SU1440650A1 - Способ наплавки тел вращени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сварочному производству, а именно к способам уменьшени  деформации и напр жений при механизированной наплавке тел вращени  преимущественно больщой длины. Цель изобретени  - повышение усталостной прочности и уменьшение остаточных деформаций и напр жений с одновременным снижением энергетических затрат. Процесс ведут наплавочной и подогревающей горелками, расположенными в диаметрально противоположных сторонах от продольной оси детали. Подогрев производ т, начина  одновременно с наплавкой. После подогрева на участке , длина которого определ етс  по формуле ,35-а-О/Ун -Н, где AL - участок детали, на которой производ т подогрев , см; а - коэффициент температуропроводности , D - диаметр восстанавливаемой детали, см; V - скорость наплавки, см/с; Н - шаг наплавки, см. Подогрев прекращают. При таком выполнении подогрева получают одинаковые пластические деформации по периметру наплав- л емой детали. Это устран ет остаточные § деформации прогиба, сокращает период теп- лонасыщени  и способствует получению од- /} нородных по структуре наплавленных слоев по длине детали. 3 ил.

Description

4

О)

ел

Изобретение относитс  к сварочному производству, а именно к способам уменьшени  деформаций и напр жений при механизированной наплавке тел вращени , преимущественно большой длины, и может найти применение в различных отрасл х машиностроени .

Цель изобретени  - повышение усталостной прочности и уменьшение остаточных деформаций и напр жений с одновременным снижением энергетических затрат на подогрев деталей,

На фиг. 1 дана схема реализации предлагаемого способа, вид сбоку; фиг. 2 - то же, вид с торца; фиг. 3 - то же, вид с торца при наплавке на больших скорост х со смещением горелок на размер С.

Пример. Плазменно-порошковую наплавку участка длиной 600 мм выполн ли наплавочной горелкой 1 по винтовой линии на вал 2 из стали СтЗ длиной 900 мм, диаметром 50 мм. Подогревающую 3 и наплавочную 1 горелки располагали диаметрально противоположно одну другой.

Длина участка AL, на котором провод т подогрев определ етс 

, 20.35-а-Д 1/н Я

где ЛЬ- участок детали, на которой производ т сопутствующий подогрев, см; а - коэффициент температуропроводности ,

диаметр восстанавливаемой детали , см;

1/н - скорость наплавки, см/с; Я - шаг наплавки, см. Подогрев отключали на рассто нии 240 мм (определенном по формуле (1) от начала наплавки, т. е. после выполнени  34 витков (шаг наплавки 0,7 см).

Расположение наплавочной и подогревающей горелок в диаметрально противоD положных сторонах детали позвол ет полу- 40 с целью повышени  усталостной прочности и

чать одинаковые пластические деформации по периметру наплавл емой детали, что устран ет остаточные деформации прогиба и сокращает период теплонасыщ ени , чтО при наплавке деталей, изготовленных из стале, склонных к закаливанию, способствует получению однородных по структуре наплавленных слоев по длине детали.

При значительной длине наплавки тел вращени  по винтовой линии температурный режим по всей длине наплавки непосто нный и состоит из периода теплонасыще- ни  и предельного (квазистационарного) состо ни . В области теплонасыщени  величина тепловложени  превыщает величину теплоотдачи, что  вл етс  причиной неравномерного нагрева металла в зоне, прилегающей к наплавленному металлу и, следовательно , неравномерной пластической де45

50

55

уменьшени  остаточных деформаций и напр жений с одновременным снижением энергозатрат , сопуствующий подогрев начинают на участке, диаметрально противоположном началу наплавки, источник сопутствующего подогрева перемещают в направлении наплавки и прекращают подогрев после прохождени  источником нагрева участка AL длиной равной

,/ 20.35. д. V. -Н

где а - коэффициент температуропроводности , см/с;

D - диаметр восстанавливаемой детали , см;

Ut - скорость наплавки, см/с; Я - шаг наплавки, см.

10

15

20

25

30

35

формации этих участков: максимальной - в области начала наплавки и минимальной - в области соответствующей концу периода теп- лонасыщени , где подогрев от предшествующих валиков достигает максимального значени .

Максимальное радиальное биение на валу до наплавки составило 0,08 мм, максимальное радиальное биение на валу после наплавки составило 0,09 мм, приращение биени  - 0,01 мм. При проведении плаз- менно-порощковой наплавки по винтовой линии на однотипные валы: без подогрева - приращение биени  составило 0,15 мм; с подогревом на прот жении всего процесса наплавки составило 0,09 мм.

К техническим преимуществам технического рещени  по сравнению с прототипом, можно отнести снижение остаточных деформаций при наплавке тел вращени  большой длины за счет того, что подогрев детали осуществл етс  только на определенном ее участке; повышение усталостной прочности за счет того, что нет перегрева металла, следовательно, нет роста зерна; простоту реализации способа за счет того, что дл  определени  длины подогреваемого участка не требуетс  сложных вычислений.

Экономический эффект от внедрени  изобретени , по сравнению с прототипом получают за счет снижени  энергетических затрат на подогрев детали при одновременном повышении качества восстановленных деталей , в частности, их эксплуатационных характеристик , а также, вследствие уменьшени  деформаций уменьшаютс  затраты на последующую правку деталей.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ наплавки тел вращени , включающий наплавку по винтовой линии и сопутствующий подогрев, отличающийс  тем, что.

   5

   0

   5

   уменьшени  остаточных деформаций и напр жений с одновременным снижением энергозатрат , сопуствующий подогрев начинают на участке, диаметрально противоположном началу наплавки, источник сопутствующего подогрева перемещают в направлении наплавки и прекращают подогрев после прохождени  источником нагрева участка AL длиной равной

   ,/ 20.35. д. V. -Н

   где а - коэффициент температуропроводности , см/с;

   D - диаметр восстанавливаемой детали , см;

   Ut - скорость наплавки, см/с; Я - шаг наплавки, см.

   а.

   0U8.i

   Фае. 2