RU2788561C1 - Способ нанесения металлопокрытия на поверхность детали контактной приваркой присадочной ленты - Google Patents
Способ нанесения металлопокрытия на поверхность детали контактной приваркой присадочной ленты Download PDFInfo
- Publication number
- RU2788561C1 RU2788561C1 RU2022109748A RU2022109748A RU2788561C1 RU 2788561 C1 RU2788561 C1 RU 2788561C1 RU 2022109748 A RU2022109748 A RU 2022109748A RU 2022109748 A RU2022109748 A RU 2022109748A RU 2788561 C1 RU2788561 C1 RU 2788561C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- welding
- restored
- holes
- tape
- filler
- Prior art date
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 239000000945 filler Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 12
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 3
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 102200056926 OST4 V23K Human genes 0.000 description 2
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 101700022255 V23K Proteins 0.000 description 2
- 210000001503 Joints Anatomy 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical class [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004429 atoms Chemical group 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 238000009658 destructive testing Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxyl anion Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к области контактной сварки и может быть использовано при восстановлении и упрочнении деталей. Изготавливают присадочную ленту из легированной жаропрочной стали с размерами, соответствующими размерам восстанавливаемой поверхности детали. На восстанавливаемой поверхности детали выполняют глухие конические перфорационные отверстия, причем шаг перфорации в продольном и поперечном направлениях выбирают равным шагу выполнения сварных швов. Отверстия на поверхности детали выполняют с диаметром основания, равным половине шага перфорации, и глубиной, равной 0,5-0,7 диаметра основания отверстия. Прижимают ленту к восстанавливаемой поверхности и осуществляют ее обкатку роликом-электродом при подаче импульсов сварочного тока с выполнением сварных швов. Обкатку роликом-электродом осуществляют по перемычкам между рядами отверстий, а режим приварки выбирают из условия полного закрытия объема отверстий на поверхности детали. Способ обеспечивает повышение прочности приварки присадочных лент из легированных и жаропрочных сталей на основу из конструкционных сталей. 4 ил., 1 пр.
Description
Изобретение относится к области контактной сварки и может быть использовано при восстановлении и упрочнении деталей электроконтактной приваркой присадочной ленты из легированных жаропрочных сталей.
Известен способ нанесения металлопокрытия, при котором изготавливают заготовку ленты с размерами, соответствующими размерам восстанавливаемой поверхности детали, прижимают ее к восстанавливаемой поверхности роликом-электродом и производят приварку заготовки к детали импульсами тока (Воловик Е.Л. Справочник по восстановлению деталей. - М.: Колос, 1981, с. 89-91). Недостатком известного способа является низкая прочность приварки ленты в твердой фазе. Известно, что для формирования прочных химических (металлических) связей в сварном стыке должна происходить пластическая деформация. Жесткая плоская присадочная лента при приварке практически не деформируется и поэтому прочно к детали не приваривается. Прочность сварного соединения также низкая и в случае приварки ленты на режимах, обеспечивающих образование в контакте небольших размеров сварочной ванны. При прохождении импульса тока основной отвод тепла происходит в массивный ролик-электрод из высокотеплопроводного сплава, в результате чего жидкая фаза в стыке не удерживается, а перемещается от стыка вглубь детали.
Известен также способ нанесения металлопокрытия на поверхность детали контактной приваркой присадочной ленты, включающий изготовление присадочной ленты с размерами, соответствующими размерам восстанавливаемой поверхности детали, прижатие ленты к восстанавливаемой поверхности и ее обкатку роликом-электродом при подаче импульсов сварочного тока с выполнением сварных швов. (Патент РФ 2700891, МКИ В23К 11/06, В23К 35/02, опубл. 23.09.2019, Б.И. №27).
Недостатком прототипа является низкая прочность приварки на детали из конструкционных сталей присадочных лент из легированных и жаропрочных сталей. Способ эффективен лишь при приварке перфорированных лент из углеродистых сталей на детали из конструкционных сталей. Применение присадочных лент из легированных сталей целесообразно с точки зрения упрочнения рабочих поверхностей реставрируемых деталей. Однако такие материалы сохраняют свои упругие свойства при высоких температурах и усилием ролика-электрода осаживаются недостаточно. Для формирования прочного сварного соединения в твердой фазе между присадочной лентой из легированных и жаропрочных сталей и деталью из конструкционных углеродистых сталей необходимо обеспечить достаточную пластическую деформацию в сварном стыке. Целесообразно в данном случае обеспечить поверхностную пластическую деформацию не присадочной ленты, а детали.
Цель нового технического решения - повышение прочности приварки присадочных лент из легированных и жаропрочных сталей на основу из конструкционных сталей.
Технический результат достигается тем, что в способе нанесения металлопокрытия на поверхность детали контактной приваркой присадочной ленты, включающий изготовление присадочной ленты с размерами, соответствующими размерам восстанавливаемой поверхности детали, прижатие ленты к восстанавливаемой поверхности и ее обкатку роликом-электродом при подаче импульсов сварочного тока с выполнением сварных швов, выполняют перфорационные отверстия, прижимают ленту к восстанавливаемой поверхности роликом-электродом и приваривают ее к детали импульсами тока, присадочную ленту изготавливают из легированной жаропрочной стали, на восстанавливаемой поверхности детали выполняют глухие конические перфорационные отверстия, причем шаг перфорации в продольном и поперечном направлениях выбирают равным шагу выполнения сварных швов, отверстия на поверхности детали выполняют с диаметром основания, равным половине шага перфорации, и глубиной, равной 0,5-0,7 диаметра основания отверстия, при этом обкатку роликом-электродом осуществляют по перемычкам между рядами отверстий, а режим приварки выбирают из условия полного закрытия объема отверстий на поверхности детали.
На фиг. 1 изображена деталь (вал), на восстанавливаемой поверхности которой выполнены вдоль и поперек образующей ряды глухих отверстий. На фиг. 2 показано сечение А-А вала. На фиг. 3 показан процесс электроконтактной приварки присадочной ленты на предварительно перфорированную изношенную поверхность детали. На фиг. 4 показан вид Б одного перфорационного отверстия на восстанавливаемой поверхности вала и схема перемещения металла перемычек в пластическом состоянии.
На восстанавливаемой поверхности 1 детали 2 в продольном и поперечном направлениях с шагом s выполнены глухие отверстия 3 диаметром d и глубиной t; между отверстиями 3 остаются перемычки 4. Металлопокрытие 5 формируется из присадочной ленты 6, прижатой со сварочным усилием F к восстанавливаемой поверхности 1 роликом-электродом 7.
Сущность способа заключается в следующем. Предварительно по размерам восстанавливаемой поверхности 1 детали 2 вырезают заготовку присадочной ленты 6. Перед нанесением металлопокрытия 5 восстанавливаемую поверхность 1 детали 2 перфорируют, для чего вдоль и поперек образующей с равным шагом s сверлят ряды глухих отверстий 3, между ними оставляют перемычки 4. Присадочную ленту 6 прижимают роликом-электродом 7 к восстанавливаемой поверхности 1 детали 2. Через участок электрической цепи «деталь 2 - присадочная лента 6 - ролик-электрод 7» пропускают импульсы сварочного тока, разогревают металл перемычек 4 между отверстиями 3 до пластического состояния и потери упругих свойств и осаживают усилием ролика-электрода 7. При пластической деформации металл перемычек 4 перемещают в направлении осей отверстий 3. Режим приварки выбирают из условия полного закрытия объема отверстий 3. Наибольшее значение с точки зрения обеспечения прочной приварки в твердой фазе имеет перемещение горячего металла детали 2 относительно стыковой поверхности присадочной ленты 6. При таком движении атомы соединяемых металлов вступают в физический контакт, активизируются, разрушаются и выносятся из стыка препятствующие образованию общего электронного поля плотные гидрооксидные пленки. Прочность формируемого сварного соединения обеспечивают режимом приварки и рациональным выбором параметров перфорации детали 2. Экспериментально установлено, что прочное сварное соединение формируется при шаге S сверления отверстий 3, равном шагу наложения на деталь сварных швов, диаметрах отверстий, равных половине шага перфорации, и их глубине, равной 0,5…0,7 диаметра.
Пример. Восстанавливается вал диаметром 50 мм из стали 45 ГОСТ 1050-2013 присадочной лентой из стали 30 ХГСА ГОСТ 4543-2071 размерами В=156 мм, L=100 мм и толщиной 1,5 мм. В присадке с шагом S=6 мм выполнены под углом β=2,2 град на глубину t=1,2 мм конические отверстия с диаметрами оснований d=3 мм. При приварке применялся инструмент - ролик-электрод диаметром 120 мм и шириной рабочей поверхности 7 мм. Режим приварки: сварочный ток 9 кА, усилие на инструменте 2,2 кН, длительности импульсов тока и пауз между ними соответственно 0,06 и 0,08 с, скорость приварки 20 мм/с.Обкатка присадки роликом-электродом осуществлялась по перемычкам между рядами отверстий. Прочность сварного соединения, определяемая методом разрушающего контроля, составила σ=123 МПа. При восстановлении вала известным способом на том же режиме прочность приварки была равна 45 МПа.
Claims (1)
- Способ нанесения металлопокрытия на поверхность детали контактной приваркой присадочной ленты, включающий изготовление присадочной ленты с размерами, соответствующими размерам восстанавливаемой поверхности детали, прижатие ленты к восстанавливаемой поверхности и ее обкатку роликом-электродом при подаче импульсов сварочного тока с выполнением сварных швов, отличающийся тем, что присадочную ленту изготавливают из легированной жаропрочной стали, на восстанавливаемой поверхности детали выполняют глухие конические перфорационные отверстия, причем шаг перфорации в продольном и поперечном направлениях выбирают равным шагу выполнения сварных швов, отверстия на поверхности детали выполняют с диаметром основания, равным половине шага перфорации, и глубиной, равной 0,5-0,7 диаметра основания отверстия, при этом обкатку роликом-электродом осуществляют по перемычкам между рядами отверстий, а режим приварки выбирают из условия полного закрытия объема отверстий на поверхности детали.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2788561C1 true RU2788561C1 (ru) | 2023-01-23 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4102247A1 (de) * | 1991-01-23 | 1992-07-30 | Univ Chemnitz Tech | Widerstandsrollnahtverbindungsschweissen mit zusatzwerkstoff |
| RU2000908C1 (ru) * | 1991-07-02 | 1993-10-15 | Мариупольский металлургический институт | Способ упрочнени рабочих поверхностей деталей |
| UA68717A (en) * | 2003-10-06 | 2004-08-16 | Donbaska State Machinery Const | Method for electroarc surfacing |
| RU2700891C1 (ru) * | 2019-03-12 | 2019-09-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный аграрный университет" | Присадочная лента для электроконтактной приварки |
| RU2744171C1 (ru) * | 2020-10-01 | 2021-03-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный аграрный университет" | Способ восстановления валов электроконтактной приваркой перфорированной присадочной ленты |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4102247A1 (de) * | 1991-01-23 | 1992-07-30 | Univ Chemnitz Tech | Widerstandsrollnahtverbindungsschweissen mit zusatzwerkstoff |
| RU2000908C1 (ru) * | 1991-07-02 | 1993-10-15 | Мариупольский металлургический институт | Способ упрочнени рабочих поверхностей деталей |
| UA68717A (en) * | 2003-10-06 | 2004-08-16 | Donbaska State Machinery Const | Method for electroarc surfacing |
| RU2700891C1 (ru) * | 2019-03-12 | 2019-09-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный аграрный университет" | Присадочная лента для электроконтактной приварки |
| RU2744171C1 (ru) * | 2020-10-01 | 2021-03-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный аграрный университет" | Способ восстановления валов электроконтактной приваркой перфорированной присадочной ленты |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11084119B2 (en) | Electrode for resistance spot welding of dissimilar materials | |
| US20150231730A1 (en) | Resistance spot welding steel and aluminum workpieces with protuberance | |
| EP2679328B1 (de) | Fügen von zwei Fügepartnern mittels einer Kombination eines elektrischen Widerstandsschweißens und eines Reibschweißens | |
| CN105312755A (zh) | 铝合金工件中的侵入特征以改善铝钢点焊 | |
| WO2005000516A1 (ja) | 圧入接合構造 | |
| KR20170137100A (ko) | 서로 직접 용접할 수 없는 금속 기반 재료들을 스페이서를 사용하여 용접하는 방법 | |
| EP2675586A1 (de) | Verfahren zum fügen von werkstücken unter verwendung eines fügeelementes und erwärmung des fügeelementes und der werkstücke | |
| JP2013501628A5 (ru) | ||
| RU2689293C1 (ru) | Способ точечной сварки | |
| JPH02274384A (ja) | インダイレクトスポット溶接法 | |
| RU2788561C1 (ru) | Способ нанесения металлопокрытия на поверхность детали контактной приваркой присадочной ленты | |
| DE2517347C2 (de) | Kontaktkörper und Herstellungsverfahren hierzu | |
| WO2011145506A1 (ja) | 塗装鋼板の溶接方法 | |
| WO2013087176A1 (de) | Verfahren zum reibquetschschweissen für überlappverbindungen | |
| Habib et al. | Experimental study of spot weld parameters in resistance spot welding process | |
| DE102016212622A1 (de) | Verfahren zum Fügen von Bauteilen | |
| RU2315684C1 (ru) | Способ электроконтактной приварки металлической ленты | |
| RU2704950C1 (ru) | Способ восстановления изношенных деталей электроконтактной приваркой металлической ленты | |
| JPS6245029B2 (ru) | ||
| RU2744171C1 (ru) | Способ восстановления валов электроконтактной приваркой перфорированной присадочной ленты | |
| RU2688350C1 (ru) | Способ гибридной лазерно-дуговой сварки с напылением стальных плакированных труб | |
| CN111230275A (zh) | 一种适用于铝钢异种金属的带极点焊焊接工艺 | |
| JPS62156087A (ja) | クラツド鋼の鋼管製造方法 | |
| RU2700890C1 (ru) | Присадка для электроконтактной приварки | |
| RU2552200C1 (ru) | Способ формирования металлопокрытия из цветных металлов и сплавов электроконтактной роликовой приваркой |