Способ восстановления деталей наплавкой

.Н.Чуй ие для свар 979, с. 127,Металловед остроение,онту мая восста- деталей эмульсии сплавлен- действием ет жидкий по но ГОС УДАР СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Изобретение относится к рем шин и может быть использовано дл новления изношенных чугунныхнаплавкой.Целью изобретения является снижение склонности к хрупкому отслаиванию наплавленного на чугун металла.На фиг, 1 показана диаграмма изменения величины сопротивления отслаиванию в зависимости от скорости охлаждения; на фиг. 2 - установка для осуществления способа.Установка включает деталь 1, на которую производится наплавка и наплавочную проволоку 2. На фиг. 2 направление вибрации электрода (наплавочной проволоки) показано стрел ками 3. Кроме того, изображены струя 4 воздуха, струя 5 воды, область расплавленного металла с незатвердевшей поверхностью 6, наплавленный слой 7. Струю 5 охлаждающей водно ют в зону, где поверхность р металла уже затвердела под и 4 воздуха, которая охлажда(54) СПОСОБ ВОССТ НИЯ ДЕТАЛЕЙ НАПЛАВКОЙ(57) Изобретение относится к ремонту машин, преимущественно к восстановлению наплавкой изношенных деталей из чугуна, Цель изобретения - снижение склонности наплавленного слоя к хрупкому отслаиванию от материала основы, Для этого необходимо принудительное охлаждение проводить со скоростью от 700 до 1200 К/с. 2 ил. металл с некоторой скоростью. Подача водной струи на затвердевшую поверхность слоя наплавки резко увеличивает скорость кристаллизации расплавленного металла, расположенного под затвердевшим поверхностным слоем. Такое ускорение охлажде-ния расплавленного металла многократносокращает длительность пребывания расплавленного металла в контакте с материалом основы, Вследствие этого графит материала основы не успевает полностью раствориться в жидком металле. Если длительность контакта жидкого металла на- О плавки с материалом основы превышает,сО(3 определенную величину, графит основы успевает полностью раствориться в расплавеф и при последующей кристаллизации области жидкого расплава с содержанием углерода более 2,14 превращается в хрупкий белый чугун, образующий сплошную прослойку между основой и наплавленным слоем. При ударной нагрузке эта прослойка хрупко разрушается и является причиной отслаивания наплавленного слоя от подложки. Если направление струи воздуха40 противоположно направлению перемещения наплавленного слоя, то отдельные капли от струи водной эмульсии уносятся и попадают на поверхность расплава, образовавшегося в электрической дуге. Чтобы исключить попадание отдельных капель на поверхность расплавленного металла, струи воздуха и охлаждающей жидкости направлены в сторону перемещения наплавленного слоя.При принудительном охлаждении наплавленного на чугун слоя со скоростью менее 700 К/с весь графит успевает раствориться в расплаве и поэтому на границе между наплавкой и основой наблюдается наибольшее количество ледебурита.С увеличением скорости охлаждения выше 700 К/с графит не успевает раство риться в расплаве и чем больше скорость охлаждения, тем меньше графита растворяется в расплаве. Из-за этого наблюдается непрерывное уменьшение количества ледебурита в зоне контакта между наплавкой и основой и увеличение доли распавшегося аустенита перлит и вторичный цементит), который имеет меньшую хрупкость, чем ледебурит, За счет этого увеличивается работа сопротивления отслаиванию наплавки от основы (фиг. 1),При скорости охлаждения больше 1200 К/с на границе между наплавкой и основой в структуре распавшегося аустенита появляются первые иглы мартенсита, который, являясь хрупкой фазой, повышает склонность к хрупкому отслаиванию наплавки от основы при ударном нагружении.В таблице приведены значения величины сопротивления наплавленного слоя отслаиванию при ударных нагрузках при использовании вибродуговой наплавки по предлагаемому способуа также процент площади, покрытой прослойками белого чугуна. Как видно из этой таблицы, предлагаемый способ позволяет почти полностью исключить образование эвтектического цементита на поверхности контакта материала основы и наплавки и добиться повышения сопротивления отслаиванию наплавки от основы при ударных нагрузках до уровня сопротивления этим воздействиям материала основы,П р и м е р, Способ реализуют на шкивах комбайна "Нива", изготовленных иэ чугуна КЧГОСТ 1215-79), в которых износ составляет 2-3 мм, что исключает возможность дальнейшей эксплуатации, Шкивы наплавляют проволокой иэ низкоуглеродистой стали диаметром 2 мм с содержанием углерода 0,08 (ГОСТ 3282-79), вибродуговой головкой ОКСУХЛЧ ГОСНИТИ в комплекте со сварочным преобразователем РСГ. Толщина наплавленного слоя составляет 3 мм, что позволяет после проточки на токарном станке получить номинальные размеры. Скорость охлаждения равна 10001050 К/с, при этом струю охлаждающей водной эмульсии подают в зону, где поверхность расплавленного металла эатвердевает под действием охлаждающей струи воздуха. Таким образом. резкое увеличение скорости кристаллизации многократно сокращает длительность контакта расплавленного металла с чугунной основой, вследствие чего графит материала основы не успевает полностью раствориться в жидком металле и концентрация углерода в расплаве не превышает 2,14. При кристаллизации не образуются сплошные ледебуритные прослойки между наплавкой и чугунной основой, что подтверждают специальные металлографические исследования, Это обеспечивает высокую стойкость наплавленного слоя при ударном нагружении.Наплавленный слой хорошо обрабатывается на токарном станке, отслаивания наплавленного слоя не наблюдается. Специально проведенные механические ис- пытания показывают, что наплавленный слой не отслаивается от основы даже при нагрузках, превосходящих прочность чугуна КЧГОСТ 1215-79 при динамическом нагружении,Формула изобретения Способ восстановления деталей наплавкой, включающий принудительное охлаждение наплавленного слоя, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения склонности наплавленного слоя к хрупкому отслаиванию от материала основы при восстановлении чугунных деталей, принудительное охлаждение проводят со скоростью от 700 до 1200 К/с,1682108Составитель А, Синькова Редактор М. Стрельникова Техред М.Моргентал Корректор Т, Палий Заказ 3369 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Рауаская наб 4/5Г 1 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101