RU2352444C2 - Method of recovering worn-out surfaces of machine parts - Google Patents
Method of recovering worn-out surfaces of machine parts Download PDFInfo
- Publication number
- RU2352444C2 RU2352444C2 RU2007107551/02A RU2007107551A RU2352444C2 RU 2352444 C2 RU2352444 C2 RU 2352444C2 RU 2007107551/02 A RU2007107551/02 A RU 2007107551/02A RU 2007107551 A RU2007107551 A RU 2007107551A RU 2352444 C2 RU2352444 C2 RU 2352444C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- strip
- layer
- roller
- interlayer
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 52
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 9
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 claims description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 3
- 230000004927 fusion Effects 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 12
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 6
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 2
- 208000013201 Stress fracture Diseases 0.000 description 1
- 229910002065 alloy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 1
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам восстановления изношенных поверхностей деталей машин цилиндрической формы и может найти применение в различных отраслях машиностроения.The invention relates to methods for restoring worn surfaces of machine parts of a cylindrical shape and can find application in various branches of mechanical engineering.
Известен способ восстановления изношенных поверхностей деталей машин цилиндрической формы [1], при котором к восстанавливаемой поверхности вращающейся детали автоматически, по касательной, под малым углом подают электродную проволоку или полосу. Под определенным усилием прижимают роликом полосу к поверхности детали с пропусканием импульсов тока большой величины с малой величиной напряжения, в результате чего образуется сварное соединение.A known method of restoring worn surfaces of machine parts of a cylindrical shape [1], in which an electrode wire or strip is automatically, tangentially, at a small angle to the reconstructed surface of a rotating part. Under a certain force, a strip is pressed by a roller to the surface of the part with the passage of large current pulses with a small voltage value, as a result of which a welded joint is formed.
Наиболее близким способом к предлагаемому является способ восстановления изношенных поверхностей деталей машин цилиндрической формы [2], при котором к поверхности вращающейся восстанавливаемой детали поджимается под определенным усилием ролика полоса металла. В клиновой зазор между поверхностями детали и полосы направляют под углом одна к другой две плавящиеся электродные проволоки, между которыми и поверхностью детали возбуждают электрические дуги. Факел дуги между электродными проволоками располагают по ширине полосы. Между поверхностями детали и полосы дуги образуют слой расплавленного металла. Дуги, горящие между полосой и поверхностью детали, образуют на их поверхностях ванны (прослойку жидкого металла). За счет пластического деформирования полосы, прослойки, полученной из расплавленного металла ванн, на поверхности детали обеспечивается образование сварного соединения.The closest way to the proposed one is the method of restoring worn surfaces of machine parts of a cylindrical shape [2], in which a metal strip is pressed against the surface of a rotating restored part under a certain roller force. In the wedge gap between the surfaces of the part and the strip, two melting electrode wires are directed at an angle to one another, between which electric arcs are excited between the surface and the part. The arc torch between the electrode wires is positioned across the width of the strip. Between the surfaces of the part and the arc strip form a layer of molten metal. The arcs burning between the strip and the surface of the part form a bath (a layer of liquid metal) on their surfaces. Due to the plastic deformation of the strip, the interlayer obtained from the molten metal of the bathtubs, the formation of a welded joint is provided on the surface of the part.
Недостатком указанного способа является то, что дуги вызывают обширный разогрев поверхности металла, который приводит к образованию внутренних напряжений и деформации. Наличие ванны жидкого металла в зоне соединения приводит к образованию внутренних дефектов литейного характера, а высокие скорости нагрева и охлаждения способствуют образованию в зоне сплавления малопластичных зон с мартенситной структурой, приводящих к образованию горячих и холодных трещин. Наличие трещин в зоне сплавления металла детали с полосой при динамических нагрузках приводит к отслаиванию и сколам наваренных поверхностей восстановленных деталей.The disadvantage of this method is that the arcs cause extensive heating of the metal surface, which leads to the formation of internal stresses and deformation. The presence of a molten metal bath in the joint zone leads to the formation of internal casting defects, and high heating and cooling rates contribute to the formation of low plastic zones with a martensitic structure in the fusion zone, leading to the formation of hot and cold cracks. The presence of cracks in the zone of fusion of the metal of the part with the strip under dynamic loads leads to peeling and chips of the welded surfaces of the restored parts.
Техническим результатом изобретения является получение равнопрочного соединения восстанавливаемой детали с полосой, повышение срока эксплуатации восстановленной детали.The technical result of the invention is to obtain equal strength connection of the restored part with the strip, increasing the life of the restored part.
Указанный результат достигается тем, что способ восстановления изношенных поверхностей стальных деталей машин цилиндрической формы, включающий приваривание к вращающейся детали металлической полосы при непрерывном ее поджатии к детали роликом, при этом между поверхностями детали и металлической полосы помещают источник нагрева для нагрева металлической полосы и образования между поверхностями детали и металлической полосы прослойки жидкого металла путем расплавления источником нагрева поверхностного слоя детали, а в процессе поджатия полосу и полученную прослойку металла пластически деформируют с пропусканием импульсов тока через ролик. В прослойку расплавленного металла вводят присадочную проволоку из пластичного металла, растворяющегося в жидком металле прослойки с температурой плавлением меньшей, чем температура плавления материала детали, при этом обеспечивают содержание вводимого металла присадочной проволоки в прослойке расплавленного металла, не превышающее 5%. После приваривания проводят нагрев поверхности детали выше температуры Ac1 на 50°С и медленное ее охлаждение, со скоростью, прямо пропорциональной содержанию углерода и легирующих элементов в металле восстанавливаемой детали и полосы, а после охлаждения проводят упрочнение образованной поверхности путем закалки с получением упрочненного слоя при соотношении его толщины к диаметру упрочняемой детали, равном 0,02-0,01.This result is achieved in that a method of restoring worn surfaces of steel parts of cylindrical machines, including welding a metal strip to a rotating part while continuously pressing it to the part with a roller, while a heating source is placed between the surfaces of the part and the metal strip to heat the metal strip and form between the surfaces the part and the metal strip of the interlayer of liquid metal by melting the source of heating of the surface layer of the part, and in the process under squeezing the strip and the resulting metal layer are plastically deformed with the passage of current pulses through the roller. A filler wire of plastic metal dissolving in the liquid metal of the interlayer with a melting temperature lower than the melting temperature of the material of the part is introduced into the molten metal layer, while the content of the introduced metal of the filler wire in the molten metal layer is not more than 5%. After welding, the surface of the part is heated above 50 ° C above temperature A c1 and cooled slowly, at a rate directly proportional to the content of carbon and alloying elements in the metal of the restored part and strip, and after cooling, the formed surface is hardened by quenching to obtain a hardened layer at the ratio of its thickness to the diameter of the hardened part, equal to 0.02-0.01.
В отличие от способов восстановления, описанных в источниках информации [1, 2], где восстановление и упрочнение образованной поверхности детали производится одновременно или упрочнение совсем не осуществляется, предложенный процесс восстановления изношенных поверхностей цилиндрической формы производится в две стадии. В первой стадии производится приварка полосы на изношенную поверхность детали, а во второй стадии осуществляется процесс упрочнения восстановленной поверхности детали с целью повышения ее износостойкости. Рассмотрим эти стадии более подробно.In contrast to the recovery methods described in the information sources [1, 2], where restoration and hardening of the formed surface of the part is carried out simultaneously or hardening is not carried out at all, the proposed process for restoring worn surfaces of a cylindrical shape is carried out in two stages. In the first stage, the strip is welded onto the worn surface of the part, and in the second stage, the process of hardening the restored surface of the part is carried out in order to increase its wear resistance. Let's consider these stages in more detail.
Большинство быстроизнашивающихся деталей, которые подвергаются восстановлению, изготавливаются из среднеуглеродистых и легированных сталей, например сталь 30, 35, 40, 45, 50, 60 40Х, 45Г, 30Х2ГСНВМ, 28Х3СНМФА. Почти все стали этих групп относятся к перлитному классу, однако некоторые из них относятся к мартенситному или переходным классам. Высокие механические свойства вышеперечисленных сталей достигаются за счет легирования и соответствующей термической обработкой, которая может заключаться в закалке с последующим высоким отпуском либо в закалке и низком отпуске. При восстановлении деталей с применением высокотемпературных источников нагрева, в качестве которого выступает дуга в сочетании с контактными способами тепловложения, детали, изготовленные из вышеперечисленных сталей, испытывают изменение прочностных характеристик, связанных с тем, что процесс восстановления поверхности детали, характеризующимися высокими скоростями нагрева и охлаждения приводят к структурным изменениям в стали. В результате высоких скоростей охлаждения в зоне сплавления детали и полосы образуются хрупкие и малопластичные зоны с мартенситной структурой. Содержание мартенсита в зоне сплавления более 20% приводит к образованию трещин, наличие которых недопустимо, так как снижаются механические свойства соединения, а при динамических нагрузках - к отслаиванию и сколам приваренной полосы восстановленной поверхности детали.Most of the wear parts that undergo restoration are made of medium carbon and alloy steels, for example, steel 30, 35, 40, 45, 50, 60, 40X, 45G, 30X2GSNVM, 28Kh3SNMFA. Almost all the steels of these groups belong to the pearlite class, but some of them belong to the martensitic or transitional classes. High mechanical properties of the above-mentioned steels are achieved due to alloying and appropriate heat treatment, which can be hardening with subsequent high tempering or quenching and low tempering. When parts are restored using high-temperature sources of heat, which is an arc in combination with contact heat input methods, parts made from the above-mentioned steels undergo a change in strength characteristics due to the fact that the surface restoration process of the part, characterized by high heating and cooling rates, leads to to structural changes in steel. As a result of high cooling rates, brittle and low-plastic zones with a martensitic structure are formed in the fusion zone of the part and strip. The martensite content in the fusion zone of more than 20% leads to the formation of cracks, the presence of which is unacceptable, since the mechanical properties of the joint are reduced, and under dynamic loads, to peeling and chips of the welded strip of the restored surface of the part.
При восстановлении деталей машин цилиндрической формы, изготовленных из сталей этих групп, необходимо снизить возможность образования трещин, достигаемую увеличением пластичности металла зоны сплавления располагающейся между восстанавливаемой деталью и привариваемой полосой. Снижение возможности образования трещин достигается за счет введения в прослойку расплавленного металла, расположенную между деталью и полосой, металла обладающего высокой пластичностью и растворяющимся в жидком металле прослойки соединяемых поверхностей детали и полосы, например меди. При вводе меди в виде проволоки или прутка в жидкую прослойку происходит активное расплавление и растворение вводимой меди в жидкой прослойке. При кристаллизации жидкой прослойки избыточное содержание меди выделяется по границам образующейся аустенитной структуры, обеспечивая высокую подвижность зерен аустенита, препятствуя образованию микротрещин. В момент эвтектоидного распада аустенита медь, не растворившаяся в феррите и перлите, выделяется в виде тонких твердых пленок по границам фаз, снимая возникающие напряжения за счет высоких пластических свойств, препятствуя возникновение микроразрывов и трещин в зоне сплавления, при этом на прочностные механические свойства соединения влияя незначительно.When restoring parts of cylindrical machines made of the steels of these groups, it is necessary to reduce the possibility of cracking, achieved by increasing the ductility of the metal of the alloy zone located between the restored part and the welded strip. Reducing the possibility of cracking is achieved by introducing into the interlayer of molten metal located between the part and the strip, a metal having high ductility and dissolving in the liquid metal interlayer of the connected surfaces of the part and strip, for example copper. When copper is introduced in the form of a wire or rod into the liquid layer, active melting and dissolution of the introduced copper in the liquid layer takes place. During crystallization of the liquid layer, an excess copper content is released along the boundaries of the resulting austenitic structure, providing high mobility of austenite grains, preventing the formation of microcracks. At the time of eutectoid decomposition of austenite, copper, which does not dissolve in ferrite and perlite, is released in the form of thin solid films along the phase boundaries, relieving stresses due to high plastic properties, preventing the formation of micro-fractures and cracks in the fusion zone, while affecting the mechanical strength of the compound slightly.
Отличие от металлургического характера процесса заключается в том, что в предложенном способе восстановления процесс расплавления и кристаллизации металла прослойки происходит с большими скоростями и осуществляется в микрообъеме с одновременным пропусканием импульсов тока ролик.The difference from the metallurgical nature of the process lies in the fact that in the proposed method of recovery, the process of melting and crystallization of the metal layer occurs at high speeds and is carried out in microvolume with the simultaneous transmission of current pulses of the roller.
Процентное содержание металла высокой пластичности, вводимого в прослойку расплавленного металла в виде проволоки, зависит от содержания углерода и легирующих элементов в металле восстанавливаемой детали и привариваемой полосы и, согласно экспериментальным данным, не должно превышать 5% от объема прослойки расплавленного металла. Чем больше содержится в металле восстанавливаемой детали и привариваемой полосы углерода и легирующих элементов, тем большее количество пластичного металла вводится в прослойку расплавленного металла.The percentage of high ductility metal introduced into the layer of molten metal in the form of a wire depends on the content of carbon and alloying elements in the metal of the restored part and the welded strip and, according to experimental data, should not exceed 5% of the volume of the layer of molten metal. The more metal the part being restored and the weldable strip of carbon and alloying elements are contained in the metal, the greater the amount of ductile metal is introduced into the layer of molten metal.
Получение качественного равнопрочного соединения поверхностей детали и полосы осложняется повышенной чувствительностью восстанавливаемых деталей, изготовленных из вышеперечисленных сталей, к концентраторам напряжений, особенно при динамических нагрузках. Такая опасность тем выше, чем больше содержится в стале полосы и восстанавливаемой детали легирующих элементов и углерода. Поэтому перед соединением поверхностей детали и полосы необходимо произвести их предварительный подогрев и обеспечить низкую скорость охлаждения восстановленной поверхности детали цилиндрической формы с целью недопущения образования закалочных структур в зоне сплавления. Предварительный подогрев предназначен для повышения пластичности металла.Obtaining a high-quality equal strength connection of the surfaces of the part and strip is complicated by the increased sensitivity of the restored parts made of the above steels to stress concentrators, especially under dynamic loads. Such a danger is the higher, the more is contained in the steel strip and the restored part of the alloying elements and carbon. Therefore, before connecting the surfaces of the part and the strip, it is necessary to preheat them and ensure a low cooling rate of the restored surface of the cylindrical part in order to prevent the formation of quenching structures in the fusion zone. Preheating is designed to increase the ductility of the metal.
Предварительный подогрев осуществляется высокочастотным малоамперным источником нагрева, например высокочастотной дугой, которая обеспечивает локальный разогрев поверхностей детали и привариваемой полосы. Регулирование дуги осуществляется поперечным магнитным полем, дополнительно введенным в зону сплавления детали и полосы. Регулирование тепловложения в деталь и полосу осуществляется за счет изменения угла наклона поперечного магнитного поля и угла наклона неплавящегося электрода. Образование прослойки расплавленного металла осуществляется тем же источником нагрева. Электрод, используемый для поддержания горения высокочастотной дуги, - неплавящийся, например вольфрамовый.Preheating is carried out by a high-frequency low-ampere heating source, for example, a high-frequency arc, which provides local heating of the surfaces of the part and the welded strip. The arc is regulated by a transverse magnetic field, additionally introduced into the fusion zone of the part and strip. Regulation of heat input into the part and strip is carried out by changing the angle of inclination of the transverse magnetic field and the angle of inclination of the non-consumable electrode. The formation of a layer of molten metal is carried out by the same heat source. The electrode used to maintain the burning of a high-frequency arc is non-consumable, for example tungsten.
Скорость охлаждения зависит от содержания в металлах полосы и восстанавливаемой детали легирующих элементов и углерода. Скорость охлаждения тем ниже, чем больше содержится в металлах полосы и восстанавливаемой детали легирующих элементов и углерода. Обеспечение требуемой низкой скорости охлаждения восстановленной поверхности детали осуществляется бездуговым тепловым источником, например индукционной установкой. Непосредственно после приварки полосы восстановленный участок поверхности детали нагревается несколькими индукторами. Нагрев индукторами поверхности детали производится до температуры на 50 С° выше точки Aс1. Указанная температура необходима для уменьшения внутренних напряжений в металле восстановленной детали цилиндрической формы. Меняя зазор и ширину индуктирующего провода или применяя магнитопроводы, можно добиться быстрого нагрева и медленного охлаждения поверхности восстановленной детали цилиндрической формы. Индуктор перемещается непосредственно за инструментом, осуществляющим приварку полосы на поверхность детали цилиндрической формы. При восстановлении деталей цилиндрической формы можно применить разъемный индуктор, конструкция которого описана в источнике [3, стр.180]. После осуществления нагрева индукционным тепловым источником рекомендуется осуществить «укутывание» поверхности восстановленной детали материалами, обладающими наименьшей теплоотдачей, например асбестовой стружкой, для уменьшения скорости охлаждения восстановленной поверхности. Альтернативой «укутыванию» является обдув поверхности восстановленной детали цилиндрической формы горячим воздухом или газом. После стадии восстановления, когда необходимо добиться минимального содержания закалочных структур в металле сплавления, необходимо перейти к стадии, где необходимо получить закалочные структуры в поверхностном слое восстановленной детали с целью повышения ее износостойкости. Повышение износостойкости достигается закалкой поверхности детали, которая может осуществляться любым высокоэффективным способом, например электромеханическим упрочнением.The cooling rate depends on the content in the metals of the strip and the restored part of the alloying elements and carbon. The cooling rate is lower, the more the strip and the recovered part of the alloying elements and carbon are contained in the metals. The required low cooling rate of the restored surface of the part is ensured by an arcless heat source, for example, an induction unit. Immediately after welding the strip, the reconstructed part of the surface of the part is heated by several inductors. Inductors heat the surface of the part to a temperature of 50 ° C above point A s1 . The indicated temperature is necessary to reduce internal stresses in the metal of the restored cylindrical part. By changing the gap and width of the induction wire or by using magnetic cores, it is possible to achieve rapid heating and slow cooling of the surface of the restored cylindrical part. The inductor moves directly behind the tool, welding the strip onto the surface of the cylindrical part. When restoring cylindrical parts, a detachable inductor can be used, the design of which is described in the source [3, p. 180]. After heating with an induction heat source, it is recommended to “wrap” the surface of the restored part with materials that have the lowest heat transfer, such as asbestos chips, to reduce the cooling rate of the restored surface. An alternative to wrapping is blowing the surface of the reconditioned cylindrical part with hot air or gas. After the recovery stage, when it is necessary to achieve a minimum content of quenching structures in the alloy metal, it is necessary to go to the stage where it is necessary to obtain quenching structures in the surface layer of the restored part in order to increase its wear resistance. The increase in wear resistance is achieved by hardening the surface of the part, which can be carried out by any highly efficient method, for example, electromechanical hardening.
В качестве глубины упрочненного слоя обычно принимают глубину, содержащую не менее 50% мартенсита. Экспериментальные исследования показывают, что цилиндрические образцы малых и средних диаметров имеют наибольшую износостойкость и усталостную прочность с получением упрочненного слоя при соотношении его толщины к диаметру упрочняемой детали, равном 0,02÷0,01. Процесс упрочнения поверхности восстановленной детали проводится на обычных режимах.The depth of the hardened layer is usually taken to be a depth containing at least 50% martensite. Experimental studies show that cylindrical samples of small and medium diameters have the greatest wear resistance and fatigue strength with obtaining a hardened layer with a ratio of its thickness to the diameter of the hardened part equal to 0.02 ÷ 0.01. The process of hardening the surface of the restored part is carried out in normal conditions.
Процесс восстановления изношенной поверхности детали цилиндрической формы поясняется чертежом и происходит в следующей последовательности. Восстанавливаемую вращающуюся деталь (поз.1) с определенным усилием F поджимают роликом (поз.2), расположенным под углом α. К ролику (поз.2) подведено рабочее напряжение от силового понижающего трансформатора (на чертеже не изображен). Из подающего устройства (поз.3) осуществляют подачу полосы (поз.4) к ролику (поз.2). В клиновом зазоре, образованном поверхностями детали и полосы, возбуждают электрическую дугу (поз.5), которая частично расплавляет поверхность восстанавливаемой детали и разогревает поверхность полосы с образованием прослойки расплавленного металла. В целях защиты прослойки расплавленного металла от влияния воздуха в зону соединения подается защитный (инертный) газ. В прослойку расплавленного металла подается присадочная медная проволока (поз.6), которая попадает в прослойку расплавленного металла в виде капель. При вращении детали полоса самозатягивается на ее поверхности, а через ролик дополнительно пропускаются импульсы тока. Число оборотов вращения восстанавливаемой детали цилиндрической формы, время импульсов тока и время пауз между импульсами тока подбираются таким образом, чтобы осуществлялось перекрытие единичных площадок точек сцепления привариваемой полосы с поверхностью детали. После процесса приварки производится медленное охлаждение во избежание образования закалочных структур. За инструментом движется индуктор (на чертеже не показан), осуществляющий нагрев восстановленной поверхности и последующее ее медленное охлаждение.The process of restoring the worn surface of a cylindrical part is illustrated in the drawing and occurs in the following sequence. The rotating part being restored (pos. 1) is pressed with a certain force F by a roller (pos. 2) located at an angle α. The operating voltage from the power step-down transformer (not shown in the drawing) is brought to the roller (pos. 2). From the feed device (pos. 3), the strip (pos. 4) is fed to the roller (pos. 2). In the wedge gap formed by the surfaces of the part and the strip, an electric arc is excited (pos. 5), which partially melts the surface of the restored part and heats the surface of the strip with the formation of a layer of molten metal. In order to protect the layer of molten metal from the influence of air, a protective (inert) gas is supplied to the connection zone. A filler copper wire (pos. 6) is fed into the layer of molten metal, which enters the layer of molten metal in the form of droplets. When the part rotates, the strip self-tightens on its surface, and current pulses are additionally passed through the roller. The number of revolutions of rotation of the reconditioned part of a cylindrical shape, the time of the current pulses and the time of pauses between the current pulses are selected so that unit areas of the weld strip adhesion points overlap with the surface of the part. After the welding process, slow cooling is performed to prevent the formation of quenching structures. An inductor (not shown in the drawing) moves behind the tool, heating the restored surface and then slowly cooling it.
После процесса приварки производится процесс упрочнения восстановленной поверхности детали электромеханической обработкой, а затем осуществляется чистовая обработка восстановленной поверхности до требуемых геометрических размеров.After the welding process, the process of hardening the restored surface of the part by electromechanical processing is carried out, and then the finished surface is finished to the required geometric dimensions.
Таким образом, предложенный способ позволяет восстановить изношенные поверхности деталей машин цилиндрической формы из среднеуглеродистых и среднелегированных сталей, получить равнопрочное соединение восстанавливаемой поверхности детали с приваренной полосой, снизить внутренние напряжения в образованном соединении, уменьшить количество внутренних дефектов в зоне соединения, повысить срок эксплуатации восстановленной детали при высокой производительности процесса.Thus, the proposed method allows to restore the worn surfaces of parts of cylindrical machines from medium carbon and medium alloy steels, to obtain an equal strength connection of the restored surface of the part with the welded strip, reduce internal stresses in the formed joint, reduce the number of internal defects in the joint zone, increase the life of the restored part when high performance process.
ЛитератураLiterature
1. Клименко Ю.В. Электроконтактная наплавка, М., «Металлургия», 1978., 128 с.1. Klimenko Yu.V. Electrical contact surfacing, M., "Metallurgy", 1978., 128 S.
2. Патент №2085354.2. Patent No. 2085354.
3. Установки индукционного нагрева: Учебное пособие для вузов. Под ред. А.Е.Слухоцкого. - Л.: Энергоиздат. Ленингр. Отделение, 1981. - 328 с.3. Induction heating installations: Textbook for universities. Ed. A.E.Slukhotsky. - L.: Power Publishing House. Leningra. Branch, 1981. - 328 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007107551/02A RU2352444C2 (en) | 2007-02-28 | 2007-02-28 | Method of recovering worn-out surfaces of machine parts |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007107551/02A RU2352444C2 (en) | 2007-02-28 | 2007-02-28 | Method of recovering worn-out surfaces of machine parts |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007107551A RU2007107551A (en) | 2008-09-10 |
| RU2352444C2 true RU2352444C2 (en) | 2009-04-20 |
Family
ID=39866444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007107551/02A RU2352444C2 (en) | 2007-02-28 | 2007-02-28 | Method of recovering worn-out surfaces of machine parts |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2352444C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2667948C1 (en) * | 2017-04-20 | 2018-09-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Low-carbon steel parts surface electromechanical processing method |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111958116B (en) * | 2020-08-19 | 2022-05-24 | 郑州机械研究所有限公司 | Manufacturing device and manufacturing method of babbitt bearing bush |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1433739A1 (en) * | 1987-01-20 | 1988-10-30 | Башкирский сельскохозяйственный институт | Method of restoring worn surfaces of machine parts |
| RU2085354C1 (en) * | 1995-02-21 | 1997-07-27 | Башкирский государственный аграрный университет | Method of restoration of worn out surfaces of machine parts |
-
2007
- 2007-02-28 RU RU2007107551/02A patent/RU2352444C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1433739A1 (en) * | 1987-01-20 | 1988-10-30 | Башкирский сельскохозяйственный институт | Method of restoring worn surfaces of machine parts |
| RU2085354C1 (en) * | 1995-02-21 | 1997-07-27 | Башкирский государственный аграрный университет | Method of restoration of worn out surfaces of machine parts |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2667948C1 (en) * | 2017-04-20 | 2018-09-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Low-carbon steel parts surface electromechanical processing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007107551A (en) | 2008-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5942289A (en) | Hardfacing a surface utilizing a method and apparatus having a chill block | |
| CN104379269B (en) | Method for producing rolling roll, rolling roll, and device for producing rolling roll | |
| US7540402B2 (en) | Method for controlling weld metal microstructure using localized controlled cooling of seam-welded joints | |
| RU2591907C2 (en) | Method of making steel component by butt fusion welding and component made using said method | |
| US20030121574A1 (en) | Process for producing wear-resistant surface layers | |
| CN102528222B (en) | Overlaying-combining-remanufacturing substrate material for Cr4 and Cr5 series of hot rolling work rolls and back-up rolls | |
| US5770832A (en) | Method for determining and controlling the cooling rate for metal alloys in an electrical resistance welding process | |
| JP4486639B2 (en) | Laser welding method for continuous production process, apparatus therefor, and rolled plate for laser welding | |
| JP2021079419A (en) | Welding method for carbon steel material | |
| AU709229B2 (en) | Stainless steel surface claddings of continuous caster rolls | |
| CN101722385A (en) | Flux-cored wire and method for welding hot-rolled back-up roll by same | |
| RU2352444C2 (en) | Method of recovering worn-out surfaces of machine parts | |
| Guo et al. | Effect of material position on microstructure and mechanical properties of friction stir welded dissimilar austenite–ferrite stainless steels joints | |
| JP4676421B2 (en) | Laser welding method for continuous manufacturing process | |
| CN114406512A (en) | A welding and electric pulse heat treatment process for dissimilar alloys | |
| Vahdatkhah et al. | Weld repair of gas turbine disc: optimization of pulsed TIG welding process parameters and microstructural analysis of Cr–Mo-V Steel | |
| US6307178B1 (en) | Method for welding shaped bodies made of carburized heat-resistant steel | |
| JP2015504005A (en) | Method for producing steel components by flash butt welding, and components created using this method | |
| WO2008086028A1 (en) | Method for controlling weld metal microstructure using localized controlled cooling of seam-welded joints | |
| Medovar et al. | Electroslag refining with liquid metal for composite rotor manufacturing | |
| KR100245471B1 (en) | Composite roll for metal rolling and manufacturing method thereof | |
| Chauhan et al. | A review on effect of process parameters on submerged arc weldment | |
| RU2699488C1 (en) | Method of multilayer surfacing with high-heat steels of high hardness in nitrogen-containing medium | |
| Bagchi et al. | Microstructural Evolution and Iron Dilution in Synergic Metal Inert Gas-Welded IN-625 Overlays on AISI 4140 Steel: Effect of Heat Input | |
| Ebrahimnia et al. | Application of a low heat input deposition process for refurbishment of worn pm forming dies using Fe-Ni based filler metal |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100301 |