UA123648C2 - Спосіб відновлення і одночасного зміцнення деталей з листової сталі, що піддаються абразивному зносу в процесі експлуатації (варіанти) - Google Patents
Спосіб відновлення і одночасного зміцнення деталей з листової сталі, що піддаються абразивному зносу в процесі експлуатації (варіанти) Download PDFInfo
- Publication number
- UA123648C2 UA123648C2 UAA201909102A UAA201909102A UA123648C2 UA 123648 C2 UA123648 C2 UA 123648C2 UA A201909102 A UAA201909102 A UA A201909102A UA A201909102 A UAA201909102 A UA A201909102A UA 123648 C2 UA123648 C2 UA 123648C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- segment
- restored
- strengthening
- differs
- abrasive wear
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 28
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 20
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims description 19
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 16
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 7
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 7
- 238000003971 tillage Methods 0.000 claims description 7
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 5
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 13
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 7
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 14
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 2
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 2
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000000861 blow drying Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009862 microstructural analysis Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Milling, Broaching, Filing, Reaming, And Others (AREA)
Abstract
Винахід належить до галузі машинобудування і ремонту машин, зокрема до відновлення і одночасного зміцнення деталей, виготовлених з листової сталі, які піддаються, в залежності від умов зовнішнього впливу, різним видам абразивного зносу. Спосіб включає видалення зношеної частини деталі і заміну її окремим сегментом, також виготовленим з листового матеріалу, і сполучення його з відновлюваною деталлю нероз'ємним з'єднанням, в якому, відповідно до одного з варіантів технічного рішення, забезпечують наявність сегмента з попередньо виконаним пазом, який приєднують до відновлюваної деталі, забезпеченої попередньо виконаним шипом, при цьому зміцнення відновлюваної деталі здійснюють методом електроерозійного легування до досягнення заданої твердості сегмента, а перед створенням нероз'ємного з'єднання відновлюваної деталі і сегмента поверхні паза сегмента покривають металополімерним матеріалом. Згідно з другим варіантом технічного рішення, що заявляється, забезпечують наявність сегмента з попередньо виконаним шипом, який приєднують до відновлюваної деталі, забезпеченої попередньо виконаним пазом. Забезпечується відсутність жолоблення, підвищення твердості і зносостійкості відновлених і зміцнених деталей в умовах інтенсивного абразивного зношування, можливість використання як відновлювального матеріалу зносостійких металів з будь-яким ступенем зварюваності, а також невелика витрата електроенергії і екологічна безпека. 7
Description
жолоблення, підвищення твердості і зносостійкості відновлених і зміцнених деталей в умовах інтенсивного абразивного зношування, можливість використання як відновлювального матеріалу зносостійких металів з будь-яким ступенем зварюваності, а також невелика витрата електроенергії і екологічна безпека.
К бо, у г і у: х. ВО в з
Фіг. 13
Винахід належить до галузі машинобудування і ремонту машин, зокрема до відновлення і одночасного зміцнення деталей, виготовлених з листової сталі, які піддаються, в залежності від умов зовнішнього впливу, різним видам абразивного зносу.
Сферичні диски як робочі органи знарядь, призначених для обробки грунту, широко використовуються на таких грунтообробних машинах, як плуги, лущильники, сівалки, борони, картоплесаджалки та ін. Робочі органи грунтообробних машин працюють в грунтовому середовищі, яке є сильним незакріпленим абразивом. Під дією цього середовища лезо диска швидко змінює свою форму, що призводить до його затуплення і втрати працездатності (А.В.
Шовкопляс. Дисковьіе рабочие органьі борон: технологий изготовления и восстановления //
Лесотехнический журнал 1/2016. - Технологии. Машинь и оборудование. - С. 203-211.|.
Промислові підприємства, які використовують у своєму виробничому процесі центрифуги, насосне та компресорне обладнання, стикаються з необхідністю захисту при експлуатації або відновлення при ремонті гвинтових поверхонь шнеків центрифуг, що виготовлені з листового прокату і піддаються гідроабразивному зносу. Незатриманий пісколовками пісок, що міститься в осаді, є основною причиною зносу шнеків центрифуг. Шнеки, виготовлені зі сталі ХІ8НІОТ, істотно зношуються через 1,5-3 тисячі годин роботи. Оскільки вартість шнека досить висока (30 до вартості центрифуги), практикується періодична заміна шнеків, які реставруються в заводських умовах |Зксплуатация систем водоснабжения, канализации и газоснабжения.
Справочник. Авторьі-составители: В.Д. Дмитриев, Д.А. Коровий, А.И. Кораблев, Г.П. Медведев,
Б.Г. Мишуков, М.П. Наумов, Г.С. Чистова // Стройиздат, Ленинградское отделение, 1988. - 384 с.
Не менш важливою проблемою є захист деталей машин і агрегатів від газоабразивного зносу. Так, після деякого часу роботи в умовах запиленого потоку будь-який початковий профіль вхідної кромки лопатки робочого колеса відцентрового компресора перетворюється в загострений. Лопатки дуттьових машин виготовляють зазвичай з листового прокату |/Лившиц
С.П. Вьісоконапорнье дутьевье машиньі центробежного типа. - Л.: Машиностроениеє, 1976. - 295 с.
Сучасні ремонтні технології мають достатню кількість способів захисту деталей від абразивного зносу: наплавка твердосплавним матеріалом, газоплазмове напилення твердосплавними порошками, приварювання окремих сегментів з нанесеним наплавленням у вакуумі композиційним матеріалом типу стеліт, напайку твердосплавних пластин безпосередньо на поверхню, що піддається зносу, і ін. Їх застосовують як при виготовленні, так і при ремонті обладнання. Кожен спосіб має свої недоліки і переваги. Одним з основних недоліків таких ремонтних технологій, як наплавка, напайка, газоплазмове напилення, зварювання та ін., є їх негативний вплив на навколишнє середовище.
Традиційно при ремонті шнеків, зношені ділянки лопатей замінюють окремими сегментами, які приварюють до вцілілих поверхонь. Наприклад, при ремонті центрифуги, марки ОГШ-631К- 02, що вийшла з ладу на очисних спорудах, які входять до складу ДКП "Міськводоканал" м.
Суми, на окремі сегменти наносили покриття, які потім приварювали відповідно шаблона до поверхонь шнека. Сегменти, як і шнек, виготовляли з нержавіючої корозійностійкої сталі 12Х18Н10тТ |Саржанов О.А., Саржанов Б.О. Аналіз методів ремонту відповідальних деталей центрифуг для стічних вод. - Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія «Механізація та автоматизація виробничих процесів», 2016. - Випуск 10/3 (31). - С. 58-62.
Недоліком такого способу ремонту є значна трудомісткість і висока вартість нанесення покриттів, а також негативний вплив на навколишнє середовище способу прикріплення сегментів до зношеної поверхні шнека методом зварювання.
Прикладом сферичного диска як робочого органу знарядь, призначених для обробки грунту, є відвал корпусу плуга.
Відомо конструкцію відвалу корпусу плуга, яка включає його відновлення за рахунок приварювання дуговим зварюванням сегмента, що компенсує знос, у заздалегідь видалену зношену ділянку відвалу. Сегмент попередньо піддають термічній обробці до твердості 50...60
НАС опо всій його глибині. Для забезпечення необхідних механічних властивостей відновлюваного відвалу проводять наплавочне армування ділянки зварних швів |Патент РФ на корисну модель 92823, В2ЗК 9/04, опубл. в Б.І. Мо 10, 20101.
Однак виготовлення сегмента, що використовується для компенсації зносу відвалу, пов'язане з рядом труднощів. Головна з них полягає в тому, що для отримання заданої твердості сегмента його піддають термічній обробці. В результаті витримати необхідний радіус кривизни сегмента, який має досить велику площу, стає занадто трудомістким через його викривлення при термічній обробці, яка до всього іншого негативно впливає на навколишнє (516) середовище.
Найближчим аналогом до способу, що заявляється, за технічною суттю і результатом, який досягається, є спосіб відновлення і зміцнення відвалу корпусу плуга, що включає видалення зношеної частини відвалу, забезпечення наявності компенсуючого знос профільного сегмента, його приварювання з робочого боку поверхні відвалу, причому розміри сегмента вибирають, виходячи з умови розташування зварювального шва поза зоною інтенсивного зношування відвалу, і наплавку в ділянці відновлення армувальних валиків із зносостійкого електродного матеріалу. При цьому армувальні валики розташовані перпендикулярно переміщенню грунту на відстані 20 мм один від одного, з виходом їх в зону очікуваного променеподібного зносу відвалу
ІПатент РФ 2533957, В2ЗР 6/00, АО1В 15/04, опубл. в Б.І. Мо 33, 2014 р.
Недоліком даного способу є сильний тепловий вплив на довкілля при наплавленні армувальних зносостійких валиків, тому що наплавка відбувається з глибоким проплавленням основного металу. Це призводить до викривлення відвалів, що підлягають відновлюванню та зміцнюванню. Крім цього, спосіб не забезпечує високих показників зносостійкості і ресурсу відновлених і зміцнених відвалів корпусів плугів при їх експлуатації на грунтах, що мають високу зношувальну здатність, насамперед піщаних і супіщаних.
При цьому застосування дугового зварювання при проведенні відновлювальних робіт включає: - неможливість використання як матеріалу при відновленні: металів із задовільною зварюваністю, коли зварюваний метал для запобігання тріщин попередньо нагрівається, а після зварювання піддається термообробці; металів з обмеженою здатністю до зварювання, коли сталь схильна до утворення тріщин і її попередньо піддають термообробці, а також термічно обробляють після зварювання; металів з низькою здатністю до зварювання, коли метал має схильність до утворення тріщин, і зварювання виконується з попередньою термообробкою, і при цьому підігрів проводиться і після зварювання. - застосування спеціальних зварювальних перетворювачів (випрямлячів, інверторів) і зварювальних трансформаторів; - велика витрата електроенергії; - залежність якості з'єднань від кваліфікації зварника; - складність технології та необхідність контролю на всіх її етапах;
Зо - шкідливі умови процесу зварювання для оточуючих.
В основу винаходу поставлено задачу: - підвищення довговічності відновлених і зміцнених деталей з листової сталі при їх експлуатації в середовищах, що мають високу зношувальну здатність; - відсутність жолоблення, а також підвищення твердості і зносостійкості відновлених і зміцнених деталей в умовах інтенсивного абразивного зношування; - можливість використання зносостійких металів з будь-яким ступенем зварюваності як матеріалу при здійсненні процесу відновлення; - невелика витрата електроенергії; - екологічна безпека.
Поставлена технічна задача вирішена завдяки створенню способу відновлення і одночасного зміцнення деталей, виготовлених з листової сталі, що піддаються абразивному зносу в процесі експлуатації, який включає видалення зношеної частини деталі і заміну її окремим сегментом, також виготовленим з листового матеріалу, і сполучення його з відновлюваною деталлю нероз'ємним з'єднанням, але в якому, відповідно до одного з варіантів технічного рішення, що заявляється, забезпечують наявність сегмента з попередньо виконаним пазом, який приєднують до відновлюваної деталі, забезпеченої попередньо виконаним шипом, при цьому зміцнення відновлюваної деталі здійснюють методом електроерозійного легування до досягнення заданої твердості сегмента, а перед створенням нероз'ємного з'єднання відновлюваної деталі і сегмента поверхні паза сегмента покривають металополімерним матеріалом.
Згідно з другим варіантом технічного рішення, що заявляється, забезпечують наявність сегмента з попередньо виконаним шипом, який приєднують до відновлюваної деталі, забезпеченої попередньо виконаним пазом, при цьому шип сегмента вставляють у паз відновлюваної деталі за допомогою ковзної посадки.
В обох варіантах винаходу шип відновлюваної деталі вставляють у паз сегмента по пресовій посадці, а встановлений сегмент додатково фіксують кріпильними елементами.
При цьому до відновлюваної деталі приєднують сегменти, виконані як з однакових з відновлюваної деталлю, так і відмінних від неї, матеріалів.
Зміцнення поверхонь сегмента можуть проводити нанесенням методом електроерозійного бо легування покриття електродами з твердого сплаву Т15К6б послідовно спочатку при енергії розряду Уур-0,55 Дж, а потім при МУр-0,90 Дж, а на покриття з твердого сплаву Т15К6 наносити металополімерний матеріал, попередньо армований порошком у вигляді твердосплавної суміші
ВКб, доданої до двокомпонентної епоксидної системи, наповненої феросиліконом марки ГосШе 3478 при концентрації армувальної речовини «-60 95.
Крім цього, зміцнення поверхонь сегмента можуть проводити поетапним нанесенням покриття методом цементації електроерозійного легування, знижуючи на кожному етапі енергію розряду в діапазоні від МУур-6,8 Дж до МУр-3,9 Дж.
Крім цього, як в першому, так і в другому варіанті, вигнуту форму сегмента отримують на основі використання технологічного оснащення, що застосовується для виготовлення вигнутої форми відновлюваної деталі.
Як деталі, що піддаються абразивному зносу в процесі експлуатації, можуть бути використані диски грунтообробних машин, виготовлені з листової сталі 65Г.
Як деталі, що піддаються абразивному зносу в процесі експлуатації, можуть бути використані лопаті шнека центрифуги, виготовлені з листової сталі 12Х18Н10Т.
Технічним результатом винаходу є відсутність жолоблення, а також підвищення твердості і зносостійкості відновлених і зміцнених деталей в умовах інтенсивного абразивного зношування; можливість використання як відновлювального матеріалу зносостійких металів з будь-яким ступенем зварюваності; невелика витрата електроенергії і екологічна безпека.
Зміцнення поверхонь сегмента методом цементації електроерозійного легування при енергії розряду МуУр-6,8 Дж з продуктивністю Т-0,5 см"/хв. забезпечує твердість покриття НКС 55-65.
Зміцнення поверхонь сегмента шляхом нанесення методом ЕЕЛ покриття електродами з твердого сплаву Т15Кб6 послідовно при енергії розряду УуУр-0,55 Дж, а потім при МУр-0,90 Дж забезпечує 100 95-у суцільність, товщину прирощеного шару (0,12 мм), шорсткість поверхні
К2-37 мкм.
Нанесення на сформоване покриття металополімерного матеріалу, приготованого з використанням як армувального матеріалу порошку у вигляді твердосплавної суміші ВКб, яку невеликими порціями додають в двокомпонентну епоксидну систему, наповнену феросиліконом марки Госійе 3478, при концентрації армувальної речовини «60 95, забезпечує отримання сегмента з вищим ступенем зміцнення, досягнутого екологічно безпечним способом.
Зо Опис винаходу, що заявляється, представлено з посиланнями на ілюстрації прикладів конкретного здійснення способу.
На Фіг. 1 зображено дисковий робочий орган грунтообробної машини, що піддається в процесі експлуатації абразивному зносу; на Фіг. 2 - переріз по А-А дискового робочого органу, зображеного на фіг. 1; на Фіг. З - збільшене зображення ланки В на фіг. 2 із заточкою леза під кутом с; на Фіг. 4, Фіг. 5 - форми паза у сегменті дискового робочого органу на Фіг. 1; на Фіг. 6, Фіг. 7 - форми шипа у дисковому робочому органі на фіг. 1; на Фіг. 8 - схема виготовлення сегментів; на Фіг. 9, Фіг. 10 - схема фіксації сегмента; на Фіг. 11 - сегмент із шипом і заточкою; на Фіг. 12 - диск з пазами під сегменти; на Фіг. 13 - відновлена дискова борона в зборі; на Фіг. 14 - ділянка шнека зі зношеними ділянками; на Фіг. 15, Фіг. 16 - зношена поверхня лопатей шнека, відновлена традиційним способом; на Фіг. 17, Фіг. 18 - паз у сегменті і шип у лопаті шнека центрифуги, відповідно; на Фіг. 19 - структура сталі 12Х18Н10Т після послідовного електроерозійного легування твердим сплавом Т15К6 при УуУр-0,55 Дж і Мур-0,90 Дж; на Фіг. 20 - структура сталі 12Х18Н10Т після послідовного електроерозійного легування твердим сплавом Т15Кб -«- магнітополімерний матеріал; на Фіг. 21 - розподіл мікротвердості сформованих покриттів у міру поглиблення від поверхні: 1 - послідовним електроерозійним легуванням твердим сплавом Т15Кб при УуУр-0,55 Дж і
ММр-0,90 Дж; 2 - послідовним електроерозійним легуванням твердим сплавом Т15К6 «к магнітополімерний матеріал; на Фіг. 22 - шнек центрифуги з лопаттю, відновленою за способом, що заявляється.
Відновлювали зношену поверхню дискового робочого органу (Фіг. 1), виготовленого з листової сталі 65Г товщиною 6 мм. Зношену поверхню диска (Фіг. 2, Фіг. 3), проточували чисто і на пелюстках, в залежності від форми паза в сегменті (Фіг. 4, Фіг. 5), виготовляли шипи (Фіг. 6, 7).
Для отримання сегмента на токарному верстаті з листа сталі 65Г товщиною 12 мм і бо твердістю НКС 25 виготовляли технологічний диск з пазом заданої форми (Фіг. 4, фіг. 5) і заточками на зовнішньому діаметрі по куту осо, як для готового виробу (Фіг. 2 (В), 3).
Технологічний диск з пазом розрізали на фрезерному верстаті на окремі сегменти 1 (Фіг. 8).
На Фіг. 9, Фіг. 10 представлена схема фіксації сегмента. При монтажі сегмента на відновлюваному диску стінки паза сегмента розгинали до розміру, що дозволяє вставити в нього шип на диску, а на його поверхні під пару з шипом наносили металополімерний матеріал.
Шипи на диску вставляли в паз сегмента і стискали стінки паза в замок, формуючи з'єднання за допомогою пресової посадки, фіксували з'єднання додатковими кріпильними елементами (Фіг. 9, Фіг. 10), проводили цементацію електроерозійним легуванням бокових стінок паза, що мають вихідну твердість НЕС 25, при енергії розряду УУр-6,8 Дж з продуктивністю Т-2,0 см3/хв, підвищуючи при цьому твердість до НКС 57, проводили цементацію електроерозійним легуванням (ЦЕЕЛ) поверхні сегмента, який знаходиться нижче бокових стінок паза і вище заточеної поверхні, що мають вихідну твердість НКС 25, при енергії розряду МУр-6,8 Дж з продуктивністю Т-0,5 см-/хв., підвищуючи при цьому твердість до НКС 65.
Згідно з другим варіантом способу технічного рішення, що заявляється, в залежності від розмірів сегмента 1 з шипом 2 і заточки З (Фіг. 11), зношену поверхню відновлюваного диска проточували чисто і на пелюстках, виготовляли наскрізні пази 4 (Фіг. 12).
На відміну від першого варіанта способу, що заявляється, у другому варіанті виготовляли сегменти 1 з шипами 2 (Фіг. 11). При монтажі сегмента 1 шип 2 сегмента 1 (Фіг. 11) вставляли в паз 4 диска (Фіг. 12) за допомогою ковзної посадки, на поверхні паза під пару з шипом наносили металополімерний матеріал, з'єднували поверхні сегмента з поверхнею диска, просвердлювали наскрізні отвори 5 (Фіг. 13) через диск і сегмент 1, виймали сегмент 1 із диска, вставляли шип 2 сегмента 1 в паз диска і фіксували з'єднання заклепками або гвинтами, проводили ЦЕЕЛ сегмента і прилеглої до нього поверхні диска при енергії розряду Уур-6,8 Дж з продуктивністю
Т-0,5 сме/хв. для досягнення твердості НАС 55-60.
На Фіг. 14 схематично зображено ділянку шнека центрифуги зі зношеними лопатями.
Традиційно при ремонті шнеків, зношені ділянки лопатей (Фіг. 15, Фіг. 16) замінювали окремими сегментами, які приварювали до вцілілих поверхонь. Сегменти, як і шнек, виготовляли з нержавіючої корозійностійкої сталі 12Х18Н10Т.
Застосування способу, що заявляється, для ремонту і відновлення зношених лопатей
Зо шнеків центрифуг виявилося цілком ефективним і доцільним з точки зору впливу на навколишнє середовище. Зношену поверхню лопатей шнека, виконаних з листової сталі 12Х18Н10Т, товщиною б мм, проточували чисто і, в залежності від розмірів паза в сегменті (Фіг. 17), виготовляли шип (Фіг. 18). Сегменти розміром 50х50х12 мм виготовляли з листа сталі 12Х18Н10тТ, товщиною 12 мм і твердістю НКС 20. При монтажі сегментів на лопатях шнека стінки паза розгинали до проходження в нього шипа на лопатях шнека, при цьому перед складанням на поверхні паза, що сполучаються з шипом, наносили магнітополімерний матеріал, шип на лопаті шнека вставляли у паз сегмента і стискали стінки паза в замок, формуючи з'єднання за допомогою пресової посадки, фіксували з'єднання додатковими кріпильними елементами (заклепками, гвинтами та ін.), проводили зміцнення поверхонь сегмента шляхом нанесення методом електроерозійного легування покриття електродами з твердого сплаву Т15КЄ послідовно при енергії розряду МУр-0,55 Дж, а потім при МуУр-0,90 Дж.
Послідовне формування покриття з твердого сплаву Т15Кб при Мур-0,55 і 0, 90 Дж забезпечує 100 95-у суцільність. Товщина прирощеного шару, виміряного мікрометром по окремих виступах, досягала 0,12 мм, шорсткість поверхні при цьому становила К2-37 мкм.
ІПатент України на корисну модель Мо 115676, МПК В2ЗН 5/00. Спосіб відновлення зношених поверхонь металевих деталей / В.Б. Тарельник, В.С. Марцинковський, О.Г. Павлов / опубл. 25.04.2017, Бюл. Мо 8. - 15 с.|.
Згідно з (Патент України на корисну модель Мо 131805, МПК В2ЗН 5/02. Спосіб відновлення зношених поверхонь деталей машин з нержавіючої сталі / В.Б. Тарельник, В.С.
Марцинковський, О.П. Гапонова, Є.В. Коноплянченко, Б.О. Саржанов / опубл. 25.01.2019, Бюл.
Мо 2. - 21 с. | на сформоване покриття наносили металополімерний матеріал. Як армувальний матеріал при створенні МПМ використовували порошок у вигляді твердосплавної суміші ВКб, яку невеликими порціями додавали до двокомпонентної епоксидної системи, наповненої феросиліконом марки Іосійе 3478, і ретельно перемішували. Концентрація армувальної речовини становила -60 95. Подальше збільшення концентрації порошку ВКб у металополімерній суміші ускладнює перемішування і не забезпечує необхідного змочування частинок твердосплавної суміші полімером. Отриману суміш наносили на сформоване методом
ЕЕЛ покриття з твердого сплаву Т15Кб6.
На Фіг. 19, Фіг. 20 зображені структури зразків сталі 12Х18Н10Т після послідовного ЕЕЛ при 60 Умр-0,55 Дж і Мур-0,90 Дж твердим сплавом Т15Кб, також послідовного електроерозійного легування твердим сплавом Т15Кб по вказаних режимах і нанесення МПМ, відповідно.
Мікроструктурний аналіз показав, що після електроерозійного легування сталі 12Х18Н10Т твердим сплавом структура поверхневого шару складається з трьох зон (Фіг. 19). На поверхні розташована зона товщиною до 50 мкм, що має темніший колір. Її мікротвердість становить не більше 5000-5400 МПа (Фіг. 21), (крива 1). У міру віддалення вглиб металу від поверхні розташована перехідна зона, мікротвердість в якій плавно знижується і на глибині х70 мкм відповідає мікротвердості основи. Як показали дослідження, покриття, отримані за технологією електроерозійного легування твердим сплавом і нанесенням магнітополімерного матеріалу, складаються з 4-х зон (Фіг. 20). На поверхні утворюється зона темнішого кольору товщиною до 120 мкм, мікротвердість якої знаходиться в межах 6200-9200 МПа. Під нею розташована зона світлого кольору, товщиною до 90 мкм, мікротвердість якої становить близько 3200 МПа. По мірі віддалення від поверхні, мікротвердість плавно знижується і на глибині х280 мкм відповідає мікротвердості основи (Фіг. 21, крива 2).
На Фіг 22 показано шнек центрифуги з лопатями, відновленими за пропонованою технологією.
Шнек центрифуги, аналогічно, може бути відновлений відповідно до другого варіанта способу, що заявляється, при якому з шипами можуть бути виготовлені і самі сегменти.
Claims (7)
1. Спосіб відновлення і одночасного зміцнення деталей з листової сталі, що піддаються абразивному зносу в процесі експлуатації, який включає видалення зношеної частини деталі і заміну її окремим сегментом, також виготовленим з листового матеріалу і приєднаним до відновлюваної деталі нероз'ємним з'єднанням, який відрізняється тим, що забезпечують 25 наявність сегмента з попередньо виконаним пазом, який приєднують до відновлюваної деталі, забезпеченої попередньо виконаним шипом, при цьому зміцнення відновлюваної деталі здійснюють методом електроерозійного легування до досягнення заданої твердості сегмента, а перед створенням нероз'ємного з'єднання відновлюваної деталі і сегмента поверхні, що сполучаються, покривають металополімерним матеріалом. 30
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що шип відновлюваної деталі вставляють у паз сегмента за допомогою пресової посадки, а встановлений сегмент додатково фіксують кріпильними елементами.
3. Спосіб за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що до відновлюваної деталі приєднують сегменти, виконані як з однакових з відновлюваної деталлю, так і відмінних від неї, матеріалів. 35
4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що зміцнення поверхонь сегмента проводять поетапним нанесенням покриття методом цементації електроерозійним легуванням, знижуючи на кожному етапі енергію розряду в діапазоні від Мур-3,9 Дж до МУр-6,8 Дж.
5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що зміцнення поверхонь сегмента проводять нанесенням методом електроерозійного легування покриття електродом з твердого сплаву 40 Т15Кб послідовно, спочатку при енергії розряду МУр-0,55 Дж, а потім при МУр-0,90 Дж.
6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що на покриття з твердого сплаву Т15Кб6 наносять металополімерний матеріал, попередньо армований порошком у вигляді твердосплавної суміші ВКб, доданої у двокомпонентну епоксидну систему, наповнену феросиліконом марки Госійе 3478, при концентрації армувальної речовини -«-60 95. 45 7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що отримують вигнуту форму сегмента, використовуючи технологічне оснащення, що застосовується для виготовлення вигнутої форми відновлюваної деталі.
8. Спосіб за п. 1 або п. 4, який відрізняється тим, що як деталі, що піддаються абразивному зносу в процесі експлуатації, використовують диски грунтообробних машин, виготовлені з 50 листової сталі 65Г.
9. Спосіб за будь-яким із пп. 1, 5 або 6, який відрізняється тим, що як деталі, що піддаються абразивному зносу в процесі експлуатації, використовують лопаті шнека центрифуги, виготовлені з листової сталі 12Х18Н10Т.
10. Спосіб відновлення і одночасного зміцнення деталей з листової сталі, що піддаються 55 абразивному зносу в процесі експлуатації, який включає видалення зношеної частини деталі і заміну її окремим сегментом, також виготовленим з листового матеріалу і приєднаним до відновлюваної деталі нероз'ємним з'єднанням, який відрізняється тим, що забезпечують наявність сегмента з попередньо виконаним шипом, який приєднують до відновлюваної деталі, забезпеченої попередньо виконаним пазом, при цьому зміцнення відновлюваної деталі 60 здійснюють методом електроерозійного легування до досягнення заданої твердості сегмента, а перед створенням нероз'ємного з'єднання відновлюваної деталі і сегмента поверхні, що сполучаються, покривають металополімерним матеріалом.
11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що шип сегмента вставляють у паз відновлюваної деталі за допомогою ковзної посадки, а встановлений сегмент додатково фіксують кріпильними елементами.
12. Спосіб за п. 10 або п. 11, який відрізняється тим, що до відновлюваної деталі приєднують сегменти, виконані як з однакових з відновлюваною деталлю, так і відмінних від неї, матеріалів.
13. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що зміцнення поверхонь сегмента проводять поетапним нанесенням покриття методом цементації електроерозійним легуванням, знижуючи на кожному етапі енергію розряду в діапазоні від М/р-3,9 Дж до Уур-б,8 Дж.
14. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що зміцнення поверхонь сегмента проводять нанесенням методом електроерозійного легування покриття електродами з твердого сплаву Т15Кб послідовно спочатку при енергії розряду МУр-0,55 Дж, а потім при УуУр-0,90 Дж.
15. Спосіб за п. 14, який відрізняється тим, що на покриття з твердого сплаву Т15К6 наносять металополімерний матеріал, попередньо армований порошком у вигляді твердосплавної суміші ВКб, доданої у двокомпонентну епоксидну систему, наповнену феросиліконом марки Госійе 3478, при концентрації армувальної речовини -«-60 95.
16. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що отримують вигнуту форму сегмента, використовуючи технологічне оснащення, що застосовується для виготовлення вигнутої форми відновлюваної деталі.
17. Спосіб за п. 10 або п. 13, який відрізняється тим, що як деталі, що піддаються абразивному зносу в процесі експлуатації, використовують диски грунтообробних машин, виготовлені з листової сталі 65Г.
18. Спосіб за будь-яким із пп. 10, 14 або 15, який відрізняється тим, що як деталі, що піддаються абразивному зносу в процесі експлуатації, використовують лопаті шнека центрифуги, виготовлені з листової сталі 12Х18Н10Т. тт и ши уриття ша вх ще МК пит и ше:
Фіг. 1 гай 7 ще у й- |і : о ї ; її і й ко т ! п ЕН г и г с г г ЕН г и ЕВ ЕІ ЕІ ЕІ ЕН ЕН ЕН ЕН г ЕІ х г г и їх : М х її : М гу і. ця й і т і ха ч У ; хо / ще : : х Б ; ! В
7 Ж : ще іг. 2
Фіг. Ї 7 ; / шу Н Х х хх Е хх Н А х ї ж у. х ХХ х хх Ми я Ух ж З х т «ех і М ВХ, х м сі
У у. х в . Кх Я в і і АХ х Ух Що х х Ко шк і Зах хх У хе х Ах КО ще х ч ше ве і З
ФІГ.
і я Б йо и ГДК Гл гі ие Що Ї а й і ; і ше Не г я М
Фіг. 4 й й Ж і я ри КЕ 4 Конт С: ї- ; 7 4 Гт Е ци і Ко гі З З й ше м . .
Фіг. 5 к
Фіг. 6
Фіг. 7
Фіг. 8
Фіг. 9 йк/
Зк Ж
Фіг. 12
Фіг. 13
Фіг. 14
Фіг. 15 І
Фіг. 16
1 жк х сш- че бе: ИЙ й
ЖК. ше ж / і чі В КА І, ще ГІ Щ Сенін нн к
Фіг. 17 Фі є - о с ї с п о с я. у З с
855. У.
о. З с:
о. а.с ШИН шо : с оо. с о 1 о
Е о. с щу а. п З ВЕ
Фіг. 19 нс пи нн с х пн: ОВ п. Ен о п ш КК с МОБ В ОЗ а 5 СКК с КО В КИ
Фіг. 20 І 13 АК. : : : рай нкю Вк ! Я й 3 я Я у 2: за Шини ОНИ нн о ЩОБ 200 256300 ЗМО ав
Б. меМм
Фіг. 21
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA201909102A UA123648C2 (uk) | 2019-08-02 | 2019-08-02 | Спосіб відновлення і одночасного зміцнення деталей з листової сталі, що піддаються абразивному зносу в процесі експлуатації (варіанти) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA201909102A UA123648C2 (uk) | 2019-08-02 | 2019-08-02 | Спосіб відновлення і одночасного зміцнення деталей з листової сталі, що піддаються абразивному зносу в процесі експлуатації (варіанти) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA123648C2 true UA123648C2 (uk) | 2021-05-05 |
Family
ID=75723346
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAA201909102A UA123648C2 (uk) | 2019-08-02 | 2019-08-02 | Спосіб відновлення і одночасного зміцнення деталей з листової сталі, що піддаються абразивному зносу в процесі експлуатації (варіанти) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA123648C2 (uk) |
-
2019
- 2019-08-02 UA UAA201909102A patent/UA123648C2/uk unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2718599C1 (ru) | Способ восстановления и одновременного упрочнения деталей из листовой стали, подвергаемых абразивному износу в процессе эксплуатации (варианты) | |
Dragobetskii et al. | Excavator bucket teeth strengthening using a plastic explosive deformation | |
CN105081577B (zh) | 一种激光仿生耦合导轨及其再生方法 | |
CN105108503B (zh) | 一种多结构异距仿生表面组合的铸铁导轨及其再生方法 | |
CN106736232A (zh) | 一种脱硫浆液循环泵叶轮修复方法 | |
RU2524470C2 (ru) | Способ восстановления изношенных поверхностей металлических деталей | |
CN102527618B (zh) | 废旧水泵修复、涂护方法 | |
UA123648C2 (uk) | Спосіб відновлення і одночасного зміцнення деталей з листової сталі, що піддаються абразивному зносу в процесі експлуатації (варіанти) | |
RU2325256C2 (ru) | Способ восстановления лап культиваторов почвообрабатывающих машин | |
RU92823U1 (ru) | Отвал корпуса плуга | |
UA140468U (uk) | Спосіб відновлення і одночасного зміцнення деталей з листової сталі, що піддаються абразивному зносу в процесі експлуатації | |
UA140467U (uk) | Спосіб відновлення і одночасного зміцнення деталей з листової сталі, що піддаються абразивному зносу в процесі експлуатації | |
Tarelnyk et al. | Assessment of hydroabrasive wear resistance of construction materials with functional coatings, which are formed by resource-saving and environmentally friendly technologies | |
Tarelnyk et al. | Application of wear-resistant nanostructures formed by ion nitridizing & electrospark alloying for protection of rolling bearing seat surfaces | |
CN108637586A (zh) | 一种导卫表面修复方法 | |
RU2398090C1 (ru) | Способ изготовления буровых долот, оснащенных пластинами pdc | |
Vulshinskaya et al. | Methods for improving the wear resistance of machine parts operating under conditions of abrasive wear | |
RU2664492C2 (ru) | Способ изготовления и восстановления отвалов различного назначения | |
CN206290479U (zh) | 一种修复型泵叶轮 | |
RU2184639C1 (ru) | Способ наплавки износостойких покрытий | |
DE102011004618A1 (de) | Entgraten eines Pleuelauges einer Pleuelstange für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine | |
UA141919U (uk) | Спосіб формування покриття на зношувальних поверхнях деталей | |
RU2692152C1 (ru) | Способ повышения абразивной износостойкости режуще-лезвийной части лемехов плужных корпусов | |
RU2771398C1 (ru) | Способ ремонта объемного гидропривода | |
Duncan | Turbine repair |