Способ восстановления деталей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧ ЕС КИХРЕСПУБЛИК 372 АЗ 9) (1) 19/06 55 В ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(54) СП ЕНИЯ )1 ЕТАЛЕ ВПССТ Изобретение относитспроизводству, в частносвосстановления изношеннплавкой жидким металлом,Известные способы наплавки изшенных деталей жидким металлом вчают предварительную механическуобработку для удаления выступоввосстанавливаемой поверхностицентраторов напряжений (авт, св.Р 12224 10, кл, В 22 П 19/00), чтприводит к усложнению и удорожанипроцесса, Нагрев деталей перед нплавкой до температуры близких кпературе плавления требует исполвания сложного и ророгого нагревтельного оборудования и мер по ихранению восстанавливаемой поверности от окисления (авт, св, М 10кл, б. 23 К 9/04). Подплавление иверхности заготовок во время напки различными экзотермическими о мазками не димо добит плавляемог кл, В 221)В качес соб восста Мф 261134,.необхо я к литеином ти к способа ых деталей н ан спое прототипа вы овления детал кл, В 22 т) 19 втсв,1968),ключающи у поВРрхности ча и заливку ее расорме, Неростатвляется проролжии ограниченность або он и, установкув литейной Фого способа ясть процессаименения.ью изобретенивремени проце ото ла ком э тельн его тем- ьзо- а- редоляетса васс ТРХНОЛ овлеческих деталей лен 182 поверх ,алие к МР, ГО ч з.гл заласн вк О/029193, Бюл,но-констравлики АНвальский,И,А,Махнкоут импульйкое свидекл. В 22 П(57) Использование: в литейном производстве, в частности в способах восстановления изношенных деталей н плавкой жидким металлом, Сущность: восстанавливаемую заготовку перед установкой и заливкой ее расплавом в литейной форме обрабатывают поо гружением в перегретый на 10100 расплав металла в ковше с одновременным ее перемещением и вибрацией, и выдержкой на воздухе до образования потемненной шлаковой корки, ура ляемой непосредственно перед установкой заготовки в литейную форму,желательно, когда ься высокого каче о слоя (авт, св.19/00) ия и расширение ег возможностРя способе восстано включающем обработку готовки, установку и плавом в литейной Фор изобретению, обработкдут с погружением в перегретый на10100 С расплав металла в ковшес одновременным ее перемещением и.вибрацией 1 и выдержкой на воздухе дообразования потемневшей шлаковой корки, удаляемой непосредственно передустановкой заготовки в литейную Форму,Использование вибрации и перемещений заготовки в объеме ковша даетвозможность ускорить нагрев и оплавление в 2-3 раза, Кроме того, целенаправленные перемещения (вращения)или вибрации заготовки дают возмож".ность локализовать на поверхности заготовки зоны преимущественного оплавления, О скорости тепловых процессовможно судить по скорости изменениятемпературы расплава, которая длязаготовки в 100 кг с вибрацией в 10 тонном ковше составляют не меньше10 С/мин, а без нее - 3-5 С/мин, Оплавление такого образца с вибрациейзаметно ужепосле 2,0 мин, без вибрации - церез 5 мин и более. Для быстрого ураления подплавленного разупроцненного слоя на поверхности,погруженной в расплав заготовки, вибрация должна иметь характер серийударов с частотами 1-20 Гц, При частоте электрогидраолицеского вибратора 8 Гц стокилограммовая заготовкаоплавляется на 10 кг за 3 мин,Так как теплота расплава расходуется на нагрев заготовки и ее плавление, то, цтобы не допускать переохлаждения расплава ниже темпЕратурыразливки, его перегревают на 10100 С в зависимости от веса заготовки и времени ее выдержки в ковше. 40Нижний предел перегрева обусловлентем, цто раже при минимальном поглощении теплоты расплава заготовкойнебольшого веса температуры расплавапонижается за счет нагрева вибрирующей штанги, на которой погружаютэлектрод. Йсхоря из того, цто минимальное время погружения приблизительно равно 0,5 мин, практически для десятитонного ковша с расплавом сталидостаточное время перегрева при использовании нефутерованной стальнойштанги равно 10 С. Максимальный перегрев - 100 С обусловлен возможностями используемого печного оборудования, стойкос 1 ью футеровки ковшей и55потерями тепла при выпуске, Причемдля наплаоки целесо образно использо.вать объемы ковшей,не превышающиегде Ч скорость парения температуры при оплавлении заготоооки, С/мин;время оплавления; 30 тонн. т.е те ковши, которые вмещают разовый выпуск металла из наиболее. Распространненых типов плавильных печей.Извлекаемая из ковша после оплавления заготовка всегда проходит через шлак, при этом на ее поверхностинамораживается слой шлака, который,охлаждаясь на возрухе, превращаетсяв твердую потемневную корку Толщинаэтой корки в зависимости от маркишлака, его температуры и других внешних условий может быть в пределах1-20 мм, В тверром состоянии коркаочень хрупкая, поэтому без трудаураляется перед наплавкой постукиванием по ней молотком или ударнымвстряхиванием заготовки, В данномслучае шлаковая корка предохраняетоплавленную поверхность от окисленияи охлаждения, поэтому ее необходимоудалять непосредственно перед операцией наплавки, Продолжительность выдержки заготовки лимитируется лишьготовностью следующей операции, таккак шлаковая корка темнеет сразу,через 15-30 с после извлечения заготовки из ковша, Отбивка темнойкорки обнажает раскаленную поверхность заготовки, которую во избежание окисления и охлаждения следуетнаплавлять сразу, Охлаждение заготовки в шлаковой корке до комнатной температуры показало, что оплавленнаяповерхность не имеет следов высокотемпературной коррозии, а имеет металлический блеск и узорчатый микрорельеф -. результат выплавления эвтектицеской составляющей сплава,Погружение в расплав перед наплавкой в каждом конкретном случаеможет быть использовано для нагревазаготовки, очистки и подплавления поверхности, оплавления с целью придания необходимых размеров и формы заготовки, оплавления с целью удалениядефектного слоя,Восстановление деталей производятпо следующей технологии,Металл до наплавки и оплавленияперегреоают в печи выше температурыразлиоки на температуру ЬТ, равнуюЬт = Утл + Ьть18223 ЬТ - потери температуры при выпуске стали,Формула изобретения Способ восстановления деталей, включающий обработку поверхности заготовки, установку и заливку ее расплавом в литейной форме, о т л и ч а" ю щ и й с я тем, цто, с целью сокращения времени процесса восстанов" ления и расширения его технологических воэможностей, обработку велут погружением в перегретый на 10-100 С расплав металла в ковше с одновременным ее перемещением и вибрацией и выдержкой на воздухе, до образования потемневшей шлаковой корки, удаляемой непосредственно перед установкой заготовки в литейную форму. Составитель Ю.КовальскийТехред М.Моргентал Корректор Н.Кешеля Редактор евт т и т в титиии ии та т ти вв т те в тЗаказ 2116 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, К, Раушская наб., д, 1/5и т тит итеаеииев вита тта и т т и итт Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Металл выливают иэ печи в ковш,в который опускают заготовку, закрепленную на вибрационном устройстве,Включают вибратор, производя одновременные перемещения заготовки пообъему ковша, После завершения оп Олаеления вибрацию прекращают, а заготовку извлекают через слой шлака навоздух. Отбивают потемневшую коркушлака и производят наплавку, заполнением зазора между заготовкой и ли" 15тейной формой жидким металлом,П р и м е р, Восстанавливали деталь " цилиндрический волновод длявиброимпульсной обработки расплавов,длиной 2 м, ф 160 мм с насадкой насвободном конце ф 2 ч 0 мм и длиной200 мм, Процесс наплавки был встроенв технологию разливки стали в литейном цехе таким образом, что при подаче одного 10 тонного ковша с металломвосстанавливался орин волновод, Приэтом волновор погружают в ковш с расплавом литейной стали с температурой1600 С на глубину 0,5 м насадкой нашлак. С частотой 8 Гц и энергией вэлектрическом импульсе 5 кйж включают электрогидравлический вибратор,к которому непогруженной частью эа"креплен волновол. Вибрируют в тецение 3 минут, производя также перемещение волновода по глубине. В результате температуру металла понижают до 1570 С, Изношенная насадка вол"оновода оплавилась до А 60 мм. Притаком размере удобно восстанавливать 40волновод в открытой литейной Форме,После того как волновод вынули, еговыдерживают на воздухе до потемненияшлаковой корки (2-3 мин), За это время литейную форму, выполненную по 45форме насалки волноводэ, заполняютжидким металлом (из этого же или другого ковша). В отверстие Формы подф 160 мм после отбивки шлаковой корки, опускают разогретый волновод до 501 72 бтребуемого уровня (возможен такжеподъем формы с жидким металлом к не"подвижному волноволу), Излишек металла вытесняется в кольцевое углубление на форме, После остывания волновод извлекают из Формы и очищают,Восстановленный таким образом волновод бып в рабочем состоянии, так какне требовал ральнейшей механицескойобработки, По своим служебным свойствам он приближался к цельному волноводу и превосходил волновод, дляремонта которого применялась сварка,Предлагаемый способ по сравнениюс прототипом и аналогами эа счет подплавления заготовки обеспечивает более высокое качество наплавки, обеспечивая возможность прогревать поверхность заготовки за 35 мин дотемператур, близких к температуреплавления сплава детали с минимальным окислением оплавленной потверхности, При этом поднимается верхняя граница интервала температур активной диФфузии на границе: поверхность заготовки - наплавляемый металл, Кроме того, качество наплавкиповышается эа счет растворения и вы-мывания примесных и легкоплавких фаэс поверхности заготовки (травлениев расплаве),