Способ восстановления деталей

 

СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ , включа1ощий обработку изношенных поверхностей.и последующее нанесение покрытия, отличающийся тем, что, с целью повьппения ресурса работы наплавляемых деталей, обработку изношенных поверхностей производят с учетом толщины некачественного слоя покрытия, которую определяют заранее, а снимаемый слой материала отсчитывают от номинального размера поверхности в тело детали.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„731659 511 4 В 23 К 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

QT) 2608652/25-27 (22) 25.04.78 (46) 23.08.88. Бюл. Ф 31 . (72) З.С.Дагис (53) 621. 791. 75 (088. 8) (56) Доценко Н.И. Автоматические способы наплавки металла при ремонте автомобильных деталей. Автотрансиздат.

Москва, 1961, с. 56.

Новиков И.В. Справочник по ремонту кранов на пневматическом ходу. Стройиздат. Москва, 1975, с. 127. (54)(57) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ, включакщий обработку изношенных поверхностей и последукицее нанесение покрытия, отличающийся тем, что, с целью повышения ресурса работы наплавляемых деталей, обработку изношенных поверхностей производят с учетом толщины некачественного слоя покрытия, которую определяют заранее, а снимаемый слой материала отсчитывают от номинального размера поверхности в тело детали.

731659

Изобретение относится к области восстановления изношенных и поврежденных деталей машин нанесением покрытий, способами, сопровождающимися образованием неоднородного по толщине слоя покрытия, преимущественно к способам, сопровождающимся образованием менее качественного слоя покрытия в зоне покрываемой поверхности.

К этим способам, например. относится наплавка, электроконтактная приварка материала и т,д., то есть способы нанесения покрытий, сопровождающиеся расплавлением и неравномерным"переме-15 шиванием более качественного (более износостойкого, коррозионностойкого, жаропрочного, кислотостойкого и т.д.) наносимого материала и меиее качественного материала покрываемой по- 2р верхности. При указанных способах образования покрытий. слой покрытия, содержащий наибольшее количество прис. садочного материала, расположен в покрытии на некотором расстоянии от по-25 крываемой поверхности.

Например при однослойной наплавке, в зависимости от режима наплавки толщина менее качественного слоя, прилегающего к покрываемой поверхнос-gp ти, находится в пределах 0,2-1,0 мм.

Изобретение может быть использовано в машиностроении, при изготовлении деталей с биметаллическими рабочими поверхностями указанными способами, 35

Слой покрытия, прилегающий к покрываемой поверхности, в котором уменьшается проявление особых свойств материала покрытия по сравнению с удаленными слоями, или при котором становятся меньше допустимого значения другие эксплуатационные характеристики биметаллической поверхности, например, прочность покрытия, сцепле- . ние его с поверхностью и т дi будем 45 называть некачественным слоем.

Известен способ восстановления изношенных и поврежденных поверхностей деталей. По известному способу изношенные и поврежденные поверхности пе50 ред нанесением покрытия обрабатывают, если величина износа меньше О, 1 мм на О, 15-0,20 мм на сторону, наносят покрытия и обрабатывают его до получения поверхности номинального разг 55 мера 1.

По известному способу поверхности до нанесения покрытия обрабатывают только при условии, если величина износа и повреждения поверхности меньше О, 1 мм, причем величина обработки строго регламентирована от О, 15 до

0,20 мм на сторону. Если толщина не-. качественного слоя покрытия, прилегающая к покрываемой поверхности, бу.дет равна или больше 0,20 мм, рабочая поверхность после восстановления детали будет расположена в некачественном слое, наиболее качественный слой покрытия будет удален в процессе обработки.

Известный способ не гарантирует получение рабочей поверхности в наи более качественном слое покрытия и толщину этого слоя, равную предельному износу поверхности на сторону, оговоренную технической документацией на ремонт машины.

Создание на поверхности детали качественного слоя покрытия, равного предельному износу на сторону, оговоренному технической документацией на ремонт машины, позволяет наиболее полно использовать особые эксплуатационные свойства материала покрытия (износостойкость, коррозионностойкость, жаропрочность, кавитационно-стойкость и т.д.). Причем ресурс та- кой поверхности будет наибольшим.

Известен способ восстановления иэ/ ношенных и поврежденных поверхностей деталей путем нанесечия покрытий. Согласно ему изношенные и поврежденные поверхности обрабатывают до устранения следов износа или повреждения, наносят покрытие и обрабатывают покрытую поверхность до номинального размера °

По этому способу все изношенные и поврежденные поверхности (независимо от величины износа) обрабатывают только до размера, обеспечивающего устранение следов износа или повреждения поверхности на сторону.

По этому способу режим обработки изношенных и поврежденных поверхностей перед нанесением покрытия (припуск на обработку) устанавливают только с учетом фактического износа или повреждения поверхности на сторону. Поэтому получают разницу размера поверхности, подготовленной до нанесения покрытия, и ее номинального размера, равную или близкую к величине наибольшего фактического износа на сторону.

5 73 деляют эксплуатационные свойства покрытия по всей толщине до покрываемой поверхности. Для этого задаются рядом слоев покрытия.

Наибольшая заданная толщина покрытия должна быть равна наибольшей толщине слоя, который удается получить после удаления неровностей поверхности покрытия, создания шероховатости и геометрической формы рабочей поверхности в соответствии с техническими требованиями чертежа на готовую деталь. Для каждой заданной толщины слоя покрытия экспериментальным пу,тем находят ресурс поверхности и сопряжения поверхностей.

Например, скорость изнашивания поверхности покрытия и сопрягаемой с нею поверхности в условии трения скольжения определяют на машинах трения.

Определение эксплуатационных свойств начинают с наибольшей толщины слоя покрытия, который после испытаний обрабатывают до следующего меньшей толщины заданного слоя, производят его испытания и т.д.

По полученным данным рассчитывают . ресурс поверхности или сопряжения поверхностей (наработку до выбракоВки) при заданных слоях покрытия.

Вначале рассчитывают стоимость изГотовления покрытой рабочей поверхности для каждого заданного слоя. Делят стоимость изготовления заданной толщины слоя покрытия на ресурс его поверхности и сопряжения поверхностей до выбраковки. В результате получают удельные затраты на изготовление покрытой рабочей поверхности для каждого заданного слоя, т.е. находят технико-экономические показатели (критерии) качества поверхностей. 3а качественный слой покрытия принимают точ который обеспечивает наименьшие : удельные затраты на изготовление по-, верхности.

Слой покрытия, расположенный между качественным слоем и покрываемой поверхностью, имеющий худший техникоэкономический показатель по сравнению с качественным слоем, не должен выхо« дить на рабочую поверхность в процессе эксплуатации детали и его считают некачИЬтвенным. Расстояние от покрываемой поверхности до поверхности качественного слоя составляет толщину слоя покрытия Z, выход которого на

1659 6 рабочую поверхность в процессе эксплуатации детали не допустим.

Способ восстановления изношенной поверхности осуществляют следующим образом. Например, требуется восста-. новить номинальный размер изношенной посадочной поверхности вала под подшипник. Вал изготовлен иэ стали 40, Гост-1050-74. Восстанавливаемая поверхность термически не обработана.

На посадочную поверхность наносят покрытие наплавкой. Наплавляют поверхность наплавочной проволокой марки

Нп ЗОХГСА Гост 10543-75 в среде защитного газа (углекислого газа). Наплавку производят на механизированной наплавочной установке.

По технической документации на ремонт машины предельный износ восстанавливаемой поверхности на сторону равен Zдз = 0,05 мм. По экспериментальным данным некачественный слой покрытия, прилегающий к покрываемой поверхности, при наплавке выбранной наплавочной проволокой и выбранным способом составляет 0,25-0,5 мм. Принимаем 2 с = 0,35 мм.

Находим толщину слоя материала, снимаемую с поверхности на сторону перед наплавкой Z

Zo = Zug + 2нс.

После подстановки в это уравнение

Перед наплавкой на токарновинторезном станке, отсчитав от номинального размера восстанавливаемой поверхности в тело детали, снимают слой материала, равный 0,40 мм. С учетом припуска на последующую механическую обработку наплавляют на обработанную посадочную поверхность слой материала толщиной 1,5 + 0,5 мм на сторону. Затем обрабатывают наплавленную поверхность на номинальный размер.

Приведенный расчет толщины снимаемого слоя является приближенным, так как не учтен слой материала, необходимый для компенсации смещения обрабатываемой поверхности относительно поверхностей базирования и погрешностей установки детали отно ительно обрабатывающего инструмента.

С учетом указанных факторов снимаемый слой материала будет несколько больше суммы. Поэтому снимаемый слой ма50

55, численных значений. составляющих на ходим Z g = 0,40 мм.

35 з 731659 4

Слой покрьггия на восстановленной Поставленная цель достигается тем, поверхности получают равным или близ- что в известном способе восстановлеким к фактическому износу или повреж-, ния, включающем обработку поверхности дению поверхности на сторону. перед нанесением покрытия, нанесение

Если фактический износ поверхности покрьггия и обработку покрытой поменьше некачественного слоя нокрытия верхности на номинальный размеР, при прилегающего к покрываемой.поверхнос- обработке поверхности перед нанесети, рабочая поверхность восстановлен" нием покрытия с поверхности снимают ной детали всегда будет расположена 10 слой материала равный или больше сумв некачественном слое покрытия. мы предельного износа или повреждения:

Анализ предельных износов поверх поверхности на сторону, оговоренного костей деталей показывает, что пре- технической документацией на ремонт дельные износы 50% деталей не пеевы- машины и толщины некачественного слоя шают О, 1 мм, а около 20 деталей име- 15 покрытия, прилегающего к покрываемой ют предельный износ поверхностей от поверхности, а снимаемый слой матери0,1 до 0,2 мм. ала отсчитывают от номинального разСледовательно, предельные износы мера поверхности в тело детали . поверхностей, по которым выбраковыва- о у + ют детали при Ремонте машин, и пред- 20 где Ев - толщина слоя материала на писанная глубина обработки поверхнос- сторону, снимаемая перед натей на сторону перед нанесением по- несением покрытия с изношенкрытия. преимущественно меньше толщи- ной или поврежденной поверх« ны некачественного слоя наплавленно-, ности детали; го покрытия, прилегающего к покрывае- 25 Z„ . — предельньпЪ износ или поврежмой поверхности. дение поверхности на стороИзвестный способ обладает следую- ну, оговоренные технической щими недостатками: документацией на Ремонт ма" не обеспечивает использование в шины; полной мере эксплуатационных свойств 30 Z >, — толщина некачественного слоя материала покрьггия, покрытия, прилегающая к понаиболее качественный слой покры- крываемой поверхности. . тия удаляют в процессе обработки по- Составляющие, входящие в указанное крытой поверхности, соотношение определяют следующим обвосстановленную рабочую поверх- разом. По технической документации на

35 ность располагают преимущественно в ремонт машины находят предельный изменее качественном слое покрытия, ко- нос поверхности на сторону Z Ä Толторый прилегает к покрываемой поверх- щину некачественного слоя покрытия

Z 1,, прилегающего к покрываемой пополучают значительную вариацию 4 верхности, находят по нормативным размеров поверхностей перед нанесе- таблицам ипи экспериментально. нием покрытия. Экспериментально толщину некачестОсновная причина недостатков из- венного слоя покрытия, прилегающего вестного способа состоит в том, что к покрываемой поверхности Z >,, в обвосстанавливаемой поверхности перед 4 щем. случае Находят следующим образом.

-нанесением покрытия придают размеР Изготавливают образец элементарной без учета строения и свойств покры- покрываемой поверхности или в качесттия по толщине, без учета влияния по- ;ве образца используют непосредственно крытой поверхности на ресурс сопря- цеталь. До нанесения покрытия поверхженной и экономической целесообразно- ность обрабатывают на размер, который

: сти восстановления.

50 обеспечивает получение слоя покрыти ,на поверхности после обработки, равЬлью настоящего .изобретения явля= ного наибольшему предельному износу ется разработка способа восстановле : поверхности на сторону, оговоренному ния изношенных и по и поврежденных поверх- : технической документацией на ремонт

55 ностей деталей, которь о е п

ый обеспечит на машины. Выбирают способ нанесения поиболее полное использование особых . крытия и режимы, обеспечивающие миэксплуатационных свой

ых свойств материала нимально-необходимую глубину расплавления покрываемой поверхности. Опрепокрытия.

1659

Техред М.Моргентал Корректор А.Обручар

Редактор Н.Сильнягина

Тираж 922 Подписное .ВНИИПИ Государственного комитета CCQP

II0 делам изобретений и открытий

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

Заказ 4407

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4

7 73 териала согласно способу определяется соотношением 2ш Ъ Z рю + Z я °. Предложенный способ обеспечивает следующие технико-экономические преимущества: увеличивает ресурс биметаллических рабочих поверхностей и сопряжений, обеспечивает полное использование эксплуатационных свойств присадочного материала, уменьшает вариацию размеров покрываемых поверхностей, что обеспечивает возможность обработки покрытых поверхностей на автоматических стан- . ках и линиях.