Способ выполнения неразъемного соединения деталей из низкоуглеродистой стали

сОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(1) М. Кл. В 23 К 9/16 с присоединением заявки йо Государственный комитет СССР по делам изобретениИ и открытий.(72) Авторы изобретения В.В.Зеленов, Н,П.Зефиров, В,Я.Иванин, Б,Ф.Индейкин, В.П,Кудряшов и В,МКротов Ярославский ордена Ленина моторный завод(54) СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ НЕРАЗЪЕМНОГО СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИИзобретение относится к машиностроению, а именно к производствуавтомобильных и тракторных коробокпередач и может быть использованопри.изготовлении шестерен с кбльцами .синхронизаторов указанных коробок .передач,Шестерни современных автомобильных синхронизированных коробок передач имеют наружный зубчатый венец,конусное синхронизирующее кольцои зубчатый венец для сцепления смуфтой синхронизатора. Шестерни,как правило, изготавливают составными из нИэкоуглеродистых сталей иподвергают химико-термической об-работке, например цементации и закалке.Известен способ соединения раздельно изготовленных деталей шестерен с помощью напрессовки и электроннолучевой сварки с последующейхимико-термической обработкой сваренных деталей (1. 25Однако для осуществления описываемого способа необходимо сложноедорогостоящее оборудование, что обусловливает высокую стоимость изготовления шестерен, 30з Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ изготовления сварных блоков шестерен иэ низкоуглеродистых сталей для тракторных коробок передач. Этот способ включает: получистовую раздельную механическую обработку деталей блока; сборку блока шестерен с запрессовкой деталей; нагрев блока до 420-430 С для обеспечения качества сварки; электродуговую сварку плавящимся электродом из низкоуглеродистой стали; отпуск с нагревом для снятия остаточных напряжений в шве; цианирование, закалку и отпуск и последующую окончательную механическую обработку (21. Недостатки этого способа: многократный нагрев собранного узла; коробление деталей после сварки; хрупкость сварного шва после цементирования или цианирования и закалки; не - воэможность его применения для деталей малых сечений,Цель изобретения - сохранение проч- ностИ и вязкости сварного шва в сваренных деталях после термохимической обработки и закалки .Формула изобретения Это достигается тем, что в предлагаемом способе сварку двух деталейпроизводят плавящимся электродомиз хромоникелевой проволоки с глубиной не менее чем в полтора разабольшей глубины слоя насыщения углеродом и азотом в процессе термохимической обработки,Эксперименты, проведенные на Ярославском моторном заводе, на 15 опытных образцах, изготовленных из стали15 ХГН 2 ТА, показали, что соединениешестерни и конусного кольца синхронизатора, полученное аргонно-дуговой сваркой с применением электродаиз хромоникелевой проволоки, обладает высокой прочностью, поверхностьсварного шва не насыщается углеродомпри цементации.На фиг,1 показана шестерня с фрикционным кольцом синхронизатора; нафиг.2 - поперечный разрез сварногошва.На фигурах даны следующие обозначени я: 1 - шестерн я; 2 - фри кционноекольцо; 3 - сварной шов; 4 -слойцементации на поверхностях шестернии кольца,Проводилось соединение двух деталей, а именно шестерни коробки передач с фрикционным кольцом синхронизатора, изготовленных из стали15 ХГН 2 ТА (ГОСТ 4543-71). Высота сопрягаемого пояска шестерни и кольцасоставляет 5 мм,Состав стали,%; углерод - 0,130,18; марганец - 0,70-1,00; хром -0,70-1,00; никель - 1,8-2,0 1 титан0,06-0,12; остальное железо.Сост.ав электрода, %: углерод0,06-0,12; кремний не более 0,8;марганец не более 0,7; хром 20,0-23,0никель 35,0-39,0 у титан 0,7-1,2 у.алюминий не более 0,5; вольфрам2,8-3,5; сера не более 0,020; фосфор не более 0,030; церий не более0,05; железо остальное.После чистовой механической обработки на шестерню 1 напрессовывали фрикционное кольцо 2 и сваривалиаргонно-дуговой сваркой плавящимсяэлектродом из хромоникелевой проволоки с глубиной шва 2,0-2,5 мм, После сварки комплект подвергали цементации на глубину 1,0-1,3 мм, закал-,ке в масле и отпуску до твердостиНРС 58-62. Затем производили шлифовку внутреннего отверстия, торцовшестерни и конуса кольца синхронизатора,Усилие разрыва шва при Распрессовке шестерни и конусного кольца,сваренных в среде аргона, составлет29,6 т, что вполне достаточно, исходя из условий работы узла,Параллельно была проведена сваркаоднотипных деталей в среде углекислого газа, изготовленных из этойже стали. Усилие разрыва при распрессовке щестерни и конусного кольца,сваренных в углекислом газе, составило 36 т.Использование предлагаемого спо;соба выполнения неразборного соединения двух деталей из низкоуглеродистых сталей обеспечивает по сравнению с существующими способамиизготовления аналогичных деталей15 следующие преимущества:1, Возможность получения дешевыхизделий, Если стоимость сварки шестерни с кольцом синхронизатора электроннолучевой сваркой составляет20 53 коп на одну деталь, то стоимостьсварки аналогичных деталей предлагаемым способом в среде углекислогогаза составляет 17,6 коп на однудеталь,25 2, Сохраняется прочность и вязкость шва после термической обработки.3, Не требует дорогостоящих электроннолучевых установок .4. Способ рентабелен в условияхмелкосерийного производства ипри ремонте деталей,Способ выполнения неразъемногосоединения деталей из низкоуглеродистой стали, преимущественно шестерен коробки передач с фрикционным40 кольцом синхронизатора, дуговой сваркой с последующей термохимическойобработкой в науглероживающей илиазотирующей среде и закалкой, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью сохранения прочности и вязкости шва после термохимической обработки и закалки, сварку производятплавящимся электродом из хромоникелевой проволоки с глубиной проваращ не менее чем в полтора раза большейглубины слоя насыщения углеродом иазотом в процессе термохимическойобработки,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе,1. Сварные зубчатые колесаНИИИНФОРМТЯЖМАШ, М 1969, с,47-48,2, Сварные зубчатые колесаНИИИНФОРМТЯЖМАШ, М., 1969, с,16-18,721272 фиа 2 Составитель В,Гордоедактор Г,Нечаева Техред М,Петко Корректор М,Виг Заказ 45/13 Тираж 1160 Подписно ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и октрытий 113035, Чосква, Ж, Раушская набд,4/