SU1758082A1

SU1758082A1 - Method of preparing part surface

Info

Publication number: SU1758082A1
Application number: SU894752444A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Олегович Надольский; Александр Николаевич Навознов
Original assignee: В.О.Надольский и А.Н.Навознов
Priority date: 1989-10-23
Filing date: 1989-10-23
Publication date: 1992-08-30

Abstract

Использование: дл ремонта и восстановлени деталей из закаленной стали. Сущность изобретени : дл получени прочного сцеплени 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 оплавлени последней при давлении инструмента 50-80 кгс/см2, и перемещении его по винтовой линии. После этого осуществл ют прикатку вершин с пропусканием тока в месте контакта инструмента и детали до местного ее оплавлени при давлении 30-40 кгс/см . 1 з.п.ф-лы, 1 табл.Use: for repair and restoration of hardened steel parts. SUMMARY OF THE INVENTION: To obtain a strong adhesion of coatings on the surface of hardened steel parts, a relief is preliminarily formed by machining the surface of the part with a tool with a profile corresponding to the profile of the recesses, and passing the electric current to the place of contact of the tool and the part until the local melts 80 kgf / cm2, and moving it along a helix. After that, the peaks are rolled by passing the current at the point of contact of the tool and part until it is localized at a pressure of 30-40 kgf / cm. 1 hp ff, 1 tab.

Description

Изобретение относитс к машиностроению , в частности к газотермическим методам нанесени покрытий, например, при ремонте и восстановлении деталей из закаленной стали.The invention relates to mechanical engineering, in particular, to gas-thermal coating methods, for example, in the repair and restoration of hardened steel parts.

Известен способ подготовки поверхности , включающий электроконтактную наплавку металла на поверхность вибрирующим электродом.There is a method of surface preparation, including electrocontact surfacing of metal on the surface with a vibrating electrode.

Недостатком такого способа вл етс необходимость дополнительной зачистки поверхности перед газопламенной обработкой с целью удалени поверхности окисной пленки, низка прочность сцеплени .The disadvantage of this method is the need for additional cleaning of the surface before flame treatment in order to remove the surface of the oxide film, low adhesive strength.

Известны также способы подготовки поверхности, включающие нанесение на поверхность детали канавок или накатки.Methods for surface preparation are also known, including applying grooves or knurling on a part surface.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ подготовки поверхности, заключающийс в выполнении на поверхности детали полукруглой резьбы с последующей-накаткой роликом дл осуществлени The closest to the present invention is a method of preparing the surface, consisting in carrying out a semicircular thread on the surface of the part, followed by a knurling roller to perform

пластической деформации их нагруженных слоев.plastic deformation of their loaded layers.

Недостатком известного способа вл етс большой расход напыл емого материала , невозможность нарезани канавок и резьбы на закаленных поверхност х деталей .The disadvantage of the known method is the high consumption of the sprayed material, the impossibility of cutting grooves and threads on the hardened surfaces of the parts.

Цель изобретени - повышение прочности сцеплени и сокращение расхода напыл емого материала.The purpose of the invention is to increase the adhesion strength and reduce the consumption of the sprayed material.

Поставленна цель достигаетс тем, что в способе подготовки поверхности деталей, преимущественно из закаленной стали перед нанесением покрытий напылением, включающем создание рельефа из чередующихс впадий и выступов, с последующей прикаткой вершин, рельеф формируют механической обработкой поверхности детали инструментом с профилем, соответствующим профилю углублений, и пропусканием в месте контакта нструмента и детали электрического тока до местного оплавлени по10The goal is achieved by the fact that in the method of preparing the surface of parts, mainly from hardened steel before applying coatings by spraying, including creating a relief from alternating depressions and protrusions, followed by rolling the peaks, the relief is formed by machining the surface of the part with a tool with a profile corresponding to the profile of the recesses, and passing an electric current at the point of contact of the instrument and a part to the local reflow of 10

СWITH

4 СЛ 004 SL 00

ОABOUT

Р° юR ° yu

следней, при давлении инструмента 50-80 кгс/см2 и перемещении его по винтовой линии .the last, with a tool pressure of 50-80 kgf / cm2 and moving it along a helix.

Прикатку вершин осуществл ют при пропускании электрического тока в месте контакта инструмента и детали до местного оплавлени последней и давлении инструмента 30-40 кгс/см .Pinnacle vertices carried out by passing an electric current at the point of contact of the tool and parts to the local melting of the latter and the pressure of the tool 30-40 kgf / cm.

Поскольку рельеф в предлагаемом способе формируетс выдавливанием и прикат- кой, а не нарезанием со сн тием стружки, то получаемый профиль имеет больший диаметр без сн ти стружки, следовательно, при напылении поверхности детали до требуемого размера расходуетс меньше металлического порошка, что существенно сокращает врем и стоимость восстановлени деталей.Since the relief in the proposed method is formed by extrusion and rolling, rather than cutting with chip removal, the resulting profile has a larger diameter without chip removal, therefore, when the surface of the part is sprayed to the required size, less metal powder is consumed, which significantly reduces the time and cost of repairing parts.

Известным способом при твердости поверхностного закаленного сло более 35 HRC аналогичный результат подготовки поверхности может быть достигнут только за счет проведени дополнительных операций , например предварительного отжига.In a known manner, when the hardness of the surface hardened layer is more than 35 HRC, a similar result of surface preparation can be achieved only by performing additional operations, for example, preliminary annealing.

Пример реализации способа.An example implementation of the method.

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 ТВЧ на глубину 1,5-3,5 мм,The worn-out shaft shaft of the additional gearbox of the DT-75 tractor was restored. The shaft was made of steel 45 (GOST 1050-74) and hardened to HRC 50 hardness at the HDTV unit to a depth of 1.5-3.5 mm,

Дл выдавливани примен ли инструмент , представл ющий собой ролик из твердосплавного материала ВК 8 с профилем наружного диаметра, соответствующим в конкретном случае профилю метрической резьбы с углом при вершине, равным 60°. Радиус закруглени вершины ролика на ширине 0,2 мм делаетс дл того, чтобы исключить образование стружки при выдавливанииFor extrusion, a tool was used, which was a roller made of carbide material VK 8 with an outer diameter profile that in the particular case corresponded to a metric thread profile with a pitch angle equal to 60 °. The radius of rounding of the roller tip over a width of 0.2 mm is made in order to prevent the formation of chips during extrusion.

На деталь и инструмент подавалс ток силой 450-500 А при напр жении 2-6 В, давление инструмента на деталь составл ло 50- 80 кгс/см . Обработка велась за один проход при скорости подачи инструмента 3-6 м/мин и шаге выдавливани 1,5 мм.A current with a power of 450-500 A at a voltage of 2-6 V was applied to the part and the tool, the pressure of the tool on the part was 50-80 kgf / cm. Processing was carried out in one pass at a tool feed rate of 3-6 m / min and an extrusion step of 1.5 mm.

Прикатка производилась также за один проход цилиндрическим твердосплавным роликом, имеющим двустороннюю фаску с углом к цилиндрической поверхности в 15°. Сила тока при обработке составл ла 450 А, давление инструмента на деталь 30-40 кгс/см2, шаг и скорость подачи инструмента аналогичны режиму выдавливани .Rolling was also carried out in a single pass with a cylindrical carbide roller having a double-sided chamfer with an angle to the cylindrical surface of 15 °. The current strength during processing was 450 A, the pressure of the tool on the part was 30–40 kgf / cm2, the pitch and feed rate of the tool were similar to the extrusion mode.

Газопламенна наплавка проводилась с напылением порошка марки ПГ-ХН80СРЗ при размере частиц 30-100 мкм и производительности его подачи 1,5-2,5 кг/ч. Рассто ние горелки от детали при напылении вGas-flame overlaying was carried out with powder PG-HN80SRZ powder sprayed with a particle size of 30-100 microns and a feed capacity of 1.5-2.5 kg / h. The distance of the burner from the part during spraying in

пределах 100-150 мм, давление кислорода 0,3-0,45 МПа, пропана 0,005 МПа.within 100-150 mm, oxygen pressure 0.3-0.45 MPa, propane 0.005 MPa.

Наибольша прочность сцеплени наплавленного металла с деталью достигаетс при оптимальном соотношении ширины зазоров между профил ми рельефа после обработки и шагом выступов S. С ростом ширины зазоров уменьшаетс заклинивающее действие подготовленной накатки, ноThe greatest adhesion strength of the deposited metal with the part is achieved at an optimum ratio of the width of the gaps between the relief profiles after processing and the step of the protrusions S. With an increase in the width of the gaps, the jamming effect of the prepared rolling decreases, but

увеличиваетс активное сечение напыленного сло . Практически замер ширины зазора I между деформированными выступами затруднен, поэтому на основании зависимости (3),The active cross section of the sprayed layer increases. Practically measuring the width of the gap I between the deformed protrusions is difficult, therefore, based on the dependence (3),

где «5 d2-d3 величина прикатки вершин: d2 - наружный диаметр поверхности после выдавливани ;where "5 d2-d3 is the size of the packing of vertices: d2 is the outer diameter of the surface after extrusion;

ds- наружный диаметр поверхности после прикатки вершин, т.е. на основании взаимосв зи параметров замка прикатанного выступа и величины прикатки 5 /2, можно построить зависимость прочности сцеплени гсц отд , т.е.г Сц f(5 ), имеющую в общем случае экспоненциальную форму, иds is the outer diameter of the surface after rolling the tops, i.e. on the basis of the interrelation of the parameters of the padded lug lock and the size of the 5/2 rolling, it is possible to construct the dependence of the adhesion strength gsd, i.e. Sc F (5), which in general has an exponential form, and

на основании этой зависимости выбирать оптимальные параметры обработки детали при подготовке ее поверхности к напылению .Based on this dependence, select the optimal parameters for machining the part while preparing its surface for spraying.

Предложенный способ позвол ет повысить прочность сцеплени напыл емых материалов с металлом основного издели , существенно снижает расход дорогих металлических порошков. Сравнительные данные способов подготовки поверхностиThe proposed method allows to increase the adhesion strength of the sprayed materials with the metal of the main product, significantly reducing the consumption of expensive metal powders. Comparative data of surface preparation methods

приведены в таблице.are shown in the table.

Экономи порошка на одно изделие составл ет 52 г на сумму 0,496 руб., экономическа эффективность предлагаемого способа 0,24 руб. на деталь. При этом значительно возрастают технические параметры восстановленного вала. Годова экономическа эффективность нового способа при восстановлении 800 валов составл ет 192 руб. Расчеты выполнены наThe economy of powder per product is 52 g in the amount of 0.496 rubles. The economic efficiency of the proposed method is 0.24 rubles. on the detail. This significantly increases the technical parameters of the restored shaft. The annual economic efficiency of the new method with the restoration of 800 shafts is 192 rubles. Calculations are made on

примере восстановлени валов в услови х Карсунского ремонтно-технического предпри ти Уль новской области.an example of the restoration of shafts under the conditions of the Karsunsky repair and technical enterprise of the Ulnovsk region.

Claims

1. A method of preparing the surface of parts, preferably of hardened steel, before coating by spraying, including creating a relief of alternating depressions and protrusions with subsequent rolling of peaks, characterized in

that, in order to increase the adhesion strength of the coatings and reduce the consumption of material, the relief is formed by machining the surface of the part with a tool with a profile corresponding to the profile

recesses, and passing an electric current at the point of contact of the tool to the local melting of the latter at a tool pressure of 50-80 kgf / cm2 and moving it along a helical line.

2. A method according to claim 1, characterized in that the rolling of the peaks is carried out by passing an electric current at the point of contact of the tool and part until the local melting of the latter and the pressure of the tool 30-40 kgf / cm.