RU2599656C2 - Method of reconditioning parts by facing - Google Patents

Method of reconditioning parts by facing Download PDF

Info

Publication number
RU2599656C2
RU2599656C2 RU2015100668/02A RU2015100668A RU2599656C2 RU 2599656 C2 RU2599656 C2 RU 2599656C2 RU 2015100668/02 A RU2015100668/02 A RU 2015100668/02A RU 2015100668 A RU2015100668 A RU 2015100668A RU 2599656 C2 RU2599656 C2 RU 2599656C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
metal
section
surfacing
facing
determined
Prior art date
Application number
RU2015100668/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015100668A (en
Inventor
Татьяна Васильевна Молочная
Александр Серафимович Курников
Дмитрий Сергеевич Мизгирев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Малое инновационное предприятие "Энергосберегающие технологии" (ООО "МИП "Энергосберегающие технологии")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Малое инновационное предприятие "Энергосберегающие технологии" (ООО "МИП "Энергосберегающие технологии") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Малое инновационное предприятие "Энергосберегающие технологии" (ООО "МИП "Энергосберегающие технологии")
Priority to RU2015100668/02A priority Critical patent/RU2599656C2/en
Publication of RU2015100668A publication Critical patent/RU2015100668A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2599656C2 publication Critical patent/RU2599656C2/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/04—Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P6/00—Restoring or reconditioning objects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention can be used to recover large-dimension parts like shafts, in particular ship propulsion and intermediate shafts, by facing. After preliminary examination of the surface to be recovered for the presence of defects like metal discontinuities a nondestructive inspection method is to be used for macrostructure metal part examination in cross section on the presumed area of transition from facing metal to the parent metal corresponding the dangerous section of the part. In the said cross section of the part limits of decarbonisation of metal sections, boarding the detected non-metallic inclusions, are determined. Taking into account the location of nonmetal inclusions areas the points of facing process start and end are determined at the distance of K ≥ s from the nearest decarbonisation boarder, where s - zone of its thermal effect.
EFFECT: method provides higher reliability and durability of operation of repaired shafts.
1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к способам восстановления деталей наплавкой крупногабаритных круглых деталей типа валов и может быть использовано для судовых гребных и промежуточных валов, подвергаемых наплавке для восстановления их до первоначальных эксплуатационных размеров на участке интенсивного износа при эксплуатации.The invention relates to methods for restoring parts by surfacing of large round parts such as shafts and can be used for ship propellers and intermediate shafts to be surfaced to restore them to their original operational dimensions in the area of intensive wear during operation.

Известны способы ремонта деталей, патенты на изобретения RU 2337803 С2, 10.11.2008 и RU 2212030 С2, 10.09.2003, включающие проведение предварительного контроля наплавляемых либо свариваемых поверхностей деталей, определяемые параметры которых учитываются при составлении технологий ремонта.Known methods for repairing parts, patents for inventions RU 2337803 C2, 10.11.2008 and RU 2212030 C2, 09/10/2003, including preliminary control of the deposited or welded surfaces of parts, the determined parameters of which are taken into account when drawing up repair technologies.

Недостатками данных изобретений является то, что при предварительном контроле восстанавливаемых поверхностей учитываются только дефекты в виде несплошностей металла, что не обеспечивает достаточную долговечность и надежность в эксплуатации данных отремонтированных деталей.The disadvantages of these inventions is that during the preliminary control of the restored surfaces only defects in the form of metal discontinuities are taken into account, which does not provide sufficient durability and reliability in the operation of these repaired parts.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ восстановления деталей наплавкой, изложенный в изобретении RU 2537418 С2, 10.01.2015, «Способ ремонта валов», включающий предварительный контроль восстанавливаемой поверхности на наличие дефектов в виде несплошностей металла, исследование неразрушающим методом контроля макроструктуры металла в поперечном сечении детали на предполагаемом участке перехода от металла наплавки к основному металлу, соответствующем опасному сечению детали, при этом выявляют наличие скоплений неметаллических включений, с учетом расположения которых определяют участки начала и окончания наплавочного процесса.Closest to the proposed invention in terms of technical nature and the achieved result is a method for restoring parts by surfacing, described in the invention RU 2537418 C2, 01/10/2015, “Method of repair of shafts”, including preliminary inspection of the restored surface for defects in the form of metal discontinuities, non-destructive testing monitoring the macrostructure of the metal in the cross section of the part in the proposed section of the transition from the surfacing metal to the base metal corresponding to the dangerous section de Ali, thus reveal the presence of accumulation of non-metallic inclusions with the arrangement of which determine the start and end portions surfacing process.

Недостатком способа является недостаточная точность предварительного контроля восстанавливаемой поверхности детали под наплавку за счет отсутствия при контроле макроструктуры участков обезуглероживания металла у неметаллических включений, влияющих на безопасность при эксплуатации, надежность и долговечность отремонтированных деталей, имеющих на восстанавливающих поверхностях дефекты подобного рода.The disadvantage of this method is the insufficient accuracy of preliminary control of the reconstructed surface of the part for surfacing due to the absence of metal decarburization sites in non-metallic inclusions when controlling the macrostructure, which affect the safety during operation, reliability and durability of repaired parts having defects of this kind on the repair surfaces.

Задача изобретения - повышение безопасности при эксплуатации, надежности и долговечности деталей, отремонтированных наплавкой, за счет более полного выявления дефектов при предварительном контроле наплавляемых поверхностей при обнаружении участков обезуглероживания металла вблизи выявленных неметаллических включений и учета их параметров при составлении технологии ведения наплавочного процесса.The objective of the invention is to increase the safety during operation, reliability and durability of parts repaired by surfacing, due to a more complete identification of defects during preliminary inspection of the surfaced surfaces when detecting areas of decarburization of metal near the identified non-metallic inclusions and taking into account their parameters when drawing up the technology for conducting the surfacing process.

Для решения поставленной задачи предлагается способ восстановления детали наплавкой, включающий предварительный контроль восстанавливаемой поверхности на наличие дефектов в виде несплошностей металла, исследование неразрушающим методом контроля макроструктуры металла в поперечном сечении детали на предполагаемом участке перехода от металла наплавки к основному металлу, соответствующем опасному сечению детали, при этом выявляют наличие скоплений неметаллических включений, с учетом расположения которых определяют участки начала и окончания наплавочного процесса, в котором при исследовании макроструктуры металла в упомянутом поперечном сечении детали определяют границы обезуглероживания участков металла, окаймляющих выявленные неметаллические включения, а участки начала и окончания наплавочного процесса определяют на расстоянии К≥с от ближайшей границы обезуглероживания, где с - зона его термического влияния.To solve this problem, we propose a method for restoring a part by surfacing, including preliminary inspection of the surface being restored for defects in the form of metal discontinuities, a study by a non-destructive method of controlling the macrostructure of the metal in the cross section of the part in the proposed transition section from the surfacing metal to the base metal corresponding to the dangerous section of the part, this reveals the presence of clusters of non-metallic inclusions, taking into account the location of which determine the areas of origin and the end of the surfacing process, in which, when studying the macrostructure of the metal in the aforementioned cross-section of the part, the boundaries of decarburization of metal sections bordering the detected nonmetallic inclusions are determined, and the sections of the beginning and end of the surfacing process are determined at a distance K≥c from the nearest border of decarburization, where c is its zone thermal effects.

На фиг. 1 представлен внешний вид поверхности детали под наплавку со структурной и химической неоднородностями, где 1 - поверхность детали под наплавку, 2 - обезуглероженный участок металла, имеющий четко выраженную границу раздела 3, в котором располагается единичное неметаллическое включение 4. Участки 2-5 имеют различный химический и структурный состав, а вследствие этого различные механические свойства. Так, участок 2 имеет почти полное отсутствие углерода и вследствие этого обладает пониженной прочностью, но повышенной пластичностью по сравнению с данными свойствами зоны 5. На границе раздела 3 при выплавке металла формируется структура с максимально возможным количеством углерода в стали в пределах 0.8% и выше, обладающих повышенными хрупкостью и твердостью.In FIG. 1 shows the appearance of the surface of the part for surfacing with structural and chemical inhomogeneities, where 1 is the surface of the part for surfacing, 2 is the decarburized metal section having a clearly defined interface 3, in which a single non-metallic inclusion 4 is located. Sections 2-5 have different chemical and structural composition, and as a result, various mechanical properties. So, section 2 has an almost complete absence of carbon and, as a result, has a reduced strength but increased ductility compared with the properties of zone 5. At the interface 3, a structure is formed during metal smelting with the maximum possible amount of carbon in steel within 0.8% and higher with increased fragility and hardness.

На фиг. 2 представлен вариант расположения границы 3 участка обезуглероживания 2 в опасном сечении перехода 7 от наплавки 6 к поверхности детали вне наплавки. При таком расположении участка обезуглероживания металла 2 возможно образование трещины 8 уже при первых циклах нагружения конструкции в процессе ее эксплуатации.In FIG. 2 shows a variant of the location of the boundary 3 of the decarburization section 2 in a dangerous section of the transition 7 from the surfacing 6 to the surface of the part outside the surfacing. With this arrangement of the decarburization section of metal 2, a crack 8 can form even during the first cycles of loading the structure during its operation.

На фиг. 3 - вариант расположения участка обезуглероживания 2 как под наплавкой 6, так и вне ее, но вблизи от опасного сечения. При этом неметаллическое включение 4 ориентировано перпендикулярно поверхности наплавляемой детали. За счет малой прочности и высокой пластичности участка 2 при локальном внешнем воздействии велика вероятность образования вмятины на глубину 9 и выхода неметаллического включения 4 на поверхность детали в опасном сечении, а затем - образование трещины 8.In FIG. 3 - a variant of the location of the decarburization section 2 both under the surfacing 6 and outside it, but close to the dangerous section. In this case, the non-metallic inclusion 4 is oriented perpendicular to the surface of the deposited part. Due to the low strength and high ductility of section 2 with local external exposure, there is a high probability of a dent to a depth of 9 and the release of non-metallic inclusion 4 to the surface of the part in a dangerous section, and then the formation of a crack 8.

На фиг. 4 изображено безопасное расположение участка 2 относительного опасного сечения 10, а именно на расстоянии К от ближайшей границы локального участка обезуглероживания металла, где К≥с, где с - зона термического влияния наплавочного процесса.In FIG. 4 shows the safe location of section 2 of the relative hazardous section 10, namely, at a distance K from the nearest boundary of the local metal decarburization section, where K≥c, where c is the heat affected zone of the surfacing process.

На фиг. 5 представлен вариант разрушения ремонтной конструкции с наплавкой при К<с. При таком близком расположении границы 3 обезуглероженного участка 2, выполняющего роль структурного концентратора, к опасному сечению возможно образование разветвленных трещин 8, от которых происходит дальнейшее разрушение отремонтированной конструкции при ее эксплуатации.In FIG. 5 shows the option of destruction of the repair structure with surfacing at K <s. With such a close location of the border 3 of the decarburized section 2, which plays the role of a structural concentrator, to a dangerous cross section, branched cracks 8 can form, from which further damage to the repaired structure during its operation occurs.

Способ выполняют следующим образом.The method is as follows.

Контролируют поверхность детали под наплавку на наличие недопустимых дефектов в виде несплошностей металла, затем выявляют макроструктуру поперечного сечения вала неразрушающим методом в опасных сечениях участков перехода от металла наплавки к основному металлу вала, при котором определяют наличие в металле участков скоплений неметаллических включений. После этого контролируют участки металла, окаймляющие неметаллические включения, расположенные на поверхности вала под наплавку, либо вблизи от нее, на наличие обезуглероживания, при обнаружении которого определяют границы этой зоны. По полученным параметрам контроля составляют технологию ведения наплавочного процесса, а именно по расположению участков скоплений неметаллических включений выбирают участки начала и окончания наплавочного процесса, а расположение опасного сечения перехода от наплавки к поверхности детали вне ее по отношению к ближайшей границе обезуглероживания намечают на расстоянии К>с, где с - зона термического влияния наплавочного процесса.The surface of the part for surfacing is inspected for unacceptable defects in the form of metal discontinuities, then the macrostructure of the shaft cross section is revealed by the non-destructive method in the dangerous sections of the transition sections from the surfacing metal to the base metal of the shaft, in which the presence of sections of accumulations of non-metallic inclusions in the metal is determined. After that, metal sections bordering non-metallic inclusions located on the surface of the shaft for surfacing, or near it, are monitored for the presence of decarburization, upon detection of which the boundaries of this zone are determined. According to the obtained control parameters, the technology of conducting the surfacing process is compiled, namely, by the location of the areas of accumulations of non-metallic inclusions, the sections of the beginning and end of the surfacing process are selected, and the location of the dangerous section of the transition from surfacing to the surface of the part outside it relative to the nearest decarburization boundary is planned at a distance of K> s where c is the heat affected zone of the surfacing process.

Данный способ восстановления деталей наплавкой позволяет повысить безопасность, надежность и долговечность в эксплуатации отремонтированных вышеуказанным способом валов.This method of restoring parts by surfacing improves the safety, reliability and durability in operation of shafts repaired by the above method.

Claims (1)

Способ восстановления детали наплавкой, включающий предварительный контроль восстанавливаемой поверхности на наличие дефектов в виде несплошностей металла, исследование неразрушающим методом контроля макроструктуры металла в поперечном сечении детали на предполагаемом участке перехода от металла наплавки к основному металлу, соответствующем опасному сечению детали, при этом выявляют наличие скоплений неметаллических включений, с учетом расположения которых определяют участки начала и окончания наплавочного процесса, отличающийся тем, что при исследовании макроструктуры металла в упомянутом поперечном сечении детали определяют границы обезуглероживания участков металла, окаймляющих выявленные неметаллические включения, а участки начала и окончания наплавочного процесса определяют на расстоянии К≥с от ближайшей границы обезуглероживания, где с - зона его термического влияния. A method for restoring a part by surfacing, including preliminary inspection of the surface being restored for defects in the form of metal discontinuities, a study of the non-destructive method of controlling the macrostructure of the metal in the cross section of the part in the proposed section of the transition from the surfacing metal to the base metal corresponding to the dangerous section of the part, while detecting the accumulation of non-metallic inclusions, taking into account the location of which determine the areas of the beginning and end of the surfacing process, distinguishing The fact is that when studying the macrostructure of the metal in the aforementioned cross-section of the part, the boundaries of decarburization of the metal sections bordering the revealed nonmetallic inclusions are determined, and the areas of the beginning and end of the surfacing process are determined at a distance K≥c from the nearest border of decarburization, where c is the zone of its thermal influence.
RU2015100668/02A 2015-01-12 2015-01-12 Method of reconditioning parts by facing RU2599656C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015100668/02A RU2599656C2 (en) 2015-01-12 2015-01-12 Method of reconditioning parts by facing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015100668/02A RU2599656C2 (en) 2015-01-12 2015-01-12 Method of reconditioning parts by facing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015100668A RU2015100668A (en) 2016-08-10
RU2599656C2 true RU2599656C2 (en) 2016-10-10

Family

ID=56612540

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015100668/02A RU2599656C2 (en) 2015-01-12 2015-01-12 Method of reconditioning parts by facing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2599656C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2715408C1 (en) * 2018-10-29 2020-02-27 Татьяна Васильевна Молочная Method of controlling lapping welded connection of elements of different thickness

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62207580A (en) * 1986-03-06 1987-09-11 Kobe Steel Ltd Welding repair method for large diameter long sized roll with partial wear
RU2212030C2 (en) * 2001-02-13 2003-09-10 ОАО "Юргинский машиностроительный завод" Method detecting incomplete fusion
RU2247890C1 (en) * 2003-05-30 2005-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий-ВНИИГАЗ" Method of repair of pipe lines by welding
RU2337803C2 (en) * 2006-12-25 2008-11-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Лентрансгаз" Method for reparing gas pipelines with stress-corosion cracks
RU2537418C2 (en) * 2013-01-10 2015-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Малое инновационное предприятие "Энергосберегающие технологии" (ООО "МИП "Энергосберегающие технологии") Repair of shafts

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62207580A (en) * 1986-03-06 1987-09-11 Kobe Steel Ltd Welding repair method for large diameter long sized roll with partial wear
RU2212030C2 (en) * 2001-02-13 2003-09-10 ОАО "Юргинский машиностроительный завод" Method detecting incomplete fusion
RU2247890C1 (en) * 2003-05-30 2005-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий-ВНИИГАЗ" Method of repair of pipe lines by welding
RU2337803C2 (en) * 2006-12-25 2008-11-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Лентрансгаз" Method for reparing gas pipelines with stress-corosion cracks
RU2537418C2 (en) * 2013-01-10 2015-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Малое инновационное предприятие "Энергосберегающие технологии" (ООО "МИП "Энергосберегающие технологии") Repair of shafts

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2715408C1 (en) * 2018-10-29 2020-02-27 Татьяна Васильевна Молочная Method of controlling lapping welded connection of elements of different thickness

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015100668A (en) 2016-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Reddy Non-destructive testing, evaluation of stainless steel materials
US8490492B2 (en) Method for nondestructive testing of pipes
Rocha et al. Very high cycle fatigue tests of quenched and self-tempered steel reinforcement bars
RU2599656C2 (en) Method of reconditioning parts by facing
Schmidová et al. Premature failures of railway axles after repeated pressing
Kim et al. Failure analysis of the rotating shaft in the rail grinding car
Bruce et al. Further development of heat-affected zone hardness limits for in-service welding
RU2537418C2 (en) Repair of shafts
RU2639599C2 (en) Method of rejection and repair of underground pipe lines
Dey et al. Operation of railway maintenance machines with integrated eddy current technique–an overview of the new requirements in Germany
Kwon et al. Detection of sub-surface crack in railway wheel using a new sensing system
JPH05322829A (en) Nondestructive method for measuring transverse fatigue cracking in rail
XU et al. Analysis of magnetic memory signal of 20# steel welding defects
JP2013137230A (en) Creep damage evaluation method of thermal spray coated tube of boiler furnace
Shamsudin et al. Concrete delaminations location and its severity detection by visual inspection and ground penetrating radar
Helgesen et al. Failure investigation and condition assessment using field metallography
RU2295088C1 (en) Method of preventing pipeline walls against cracking
Gurova et al. Experimental Analysis of Repair Welding Alternatives for Shipbuilding DH36 Plates
TW201435342A (en) Nondestructive testing method of identifying quenched rebar
Bevan et al. Use of magnetic flux techniques to detect wheel tread damage
FI126728B (en) A method for finding out the fatigue state in a damaged metal structure
RU2547153C1 (en) Method to improve accuracy of eddy current non-destructive testing
Höhler et al. Pipe features identified during inline inspection using MFL pigs
Maruschak et al. Deformation and energy parameters of fracture of steel of the main gas pipeline
Štěpán et al. INCREASING FATIGUE LIFE OF NEW WELDED AND REPARIED JOINTS BY HFMI TREATMENT

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170113