU2299115C1 RU2005135141/02A RU2005135141A RU2299115C1 RU 2299115 C1 RU2299115 C1 RU 2299115C1 RU 2005135141/02 A RU2005135141/02 A RU 2005135141/02A RU 2005135141 A RU2005135141 A RU 2005135141A RU 2299115 C1 RU2299115 C1 RU 2299115C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- worn
- parts
- steel parts
- electric arc
- Prior art date
Links
Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии восстановления или упрочнения электродуговой наплавкой изношенных поверхностей стальных деталей, преимущественно пассажирских и грузовых вагонов железнодорожного подвижного состава. Способ включает электродуговую наплавку изношенной поверхности, механическую обработку, нагрев, газопламенное напыление износостойкого слоя с последующим оплавлением поверхности покрытия. Электродуговую наплавку проводят с учетом припуска на последующую механическую обработку, которую проводят с занижением номинального размера детали. Затем осуществляют дробеструйную активацию обработанной поверхности. Газопламенное напыление осуществляют самофлюсующимся порошковым сплавом с последующим оплавлением нанесенного покрытия путем нагрева детали до температуры 950-1050°С. Покрытие наносят с превышением номинального размера детали на величину усадки покрытия после полного охлаждения детали. Техническим результатом изобретения является повышение качества восстановления изношенных поверхностей стальных деталей, а также повышение их усталостной прочности.
Description
Изобретение относится к технологии восстановления или упрочнения механизированной электродуговой наплавкой изношенных поверхностей стальных деталей, преимущественно пассажирских и грузовых вагонов железнодорожного подвижного состава.
Известен способ восстановления деталей, при котором на изношенную часть детали устанавливают и закрепляют сваркой предварительно сформированную оболочку, внешнюю часть которой формируют по конфигурации неизношенной части детали, а внутреннюю поверхность по конфигурации подготовленной к наплавке изношенной части детали, при этом для повышения качества и упрощения технологии, оболочку выполняют составной и разной формы в зависимости от формы детали (см., например, описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №789253, кл. В23К 9/04, 1979).
Однако применение такого способа требует больших трудозатрат по подготовке сформированной оболочки, при этом значительно усложняется технология восстановления наплавкой, а в ряде случаев способ практически не удается применить, особенно при восстановлении неравномерного износа на больших площадях по сечению и периметру.
Известен также способ наплавки деталей, используемый для восстановления режущих инструментов, при котором используют формирующее устройство большой теплопроводности в виде съемного медного водоохлаждаемого шаблона-кристаллизатора с внутренним отверстием, имеющим конфигурацию рабочей части наплавленного изделия (см., например, описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1776511, кл. В23К 9/04, 1992).
Недостатком известного способа является то, что он практически не предназначен для наплавки поверхностей больших размеров с неравномерным износом.
Наиболее близким из известных по своей технической сущности и достигаемому эффекту является выбранный в качестве прототипа способ восстановления изношенных поверхностей стальных деталей, при котором осуществляют механическую обработку изношенной поверхности, нагрев, газопламенное напыление износостойкого слоя и оплавление поверхности покрытия (см., например, описание изобретения к патенту РФ №2198776, кл. В23Р 6/00, опубл. 2003).
К недостаткам данного способа относится высокая трудоемкость восстановления, связанная с необходимостью осуществления механической обработки как необработанной, так и обработанной поверхности.
Технический результат, на решение которого направлено изобретение, состоит в повышении качества восстановления изношенных поверхностей стальных деталей за счет обеспечения электродуговой наплавки и газопламенного напыления износостойких самофлюсующихся порошковых сплавов с упрочнением наплавленной поверхности без последующей механической обработки, а также в повышении усталостной прочности изношенных поверхностей стальных деталей.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе восстановления изношенных поверхностей стальных деталей, при котором осуществляют механическую обработку изношенной поверхности, нагрев, газопламенное напыление и оплавление поверхности покрытия, предварительно осуществляют электродуговую наплавку изношенной поверхности, которую проводят с учетом припуска на механическую обработку и занижением номинального размера, затем осуществляют активацию обработанной поверхности, после которой производят газопламенное напыление самофлюсующимся порошковым сплавом на величину превышения номинального размера с учетом усадки покрытия после полного охлаждения детали и оплавляют нанесенное покрытие путем нагрева детали до температуры 950-1050°С.
Сравнение заявленного технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна", так как оно не известно из уровня техники.
Предложенный способ является промышленно применимым существующими техническими средствами и соответствует критерию "изобретательский уровень", т.к. он явным образом не следует из уровня техники, при этом из последнего не выявлено каких-либо преобразований, характеризуемых отличительными от прототипа существенными признаками, на достижение указанного технического результата.
Таким образом, предложенное техническое решение соответствует установленным условиям патентоспособности изобретения.
Других известных технических решений аналогичного назначения с подобными существенными признаками заявителем не обнаружено.
Предложенный способ восстановления изношенных поверхностей стальных деталей осуществляют следующим образом. Подготовка деталей под электродуговую наплавку и напыление состоит в очистке от загрязнений, ржавчины и удалении смазки. Наличие загрязнений приводит к ухудшению качества наплавленного металла. Восстановление изношенной поверхности детали производят механизированной электродуговой наплавкой при глубине износа детали более 2,0-3,0 мм. При неравномерном износе поверхности деталь подвергают механической обработке для придания ей правильной геометрической формы.
Механическую обработку производят с занижением номинального размера на 0,7-1,5 мм для обеспечения активации контактной поверхности (обеспечение высокой прочности сцепления) и последующего газотермического напыления самофлюсующегося порошкового сплава.
Напыление производят газопламенной горелкой. Для газопламенных способов восстановления используют горелки, работающие на ацетилен-кислородном или пропан-бутан-кислородном пламени. Напыление покрытия осуществляют с превышением номинального размера на 0,15-0,25 мм для припуска на усадку покрытия после полного естественного охлаждения. Напыление с оплавлением позволяет исключить процесс последующей механической обработки. Если требуется механическая обработка, то производят шлифовку или обточку до необходимых геометрических размеров.
Газотермическое напыление деталей позволяет наносить покрытия любой необходимой толщины (от 0,1-0,2 мм до 3 мм) на деталь без ее коробления с получением поверхностной твердости от НВ200 до HRC60.
Относительно высокая точность напыления позволяет в отдельных случаях использовать детали с нанесенным покрытием без последующей механической обработки,
Газопламенное напыление с последующим оплавлением и газопорошковая наплавка, используются для восстановления деталей, работающих в самых тяжелых условиях - ударные нагрузки, сухой абразивный износ.
В последнем случае покрытия имеют поверхность с твердостью до HRC60, что повышает срок службы этих деталей в 1,5-2,5 раза.
Напыление с оплавлением состоит в нанесении необходимого слоя порошкового сплава на деталь с последующим его расплавлением. Температура детали в этом случае равна температуре плавления порошка 950-1150°С.
Пример конкретного выполнения способа.
Способ восстановления изношенных поверхностей стальных деталей, имеющих форму тел вращения, с использованием в качестве восстанавливаемой детали стальной втулки шпин-тона тележки КВЗ-ЦНИИ тип I цельнометаллических пассажирских вагонов осуществляют следующим образом. Втулка изготовлена из стали Ст 45 и термообработана закалкой с последующим отпуском, твердость HRC 45-55. Наружная поверхность втулки представляет собой усеченный конус. Диаметр у основания 87 мм, у вершины 84 мм, соответствует чертежу №3707-Н тележки КВЗ-ЦНИИ типа I цельнометаллических пассажирских вагонов.
Для восстановления изношенной наружной поверхности с упрочнением втулку шпин-тона устанавливают на сварочном вращателе, производят механизированную электродуговую наплавку проволокой Св-08Г2С диаметром 1,2 мм в среде защитных газов на следующих режимах наплавки: скорость вращения шпинделя 1,5-2,0 об/мин, шаг наплавки 3,0-4,0 мм, смещение с зенита 10-12 мм, вылет электродной проволоки 15-17 мм, напряжение сварочной дуги 23-25 В при силе тока 110-140 А. При необходимости, в зависимости от величины износа поверхности, наплавку производят в два слоя.
После наплавки производят токарную обработку наплавленной поверхности. Предварительная проточка до номинального размера с занижением на 1 мм: скорость вращения - 400 об/мин, поддача 0,3 мм/об.
В дробеструйной камере производят активацию проточенной поверхности шлифзерном электрокорунда нормального марки 12Л по ТУ2-036-197-76 зернистостью 80H.
Для упрочнения активированной поверхности методом газопламенного напыления с оплавлением втулку устанавливают на сварочный вращатель. Упрочнение наружной поверхности производят при скорости вращения шпинделя 90-100 об/мин, пламенем горелки Могул-UP производят подогрев активированной поверхности за один проход, скорость продольной подачи горелки 120-200 мм/мин, давление ацетилена 0,6-0,7 кгс/см2, кислорода 1,5-1,8 кгс/см2, сжатого воздуха 1,0-1,2 кгс/см2, расход ацетилена 1,1 м3/ч, кислорода 0,72 м3/ч.
После подогрева наружной поверхности втулки совершают напыление самофлюсующегося порошкового сплава марки Т - Термо №50. Дистанция напыления 180-200 мм, скорость продольного движения горелки составляет 140-210 мм/мин. При напылении производят 12-15 проходов горелки, толщина напыленного покрытия составляет 1,2-1,5 мм.
После напыления самофлюсующегося порошкового сплава пламенем горелки ГМС-2 производят его оплавление. Давление пропана-бутана 0,8-1,0 кгс/см2, кислорода 6,0-7,0 кгс/см2, расход пропана-бутана составляет 2,0-2,8 м3/ч, кислорода 7,0-8,8 м3/ч. Дистанция оплавления - 5 мм от ядра пламени. Оплавление напыленного порошкового сплава происходит при нагреве втулки до температуры 950-1050°С. После оплавления напыленного покрытия, втулку снимают с вращателя и помещают в ящик с песком до ее полного охлаждения. После охлаждения диаметр наружной поверхности втулки соответствует требованиям чертежа №3707-Н, и окончательная механическая обработка не требуется.
Предлагаемый способ позволяет повысить в 2-3 раза износостойкость восстановленной и упрочненной втулки, а также увеличить уровень эксплуатационных характеристик и получить твердость наружной поверхности до HRC 47-53.
Таким образом, изобретение обеспечивает повышение усталостной прочности изношенных поверхностей стальных деталей и срок службы восстановленных деталей.
Использование изобретения обеспечивает повышение качества восстановления изношенных поверхностей стальных деталей за счет обеспечения электродуговой наплавки и газопламенного напыления износостойких самофлюсующихся порошковых сплавов с упрочнением наплавленной поверхности без последующей механической обработки, а также повышение усталостной прочности изношенных поверхностей стальных деталей.
Claims (1)
- Способ восстановления изношенных поверхностей стальных деталей, включающий механическую обработку изношенной поверхности, нагрев, газопламенное напыление износостойкого слоя с последующим оплавлением поверхности покрытия, отличающийся тем, что предварительно осуществляют электродуговую наплавку изношенной поверхности с учетом припуска на последующую механическую обработку, которую проводят с занижением номинального размера детали, затем осуществляют дробеструйную активацию обработанной поверхности, а газопламенное напыление осуществляют самофлюсующимся порошковым сплавом с последующим оплавлением нанесенного покрытия путем нагрева детали до температуры 950-1050°С, причем покрытие наносят с превышением номинального размера детали на величину усадки покрытия после полного охлаждения детали.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005135141/02A RU2299115C1 (ru) | 2005-11-14 | 2005-11-14 | Способ восстановления изношенных поверхностей стальных деталей |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005135141/02A RU2299115C1 (ru) | 2005-11-14 | 2005-11-14 | Способ восстановления изношенных поверхностей стальных деталей |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2299115C1 true RU2299115C1 (ru) | 2007-05-20 |
Family
ID=38164064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005135141/02A RU2299115C1 (ru) | 2005-11-14 | 2005-11-14 | Способ восстановления изношенных поверхностей стальных деталей |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2299115C1 (ru) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2541209C2 (ru) * | 2013-05-27 | 2015-02-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" | Способ ремонта металлических деталей с зарождающимися с поверхности микродефектами |
| RU2641210C1 (ru) * | 2016-12-14 | 2018-01-16 | Акционерное общество "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют" (АО НПЦ газотурбостроения "Салют") | Способ нанесения износостойкого покрытия на бандажную полку лопатки турбомашин из никелевых сплавов |
| CN113732616A (zh) * | 2021-09-29 | 2021-12-03 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种安装边修理方法 |
| RU2763866C1 (ru) * | 2021-03-22 | 2022-01-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Способ восстановления изношенных лезвий рабочих органов почвообрабатывающих машин |
| RU2763818C1 (ru) * | 2021-03-22 | 2022-01-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Способ восстановления рабочих органов чизельных плугов |
| RU2763820C1 (ru) * | 2021-03-22 | 2022-01-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Способ восстановления изношенных лезвий рабочих органов почвообрабатывающих машин |
| RU2763822C1 (ru) * | 2021-03-22 | 2022-01-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Способ восстановления изношенных режущих поверхностей рабочих органов почвообрабатывающих машин |
-
2005
- 2005-11-14 RU RU2005135141/02A patent/RU2299115C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2541209C2 (ru) * | 2013-05-27 | 2015-02-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" | Способ ремонта металлических деталей с зарождающимися с поверхности микродефектами |
| RU2641210C1 (ru) * | 2016-12-14 | 2018-01-16 | Акционерное общество "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют" (АО НПЦ газотурбостроения "Салют") | Способ нанесения износостойкого покрытия на бандажную полку лопатки турбомашин из никелевых сплавов |
| RU2763866C1 (ru) * | 2021-03-22 | 2022-01-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Способ восстановления изношенных лезвий рабочих органов почвообрабатывающих машин |
| RU2763818C1 (ru) * | 2021-03-22 | 2022-01-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Способ восстановления рабочих органов чизельных плугов |
| RU2763820C1 (ru) * | 2021-03-22 | 2022-01-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Способ восстановления изношенных лезвий рабочих органов почвообрабатывающих машин |
| RU2763822C1 (ru) * | 2021-03-22 | 2022-01-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Способ восстановления изношенных режущих поверхностей рабочих органов почвообрабатывающих машин |
| CN113732616A (zh) * | 2021-09-29 | 2021-12-03 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种安装边修理方法 |
| CN113732616B (zh) * | 2021-09-29 | 2023-01-31 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种安装边修理方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2299115C1 (ru) | Способ восстановления изношенных поверхностей стальных деталей | |
| US7657990B2 (en) | Track chain link and undercarriage track roller having a metallurgically bonded coating | |
| CA3014533C (en) | Robotically-controlled laser cladding process for repair of worn and/or damaged railway structures | |
| JP4866917B2 (ja) | 溶射層用の表面調整方法 | |
| EP2269898B1 (en) | Undercarriage assembly component for a track-type machine | |
| US20180065692A1 (en) | Method for forming components of track-type machines having a metallurgically bonded coating | |
| CN102619477A (zh) | 一种耐磨耐蚀铁基合金激光熔覆石油钻杆接头 | |
| CN101608546B (zh) | 延长导向滑靴使用寿命的加工工艺 | |
| CN104988495B (zh) | 一种套筒类零件内壁感应熔覆再制造方法 | |
| US7163754B2 (en) | Sprocket wheel having a metallurgically bonded coating and method for producing same | |
| CN101532121B (zh) | 一种金属表面电弧喷熔加工工艺 | |
| US20080102291A1 (en) | Method for coating a substrate | |
| CN108728785A (zh) | 一种镍铬硼硅铌合金耐磨涂层的制备方法 | |
| JP5372336B2 (ja) | 金属結合による被覆を有するトラック・チェーン連結金具および車台トラック・ローラ | |
| RU2398668C2 (ru) | Способ ремонта гидрораспределителей | |
| RU2421309C1 (ru) | Способ восстановления изношенных поверхностей катания железнодорожного рельсового пути без его снятия с полотна | |
| CN103695831B (zh) | 用于热轧层流冷却辊喷焊涂层工艺及其使用工装 | |
| CN105441853A (zh) | 一种双级表面复合强化方法 | |
| CN109468571A (zh) | 一种拨叉磨损面同时熔涂增材强化方法 | |
| UA25690U (en) | Method of reconditioning the worn surfaces of steel machine parts | |
| Konovodov et al. | Analysis Of The Retailoring Methods And The Workability Of Deposited Surfaces | |
| RU2624752C1 (ru) | Способ восстановления изношенной поверхности трамвайного рельса | |
| RU2113325C1 (ru) | Способ восстановления поверхности катания вагонных колес | |
| CN109048198A (zh) | 一种轧辊辊颈修复工艺 | |
| CN107671450A (zh) | 抛丸机叶片堆焊材料及堆焊工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071115 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20090220 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101115 |