SU1710259A2 - Способ восстановлени изношенных поверхностей деталей машин - Google Patents

Abstract

Мзо6ретеиие касаетс  восстановлени  деталей машин, может найти применение 8 различных отрасл х машиностроени  и  вл етс  усовершенствованием известно^ го способа по авт. св. N; 1433739. Цель изобретенн  - повышение качества соединени  путем разрушени  окисной пленки на поверхности полосы. К восстанавливаемой поверхности вращающейс  детали автоматически по касательной под малым углом подают электродную проволоку. За зоной горени  дуги к детали с определенным усилием поджимают роликом полосу. Сварочна  ванна образуетс  за счет плавлени  только поверхности детали. Металл сварочной ванн.ы под действием дуги выбрасываетс  на поверхность полосы и покрывает ее перед зоной приварки сплошным слоем. При самозат гивании полосу нат гивают, удлин   ее перед зоной приварки, в процессе чего происходит разрушение окисной пленки на ее поверхности. При совместной пластической деформации в зоне приварки полосы и п.рослойки из металла сварочной ванны достигаетс  повышение качества соединени . 1 ил.С

Description

Изобретение относитс  к восстановлению деталей машин, может найти применение 8 различных отрасл х машиностроени  и  вл етс  усовершенствованием известного способа по авт. св. N 433739.

Известен способ восстановлени  изношенных поверхностей деталей машин,при котором полосу металла малой толщины, непрерывно поджимаемую роликом, привариаают к вращающейс  детали, дл  чего источник нагрева помещают между деталью и ПОЛОСОЙ и образуют на поверхности врсстанавливаемой детали сварочную ванну путем расплавлени  электрической дугой электрода и поверхностного сло  полосу нагревают тем же источником, ив процессе поджати  ее и полученный металл прослойки пластически деформируют.

: Недостатком этого способа  вл етс  ограниченна  возможность обеспечени  качественного соединени  полосы с поверхностью детали, что можно объ снить следующим образом.

Соединение металлов прослойки и полосы происходит в результате разрушени  окисной пленки на нагретой привариваемой поверхности полосы под действием приложенного усили  ролика, при котором сближение атомов и активаци  поверхностей твердых тел достигаютс  так же, как при сварке металлов в твердой фазе, т.е. за счет их пластической деформации. Приварка осуществл етс  при больших скорост х, поэтому продолжительность действи  силовой нагрузки ролика в зоне деформации незначительна , что вызывает выт жку (удлинение)

полосы на 7-12% и не Обеспечивает качественного ее соединени  с основой. Увеличение выт жки полосы за счет повышени  усили  ролика с целью интенсификации процесса разрушени  окисной пленки и тем 5 самым повышени  прочности соединени  при надлежащем качестве восстановленной поверхности детали невозможно вследствие чрезмерного вытеснени  металла прослойки за кромки полосы.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества соединени  путем разрушени  окисной пленки на поверхности полосы.

Указанна  цель достигаетс  тем, что полосу нат гивают, удлин   перед зоной при- 15 варки.

На чертеже изображена схема приварки полосы на поверхность изношенной де-, тали предлагаемым способом.

К восстанавливаемой поверхности вра- 20 щающейс  детали 1 автоматически по касательной под малым углом а к ней подают электродную проволоку 2, между ними горит электрическа  дуга 3. Непрсредственно за зоной горени  дуги 3 к детали 1 с опреде- 25 ленным усилием поджимают роликом 4, расположенным под углом Р, полосу 5, при самозат гиваемой подаче которой создают ее нат жение с усилием Р. Деталь 1 вращают с линейной скоростью (скоростью при- 30 варки) 45-70 мм/с. Дуга 3, гор ща  между электродной проволокой 2 и деталью 1, образует на поверхности детали 1 сварочную ванну и обеспечивает направленный выг брОс капель 6 жидкого металла в зону 7 35 поверхности полосы 5, которые, налипа , покрывают ее сплошным слоем. В результате этого, а также теплового воздействи  дуги 3, гор щей на рассто нии от поверхности самозат гиваемой полосы 5, определ емом 40 углом у , последн   в зоне 7 нагреваетс . При вращении детали 1 образовавшийс  на поверхности самозат гиваемой полосы 5 слой металла контактируете расплавленной поверхностью детали 1, и под действием 45 усили  ролика 4 образуетс  зона приварки 8. Полоса 5 в нагретой зоне 7, прилежащей к зоне приварки 8, под усилием Р нат жени  подвергаетс  выт жке (удлинению), при которой за счет продольного течени  метал- 50 ла происходит увеличение площади поверхности полосы 5 в зоне 7. При этом площадь поверхности окисной пленки вследствие ее хрупкости остаетс  неизменной , в результате чего пленка разрушаетс . 55 Поскольку соедин ема  поверхность полосы 5 в зоне 7 имеет сплошное покрытие из капель 6, то разрушенна  окисна  пленка на ней не восстанавливаетс . Полоса 5 поступает в зону приварки 8, где происходит ее осадка по высоте и уширение с формированием прослойки 9 из металла сварочной ванны.

При совместной пластической деформации полосы 5 и прослойки 9 в зоне приварки 8 их металлы перемещаютс  в основном в продольном направлении, вызыва  при этом их движение (сдвиг) одна относительно другой, в результате чего происходит дальнейшее разрушение поверхностных окисных пленок и создаютс  услови  дл  ускорени  образовани  физического контакта и активации контактных поверхностей и повышени  интенсивности развити  взаимодействи  соедин емых металлов как в плоскости контакта с образованием прочных металлических св зей, так и в объеме зоны контакта.

Таким образом, удлинение полосы перед зоной приварки позвол ет повысить качество соединени  ее с прослойкой.

Полосу металла толщиной 1 мм и шириной 10мм приваривали на образцы из стали 45 диаметром 55 мм электродной проволокой СВ-15ГСТЮЦА диаметром 1,6 мм с помощью специального устройства, смонтированного на базе токарного станка. В качестве источника питани  служил сварочный выпр митель ВДГ-60 1У. Диаметр прижимнОго ролика - 50 мм, ширина - 10 мм. Усилие нат жени  самозат гиваемой полосы создавали фрикционным торможением.

Приварку осуществл ли с обратной пол рностью тока напр жением на дуге 26В, током 300 А.

Углы а, , Y 20 при этом равны 10,20 и 20° соответственно, усилие прижати  ролика - 800 Н, частота вращени  детали 16 мин-1, ciTopocTb подачи электродной проволоки - 88 мин/с.

Дл  получени  сравнительных результатов при исследовании прочности соединени  полосы с основой все перечисленные выше параметры режима процесса приварки , кроме усили  нат жени  полосы, которое измен ли в пределах Н через 20 Н, оставл ли посто нными. Полосу прив .аривали также без ее нат жени . Количество образцов с учетом трехкратной повторности опытов на каждом режиме составило 21, в том числе 3 образца без нат жени  полосы. Одновременно определ ли удлинение приваренной полосы. Качество соединени  полосы с основой устанавливали металлографическим анализом шлифов и методом отслаивани .

Эксперименты подтвердили устойчивое повышение качества соединени  при ведении процесса приварки полосы с ее нат жением . Наилучшее соединение наблюдалось при усилии нат жени  310 Н, при котором удлинение полосы составило 18%, тогда как при приварке полосыбез нат жени  оно равн лось 11 % и качество соединени  было заметно низкое.

Способ обеспечивает высокое качество соединени  при приварке полос малых толщин .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ восстановлени  изношенных поверхностей деталей машин по авт. св. isfe 1433739, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества соединени  путем разрушени  окисной пленки на поверхности полосы, ее нат гивают, удлин   перед зоной приварки.