SU1625647A1 - Способ восстановлени деталей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано при восстановлении деталей, преимущественно металлургического оборудовани  Цель изобретени  - повышение качества восстановлени . Изношенную поверхность наплавл ют известным способом. Производ т механическую обработку наплавленной поверхности. Провод т упрочнение наплавленного сло  деформированием на 20- 30%. Затем деталь нагревают со скоростью Шн 100 е ° 00140°С/ч до температуры 320-330°С и выдерживают ее при такой температуре в течение времени ta 3,4-е°-00о84С)ч где, D - диаметр или толщина детали, мм, е - число 2,73 Способ позвол ет существенно повысить качество восстановленных деталей за счет повышени  эксплуатационных свойств наплавленного сло . 3 табл

Description

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано при восстановлении деталей, преимущественно металлургического оборудовани .

Целью изобретени   вл етс  повышение качества восстановлени .

Способ осуществл етс  следующим образом .

На изношенную поверхность восстанавливаемой детали наплавл ют слой металла известным способом. После наплавки производ т механическую обработку и последующее пластическое деформирование наплавленного сло  на 20-30%, после чего осуществл ют отдых при 320-330°С. Механическа  обработка перед пластическим деформированием позвол ет обеспечить большую однородность деформировани  наплавленного металла. За критерий деформировани  принимаетс  повышение

твердости наплавленного металла на 20- 30у0 Деформирование производ т обкаткой роликом или непосредственно в рабочем агрегате при температуре работы издели . В процессе деформировани  происходит упрочнение детали за счет наклепа, а также превращение остаточного аустенита в бездиффузионный мартенсит, обладающий высокой твердостью и хрупкостью. Последующа  термообработка (отдых) позвол ет уменьшить остаточные напр жени , уменьшить твердость, повысить ударную в зкость . Отдых производ т путем нагрева до 310-330°С со скоростью, определ емой формулой

О

ю

СП

о

± VI

,-000140

3С/ч;

(1)

WH 100 -е

где ш н - скорость нагрева, е - число 2,73; D - диаметр или толщина изделий, мм.

Причем врем  выдержки при отдыхе тоже устанавливают исход  из соотношени 

tB 3,4-e° 00084D,(2)

где tB - врем  отдыха, ч;

D - диаметр или толщина издели , мм. Последующее охлаждение осуществл ют со скоростью 5-10 °С/ч.

Производились исследовани  вли ни  параметров технологической обработки по способу восстановлени  на свойства наплавленного металла, статистическа  обработка которых позволила получить формулы скорости нагрева и времени отдыха.

Результаты исследований сведены в табл.1-3.

Предварительно производилась наплавка пластин размером 150х 250 различной толщины (15-150 мм), при этом толщина наплавленного сло  составл ла 20-25 мм. Наплавка производилась на автомате А- 384МК, оснащенном приставкой дл  наплавки расщепленным электродом и источником питани  ВДМ-1601. Наплавка производилась расщепленным электродом проволоками НП-ЗОХГСА и СВ-10Х11ВНМФ диаметром 5 мм под флюсом АН-20С на режимах: сварочный ток 850-900А; напр жение на дуге 34-36В; скорость наплавки 30 м/ч; температура подогрева 400°С. Наклеп образцов производилс  после наплавки или после предварительной механической обработки в зависимости от выбранного способа на пневматическом молоте . Степень деформации определ лась по приросту твердости с помощью твердомера ПМТ-4. После наклепа осуществл лс  отдых пластин в печи при 300-350°С. Врем  выдержки при данной температуре и скорости нагрева определ лось по формулам (1) и (2). Затем из наплавленного металла механическим путем изготавливались образцы дл  испытаний на контактную усталость и ударную в зкость. Испытани  на контактную -усталость производились на машине МКВК при нормальных контактных напр жени х в 650 МПа.

Температура отдыха 310-330°С  вл етс  оптимальной, так как при меньшей температуре механические свойства полностью не восстанавливаютс , а при большей температуре начинаетс  процесс рекристаллизации и распада мартенсита , привод щий к снижению твердости наплавленного сло .

Деформированный наплавленный металл при указанных температурах и времени приобретает механические характеристики , не свойственные ему в исходном и наклепанном состо ни х: ударна  в зкость повышаетс  на 10-20% по сравнению с исходной и на 30-40% по сравнению с наклепанным состо нием . Это приводит к повышению эксплуатационных свойств восстановленного издели . При выдержке менее tB 3,4 -ене успевают пройти восстановительные процессы и не достигаютс  оптимальные свойства. При выдержке более

10 ч начинаетс  укрупнение зерна и падение свойств. Кроме того, врем  выдержки зависит от геометрических размеров издели . Так, дл  детали диаметром 1600 мм термическа  активаци  на глубине 10 мм происходит замедленно вследствие рассеивани  тепловой энергии и при выдержке 2 ч не обеспечиваютс  оптимальные свойства.

При быстром охлаждении наблюдаетс  ухудшение свойств - повышение твердости,

снижение ударной в зкости. При замедленном охлаждении (до 10 сут) происходит монотонный рост зерна, что также приводит к ухудшению свойств. Экспериментально определено , что оптимальна  температура замедленного охлаждени  5-10°С/ч.

При деформировании металла более 30% образуютс  микротрещины и восстановлени  свойств нельз  достичь.

При деформировании менее 20% наступает только частичное улучшение, что не оправдывает затраты на производство наклепа , нагрева и выдержки.

П р и м е р 1. Восстанавливаетс  ролик моталок НШС-2000 диаметром 400 мм. Наплавка производитс  с предварительным подогревом до 400°С проволокой ГП- 25Х5МФС под флюсом на режимах: сила тока 350-380А; напр жение 32-36В; скорость наплавки 30 м/ч. Наплавка производитс  на установке УММ-10. По окончании наплавки осуществл етс  замедленное охлаждение ролика. Затем производитс  механическа  обработка ролика на токарном станке с последующим пластическим деформированием наплавленного металла роликом . Обкатку провод т роликом диаметром 150 мм с шириной рабочей части 10 мм при нагрузке 2500 Н. Последующий отдых осуществл етс  в электропечи при 320- 330°С в течение te 3,4 е6 0008 40° 4,75 ч со скоростью нагрева WH 100-е -а°°14 400 57°С/ч и скоростью охлаждени  5°С/ч,

П р и м е р 2. Восстанавливаетс  опорный валок диаметром 1600 мм НШС-2000.

Наплавка производитс  на вальцешлифо- вальном станке КЖ-9704. Наплавку производ т расщепленным электродом проволоками Нп ЗОХГСА и Св -10Х11ВНМФ диаметром 5 мм под флюсом АН-20С на режимах: сила тока 850-900А; напр жение 34- 36В. скорость наплавки 30 по окончании наплавки и полного охлаждени  валка осуществл етс  механическа  обработка валка. Пластическое деформирование производ т в клети НШС-2000 в течение 5-10 мин при нагрузке 3 -10 Н. Затем осуществл етс  отдых валка в термокожухе на валыдешлифовальном станке на режимах температура отдыха 320 330°С; врем  выдержки te « 3,4е0 °°084 1600 13ч, скорость нагрева ад, ЮОе 0 0014 М60° 10,6°С/с, скорость охлаждени  5°С/ч.

После этого валок эксплуатируетс  в НШС-2000.

Использование предлагаемого способа восстановлени  деталей металлургического оборудовани  позвол ет существенно улучшить качество восстановленных деталей.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ восстановлени  деталей, включающий наплавку, термообработку,

   механическую обработку и упрочнение наплавленного сло  пластическим деформированием , отличающийс  тем что, с целью повышени  качества восстановлени , после наплавки металла на изношенную поверхность . производ т механическую обработку наплавленного сло  и последующее пластическое деформирование его на 20-30%, а термообработку производ т путем нагрева детали до температуры 320- 330°С и выдерживают ее при этой температуре в течение времени

   te 34-e °-00084D, где IB - врем  выдержки, ч, е - число 2,73;

   D - диаметр или толщина детали, мм, причем нагрев детали провод т со скоростью ад, 100-е 00014D ,

   где ад, - скорость нагрева детали, град/ч ; е - число 2,73;i

   D - диаметр или толщина детали, мм.

   Таблица

   Примечание. Врем  отдыха по формуле (2) дл  пластины толщиной мм

   :Е-3.4 е

   O.I

   (Он ЮОе

   - 0,00140

   3,5 ч, а скорость 97°С/ч.

   нагревало формуле (1)

   Продолжение табл.1

   формуле (2) дл  пластины толщиной м

   3,5 ч, а скорость 97°С/ч.

   нагревало формуле (1)

   Примечание. Врем  отдыха по формуле (2) дл  пластины толщиной мм te 3,4 е «Л, 100е-ао0140 97°С/ч.

   0.00084D

   3,46| скорость нагрева по формуле (1)

   со