Способ восстановления деталей

 

Способ предназначен для восстановления или ремонта металлических деталей, например деталей конструкций путевых машин или скрепления верхнего строения железнодорожного пути. Перед восстановлением деталь зачищают, наносят на ее поверхность связующий материал в виде флюсометаллической шихты на основе припоя. Затем накладывают облицовочный элемент, который разогревают посредством высокочастотного индукционного нагрева. При этом деталь через этот элемент разогревают до температуры, превышающей на 50 - 100^oС критическую точку A_Сз, для поверхностной закалки. Осуществляют выдержку сборки под механической нагрузкой, охлаждение, отпуск и механическую обработку детали. Обеспечивается снижение трудоемкости и уменьшение энергозатрат. 1 табл.

Изобретение относится к способам обработки металлов, в частности к способам восстановления или ремонта металлических изделий, и может быть использовано для восстановления дефектных и поврежденных деталей, например деталей конструкции путевых машин или деталей скрепления верхнего строения железнодорожного пути (болты, костыли, накладки, противоугоны, гайки и др.).

Ближайшим аналогом изобретения выбран способ восстановления деталей, включающий зачистку детали, выполнение насечек в виде ячеек на поверхности детали, которые образованы впадинами, разделенными гребнями, заполнение связующим материалом ячеек насечки. Пастообразный связующий материал выбран из класса пастообразных припоев для пайки стали-чугуна. Далее способ включает закрепление облицовочного элемента, нагрев до расплавления связующего материала с приложением механической нагрузки для скрепления элемента с деталью (SU, N 1278171, A1, кл. B 23 P 6/00, опубл. 23.12.66). Основными недостатками способа, выбранного в качестве прототипа, являются: сложность и трудоемкость выполнения насечек в виде ячеек. Данная операция требует дополнительного оборудования и обслуживания.

Наличие контактной сварки не обеспечивает пониженной энергозатратности способа.

В основу данного изобретения положена задача создать способ, который позволил бы снизить трудо- и энергозатраты ремонта деталей при высоком качестве их восстановления.

Задача решается тем, что предлагается такой способ восстановления деталей, включающий зачистку деталей, нанесение на поверхность детали пастообразного связующего материала, закрепление облицовочного элемента, нагрев для расплавления связующего материала с приложением механической нагрузки для скрепления облицовочного элемента, в котором в качестве пастообразного связующего материала используют флюсометаллическую шихту на основе припоя, посредством высокочастотного индукционного нагрева облицовочного элемента разогревают деталь до температуры, на 50 - 100^oC превышающей критическую точку A_С3, для поверхностной закалки детали и осуществляют выдержку под механической нагрузкой до окончания дегазации флюсовой составляющей шихты, охлаждение, отпуск и механическую обработку детали.

Сущность изобретения поясняется примерами его осуществления.

Пример 1. В качестве требующих восстановления деталей выбраны лопатки с изношенными лемеховыми носками. Лопатки изъяты из подбивочных блоков путевых машин. Основным металлом носков лопаток является сталь Л-53, соответствующая ТУ N М-2-788-88 (сталь сохраняет твердость по показателю HPC₃ в пределах 64 - 65 ед.). Поверхность носков подвергают предварительной очистке. В ходе ее производят снятие с деталей трещиноватого слоя толщиной 0,10 - 0,35 мм. Параллельно производят формирование облицовочного элемента, в частности ему придают форму фасонных пластинок толщиной 0,10 - 0,35 мм, образованных наплавочным металлом из стали Х6ВФ, и проводят составление флюсометаллической шихты как пастообразного связующего материала. В частности, шихту составляют из припоя НМЦ-36, включающего добавку технической буры. Затем наносят на поверхность зачищенной детали пастообразующее связующее - флюсометаллическую шихту на основе припоя слоем толщиной 0,15 - 0,21 мм и накладывают на шихтовый слой облицовочный элемент - фасонную пластинку. После этого осуществляют закрепление облицовочного элемента и производят разогрев детали - лопаток до 893 - 898^oC, температуры, превышающей критическую точку A_С3 (точка A_С3 диаграммы состояния системы "железо-углерод" занимает температурную координату 843^oC для стали марки Х6ВФ), посредством высокочастотного индукционного нагрева облицовочного элемента - пластины для расплавления связующего материала. Одновременно в процессе нагрева прикладывают нагрузку величиной 0,5 кГс/см² на облицовочный элемент, а затем осуществляют выдержку под механической нагрузкой до окончания дегазации флюсовой составляющей шихты (продолжительность нагрева 5 - 6 сек). После выдержки ведут охлаждение восстановленной детали с использованием жидкостного закалочного хладоагента. После закалочного охлаждения прекращают наложение механической нагрузки и производят отпуск и механическую обработку восстановленной детали, в частности механическую очистку, последующую заточку и шлифование.

Пример 2. Способ восстановления деталей осуществляют аналогично примеру 1, за исключением того, что деталь для поверхностной закалки разогревают до температуры 938 - 943^oC, на 95 - 100^oC превышающей критическую точку A_С3 (938 - 943^oC).

Пример 3. Способ восстановления деталей аналогичен примеру 1, за исключением того, что деталь разогревают до температуры 913 - 918^oC, на 70 - 75^oC превышающей критическую точку A_С3.

Результаты, достигнутые в соответствии с примерами реализации предложенного изобретения и способа, характеризующего ремонтный процесс, реализованный в механосборочном цехе АО "Царскосельский завод", приведен в таблице.

Техническим преимуществом предложенного способа по сравнению с прототипом является пониженная ресурсозатратность.

Формула изобретения

Способ восстановления деталей, включающий зачистку детали, нанесение на поверхность детали пастообразного связующего материала, закрепление облицовочного элемента, нагрев для расплавления связующего материала и скрепления облицовочного элемента с деталью, приложение механической нагрузки на облицовочный элемент в процессе нагрева, отличающийся тем, что в качестве пастообразного связующего материала используют флюсометаллическую шихту на основе припоя, деталь для поверхностной закалки разогревают до температуры, на 50 - 100^oC превышающей критическую точку А_С3, посредством высокочастотного индукционного нагрева облицовочного элемента и осуществляют выдержку под механической нагрузкой до окончания дегазации флюсовой составляющей шихты, охлаждение, отпуск и механическую обработку детали.

РИСУНКИ

Рисунок 1

QZ4A - Регистрация изменений (дополнений) лицензионного договора на использование изобретения

Лицензиар(ы): Закрытое акционерное общество "Царскосельский завод"

Вид лицензии*: НИЛ

Лицензиат(ы): ЗАО "Царскосельский завод - София"

Характер внесенных изменений (дополнений):Срок действия, предмет договора

Дата и номер государственной регистрации договора, в который внесены изменения: 22.08.2001 № 12969

Извещение опубликовано: 10.01.2007        БИ: 01/2007

* ИЛ - исключительная лицензия НИЛ - неисключительная лицензия

---