Способ ремонта деталей

 

Использование: восстановление наплавкой роликов и валков прокатного и металлургического оборудования. Сущность изобретения: деталь помещают в форму с зазором, заполняют зазор присадочным материалом и порошком, форму герметизируют и осуществляют нагрев без доступа воздуха до температуры смачивания детали присадочным сплавом с последующим охлаждением , после чего форму удаляют, В качестве присадочного сплава используют проволоку из легкоплавкого сплава на основе меди, которую наматывают на поверхность детали и закрепляют на ней, а в качестве порошка используют несмачиваемый по отношению к присадочному сплаву порошок на основе окислов металлов, а после охлаждения этот порошок удаляют.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 К 9/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ll0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4777833/27 (22) 05.01.90 (46) 30.06;92. Бюл. М 24 (71) Производственное объединение "Уралмаш" (72) В.Д.Кудинов, В,В.Яковлев, Л.В.Буланов и Ю.И.Барышников (53) 621.791.92 (088.8) (56) Патент QP М 25/307. кл. В 23 Р 6/04, опублик. 1987.

Авторское свидетельство СССР

N 1323281, кл. В 23 К 9/04, 1986, Авторское свидетельство СССР

М 531681, кл. В 23 К 9/04, 1974. (54) СПОСОБ РЕМОНТА ДЕТАЛ ЕЙ (57) Использование: восстановление наплавкой роликов и валков прокатного и меИзобретение относится к области сварки, в частности к восстановлению наплавкой роликов и валков металлургического обору-. дования.

Известны способы восстановления поврежденных поверхностей деталей наплавкой лентой под слоем флюса или проволокой в среде углекислого газа, Незначительное проплавление основного металла приводит к тому, что оставшиеся в нем трещины служат опасными инициаторами разрушения, снижающими надежность и ресурс работы восстановленной детали.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ наплавки, включающий установку наплавляемой детали в форму с

Зазором, заполнение формы порошкообразным материалом, нагрев без доступа воздуха до температуры смачивания его

„,!Ы„„1743750 А1 таллургического оборудования. Сущность изобретения: деталь помещают в форму с зазором, заполняют зазор присадочным материалом и порошком, форму герметизируют и осуществляют нагрев без доступа воздуха до температуры смачивания детали присадочным сплавом с последующим охлаждением, после чего форму удаляют, В качестве и рисадочного сплава используют проволоку из легкоплавкого сплава на основе меди, которую наматывают на поверхность детали и закрепляют на ней, à в качестве порошка используют несмачиваемый по отношению к присадочному сплаву порошок на основе окислов металлов. а после охлаждения этот порошок удаляют. жидким дисперсионно-твердеющим сплавом с последующим старением, причем смачивание осуществляется путем установки наплавляемой детали с формой в отдельной ванне с дисперсионно-твердеющим спла- Д вом. Однако порошкообразный материал, смачиваясь дисперсионно-твердеющим сплавом, образует износостойкое композиционное покрытие и служит наращиванию геометрических размеров изделия, а не способствует проникновению жидкого сплава в поверхностные трещины наплавляемого изделия, то есть не залечивает дефектную по- а верхность, Кроме того, получаемое покрытие взаимодействует с металлом формы, которую приходится удалять стачиванием на станке, что обусловливает дополнительные затраты.

Целью изобретения является повышение ресурса работы восстановленных дета1743750

40

55 лей, преимущественно роликов и валков, путем капиллярного залечивания трещин разгара и снижение трудозатрат.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе ремонта деталей, при котором деталь помещают в форму с зазором,.заполняют зазор присадочным сплавом и порошком, форму герметизируют и осуществляют нагрев без доступа воздуха до температуры смачивания детали присадочным сплавом с последующим охлаждением, затем форму удаляют, новым является то, что в качестве присадочного сплава используют проволоку из легкоплавкого пластичного сплава на основе меди, которую 15 наматывают на поверхность детали и закрепляют на ней. Новым является также то, что в качестве порошка используют несмачиваемый по отношению к присадочному сплаву порошок на основе окислов металлов, который после охлаждения удаляют.

Зти отличия от прототипа позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию новизны. В результате анализа технических. решений в данной и смежных областях техники на предмет соответствия изобретения критерию существенных отличий было выявлено следующее, Навивка проволоки на бочку валка или ролика известна, но применяется она в качестве. элемента конструкции, э не технологического процесса. Таким образом, присутствие такого признака, как навивка на деталь проволоки с целью ее расплавления и капиллярного заполнения трещин на 35 восстанавливаемой поверхности в известных технических решениях обнаружено не было. Не было обнаружено и примеров использования инертного тугоплавкого наполнителя на осйове окислов металлов в качестве несмачиваемой расплавом легкоплавкого сплава подпорной стенки при наплавке автовакуумным способом.

Результат анализа известных технических решений позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого способа ремонта деталей критерию"существенные отличия.

Способ осуществляется следующим образом. Валок или ролик, вышедший из строя по причине образования на его поверхности сетки разгарных трещин, очищают от загрязнений, наматывают на его поверхность йроволоку на основе меди круглого, прямоугольного или другого профиля полого или сплошного сечения. закрепляют и помещаЮт в форму с зазором. Донная часть формы заглушена и имеет слой порошка на основе окислов металлов. Зазор между роликом или валком и стенками формы заполняется доверху порошковым наполнителем, который затем уплотняется. После этого форму закрывают крышкой, герметизируют и помещают в нагревательную печь. Нагрев ведут до температуры 1150 С, то есть до температуры смачивания стальной основы медным сплавом. После 2,5 ч изотермической выдержки производят охлаждение, удаляют крышку, порошковый наполнитель и извлекают ролик.. Режим нагрева без доступа воздуха создает оптимальные условия для самоочистки поверхностей стальной основы, в том числе и поверхностей трещин, а также для смачивания стального ролика легкоплавким медным сплавом. Известно, что при совершенном смачивэнии уменьшающиеся трещины-капилляры хорошо заполняются . жидким металлом, БлагоДаря тому, что взаимодействие расплава и твердой фазы сопровождается взаимным растворением, распространения трещины вглубь металла не происходит. Кроме того, экспериментами было установлено, что сплавы на основе меди обладают наименьшей способностью к насыщению железом и склонностью к разгару, Роль порошкообразного напол нителя на основе окислов металлов заключается в следующем, Поскольку он не смачивается жидким расплавом на основе меди, то его распространение вглубь порошка не проис. ходит. Таким образом, наполнитель служит для удержания и гарантированного.подведения расплава к поверхностям детали и трещинам на ней. Кроме того, порошок на основе окислов металлов не реагирует и с формой, что исключает операцию удаления ее при помощи станка. Порошок просто вытряхивают из формы и извлекают восстановленную деталь. Зто значительно снижает трудозатраты.

Итак, условия, создаваемые при автовакуумной наплавке — использование навитой на поверхность детали проволоки на основе меди, а также применение порошкообразного наполнителя на основе окислов металлов — все это служит достижению поставленной цели и обеспечивает техническому решению соответствие критерию положительный эффект.

Предлагаемое техническое решение проверяли на роликах диаметром 300 мм и длиной 1535 мм для установки непрерывной разливки стали Череповецкого металлурги»,. ческого комбината. Ролики из стали 20Х2М.

На токарном станке на поверхность ролика была осуществлена навивка проволоки диаметром 2 мм из меди марки М01, после чего. ролик поместили в форму из малоуглероди1743750

Составитель В.Кудинов

Редактор Т.Пилипенко Техред IVI.Moðãåíòàë Корректор Э.Лончакова

Заказ 2151 Тираж Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб;, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,.101 стой стали; а свободное пространство заполнили электрокорундом белым грануляции 0,25-0,45 мм. Ударами пневмоинструмента порошок корунда уплотнили.

Форму закрыли крышкой и герметично за- 5 варили ее. Затем поместили в печь и нагре-: ли до температуры 1150 С. После изотермической выдержки в течение 2,5 ч ролик охладили, удалили крышку, вытряхнули порошковый наполнитель и извлекли ро- 10 лик.

Подсчитано, что экономический эффект от использования предлагаемого технического решения в расчете на 1 установку непрерывной разливки стали 15 составит 245,5 тыс. рублей в год.

Формула изобретения

Способ ремонта деталей, при котором деталь помещают в форму с зазором, запол20 няют зазор.присадочным сплавом и flopolU ком, форму герметизируют и осуществляют нагрев без доступа воздуха до температуры смачивания детали присадочным сплавом с последующим охлаждением, после чего форму удаляют, отличающийся тем, что, с целью увеличения ресурса работы деталей, преимущественно роликов и валков, путем капиллярного залечивания трещины разгара и снижения трудозатрат, в качестве присадочного сплава используют проволоки из легкоплавкого пластичного сплава на основе меди, которую наматывают на поверхность детали и закрепляют на ней, а в качестве порошка используют несмачиваемый по отношению к присадочному. сплаву порошок из белого электрокорунда. после охлаждения этот порошок удаляют.