Способ подготовки поверхности деталей

 

Использование: для ремонта и восстановления деталей из закаленной стали. Сущность изобретения: для получения прочного сцепления покрытий на поверхности деталей из закаленной стали на ней предварительно формируют рельеф механической обработкой поверхности детали инструментом с профилем, соответствующим профилю углублений, и пропусканием в месте контакта инструмента и детали электрического тока до местного оплавления последней при давлении инструмента 50-80 кгс/см2, и перемещении его по винтовой линии. После этого осуществляют прикатку вершин с пропусканием тока в месте контакта инструмента и детали до местного ее оплавления при давлении 30-40 кгс/см . 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

СОВХОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s С 23 С 4/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (л

СО

;(Ъ

Ы (21) 4752444/26 (22) 23,10,89 (46) 30;08,92, Бюл.N 32 (75) В.О.Надольский и А.Н.Навознов (56) Авторское свидетельство СССР ¹

101684, кл. С 23 С 2/02, 1954, Авторское свидетельство СССР N

849977, кл, С 23 С 2/02, 1949.

Борисов Ю.С. и др. Газотермические покрытия из порошковых материалов, Справочник. Киев; Наукова думка, 1987, с.28-29. (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ (57) Использование: для ремонта и восстановления деталей из закаленной стали.

Сущность изобретения: для получения прочИзобретение относится к машиностроению, в частности к газотермическим методам нанесения покрытий, например, при ремонте и восстановлении деталей из закаленной стали.

Известен способ подготовки поверхности, включающий электроконтактную наплавку металла на поверхность вибрирующим электродом. . Недостатком такого способа является необходимость дополнительной зачистки поверхности перед газопламен ной обработкой с целью удаления поверхности окисной пленки, низкая прочность сцепления.

Известны также способы подготовки поверхности, включающие нанесение на поверхность детали канавок или накатки, Наиболее близким к предлагаемому является способ подготовки поверхности, заключающийся в выполнении на поверхности детали полукруглой резьбы с последующей накаткой роликом для осуществления

„„5U „1758082 А1 ного сцепления покрытий на поверхности деталей из закаленной стали на ней предварительно формируют рельеф механической обработкой поверхности детали инструментом с профилем, соответствующим профилю углублений, и пропусканием в месте контакта инструмента и детали электрического тока до местного оплавления последней при давлении инструмента 50-80 кгс/см, и перемещении его по винтовой линии. После этого осуществляют прикатку вершин с пропусканием тока в месте контакта инструмента и детали до местного ее оплавления при давлении 30-40 кгс/см . 1 з.п,ф-лы, 1 табл, пластической деформации их нагруженных слоев.

Недостатком известного способа является большой расход напыляемого материала, невозможность нарезания канавок и резьбы на закаленнйх поверхностях деталей.

Цель изобретения — повышение прочности сцепления и сокращение расхода напыляемого материала.

Поставленная цель достигается тем, что в способе подготовки поверхности деталей, преимущественно из закаленной стали, перед нанесением покрытий напылением, включающем создание рельефа из чередующихся впадин и выступов, с последующей прикаткой вершин, рельеф формируют механической обработкой поверхности детали инструментом с профилем, соответствующим профилю углублений, и пропусканием в месте контакта, инструмента и детали электрического тока до местного оплавления по1758082 следней, при давлении инструмента 50-80 кгс/см и перемещении его по винтовой линии.

Прикатку вершин осуществляют при пропускании электрического тока в месте 5 контакта инструмента и детали до местного оплавления последней и давлении инструмента 30-40 кгс/см

Поскольку рельеф в предлагаемом crioсобе формируется выдавливанием и прикат- 10 кой, э не нарезанием со снятием стружки, то получаемый профиль имеет больший диаметр без снятия стружкй, следовательно, при напйлении поверхности детали до требуемого размера расходуется меньше ме- 15 тэллического порошка, что, существенно сокращает время и стоимость восстановления деталей.

Известным способом при твердости поверхностного закаленного слоя более 35 20

HRC аналогичный результат подготовки поверхности может быть достигйут только за счет проведейия дополнительных операций, например предварительного отжйга, Прймер реализации способа. 25

Производилось восстановление изношенной шейки вала дополнительной коробки перемены передач трактора ДТ-75 М. Вал изготовлен из стали 45 (ГОСТ 1050-74) и закален до твердости HRC 50 на установке 30

ТВЧ на глубину 1,5-3,5 мм.

Для выдавливания применяли инструмент, представляющий собой ролик из твердосплавного материала ВК 8 с профилем наружного диаметра, соответствующим в 35 конкретном случае профилю метрической резьбы с углом при вершине, равным 60 .

Радиус закругления вершины ролика на ширине 0,2 мм делается для того, чтобы исключить образование стружки при выдав- 40 т ливании.

На деталь и инструмент подавался ток силой 450-500 A при напряжении 2-6 В, давление инструмента на деталь составляло 5080 кгс/см, Обработка велась за один 45 проход при скорости подачи инструмента

3-6 м/мин и шаге выдавливания 1,5 мм.

Прикатка производилась также за один проход цилиндрическим твердосплавным роликом, имеющим двустороннюю фаску с 50 углом к цилиндрической поверхности в 15О.

Сила тока при обработке составляла 450 А, давление инструмента на деталь 30-40 кгс/см, шаг и скорость подачи инструмента аналогичны режиму выдавливания. 55

Газопламенная наплавка проводилась с напылением порошка марки ПГ-ХН80СР3 при размере частиц 30-100 мкм и производительности его подачи 1,5-2,5 кг/ч, Расстояние горелки от детали при напылении в пределах 100-150 мм, давление кислорода

0,3-0,45 МПа, пропана 0,005 МПа.

Наибольшая прочность сцепления наплавленного металла с деталью достигается при оптимальном соотношении ширины зазоров между профилями рельефа после обработки и шагом выступов S. С ростом ширийы зазоров уменьшается заклинивающее действйе подготовленной накатки, но увеличивается активное сечение напыленного слоя. Практически замер ширины зазора между деформированными выступами затруднен, поэтому на основании зависимости 1/з= т(д),. где д= dz-d з — величина прикатки вершин;

d2- наружный диаметр поверхности tioсле выдавливания; бз — наружный диаметр поверхности после прикатки вершин, т.е. на основании взаимосвязи параметров "замка" прикатанного выступа и величины прикатки д /2, можно построить зависимость прочности сцепления Tgq отд, т.ех сц= f(B ), имеющую в общем случае экспоненциальную форму, и на основании этой зависимости выбирать оптимальные параметры обработки детали при подготовке ее поверхности к напылению.

Предложенный способ позволяет повысить прочность сцепления напыляемых материалов с металлом основного изделия, существенно снижает расход дорогих металлических порошков. Сравнительные данные способов подготовки поверхности приведены в таблице, Экономия порошка на одно изделие составляет 52 г на сумму 0,496 руб„экономическая эффективность предлагаемого способа 0,24 руб. на деталь. При этом значительно возрастают технические параметры восстановленного вала. Годовая экономическая эффективность нового способа при восстановлении 800 валов составляет 192 руб. Расчеты выполнены на примере восстановления валов в условиях

Карсунского ремонтно-технического предприятия Ульяновской области.

Формула изобретения

1. Способ подготовки поверхности деталей, преимущественно из закаленной стали, йеред нанесением покрытий напылением, включающий создание рельефа из чередую.щихся впадин и выступов с последующей прикаткой вершин, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности сцепления покрытий и уменьшения расхода материала, рельеф формируют механической обработкой поверхности детали инструментом с профилем, соответствующим профилю

1758082

Составитель B.Íàäîëüñêèé

Редактор 3.Ходакова Техред M,Ìîðãåíòàë . Корректор О.Кравцова

Заказ 2973 Тираж Подписное

ВКИИПИ 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 углублений, и пропусканием в месте контакта инструмента и детали электрйческого тока до местного оплавления последней при давлении инструмента

50-80 кгс/см и перемещении его no винтовой линии.

2. Способ по п,1, отличающийся тем, что прикатку вершин осуществляют при пропускании электрического тока в месте контакта инструмента и детали до местного

5 оплавления последней и давлении инструмента 30-40 кгс/см .