Способ дуговой наплавки конусов и чаш загрузочных устройств

Ж 1763121 А 1 СОЮЗ СОВЕТСНИХсалевЮФ 4 СапРЕСПУБЛИК 5 В РСТВЕННЬ 1 Й КОМИТЕТ РИЕЙИЙМИ ОЗНРЫТИЙГКНТ СССР ГОС ОПИСАН ЬСТВУ 1 2(21) 4843486/08 (54) СПОСОБ ДУГОВОЙ НАПЛАВКИ КОНУСОВ(46) 23,09,92. Бюл, ЛУ 35 (57) Использование: упроцнение нап(71) Иариупольский металлургический лавкой рабочих поверхностей деталей,институт , Сущность .изобретения: наплавку произ(72) С,В.Гулаков, И,С.Исерсон водят строцными швами в виде парали И.В. Головачев лельных дуг. Отношение стрелки дуги(56) Сторожин Д.А. и др, Изготовление к ее хорденаходится в пределах 0,05 и эксплуатация загрузочных устройств03. При .наплавке каждого последуюдоменнь 1 х печей. -Н.: Металлургия, щего слоя траекторию изгиба дуговых1973, с.239-244, рйс.187, 189, швов изменяют на противоположную,Юзвенко П.А. и др, Газоабразивная симметричную по отйошению к предыдуизносостойкость никелькарбидхромово- щему слою. 3 ил., 1 табл,го сплава, предназнаценного для нап"- в кн.; Теоретицеские и техйологи"ческие основы наплавки. -Киев; ИЗСим, Б.О.Патона, 1980, с,86-88..-фТехнологицеская инструкция йо ав-томатической дуговой наплавке койусов и цаш засыпных аппаратов домен,ных печей ИТ-79. Киев : ИЭС,1979. Важным требованием, которое предьяв- О ляется к наплавленному металлу кон- Ы тактных поясов конуса и чаши, являет- ф ся, постоянство износостойкости по Э :всей наплавленной йойерхности (одно- а родность). Между тем, природа наплавки высоколегированных сплавов такова, что в наплавленном слое, состоящем из множества валиков, образуются гетерогенные зоны с разной ориентацией, морФологией и составом износостойкой Фазы и матрицы сплава.Конус.и чашу можно наплавить, применив наплавку отдельными валиками Изобретениму производступрочнения ра относится к свароцно-,у, а именно, к способам оцих поверхностей нап- . эксплуатации загрузоц".вк 1В процессеных устройствтактных повертов (конусовразивного изнся рельеФ, ухтактных запорсопровождаетсми, требует о доменных печей на кон ностях запорных элеменчаш) за счет газоабса (продува) появляет . дшающий условия коных элементов, Их ремонтзначительными затрататановки доменной печи.176312по кольцу. Недостатком этого процес)са наплавки является низкое качествонаплавленного слоя из-за возможностиего отколов от основного металла из 5за отсутствия автоподогрева.Известен способ широкослойной наплавки контактных поясов колеблющимсяили расщепленным электродом, позволяющий повысить однородность наплавленного слоя. 8 этих условиях образуется сварочная ванна больших размерови скорость охлаждения при ее затвердевании небольшая, что. способствуетобразованию графита в сплаве, растворению упрочняющей фазы в матрицеи, как следствие, к снижению износо"стойкости наплавленного слоя.Наиболее близким по сущности идостигаемому эффекту является способстрочной наплавки контактных поясовс возвратно-поступательным перемеще-нием электрода вдоль образующей детали,Из-за нестабильного качества по 25длине порошковой ленты (непостоянствокоэффициента заполнения, просыпанияшихты, ее неоднородности и др,) дос"таточно небольшого участка плохойленты, чтобы сформировать участок ЗОконтактного пояса с низкими служебными характеристиками, Эта зона поясабудет наиболее подвержена продуву,что приведет к выходу из строя засыпйого аппарата.35Строчная наплавка контактного пояса конуса или чаши прямолинейными,швами, сориентированными вдоль образующей изделия, обеспечивает автоподогрев наплавляемой поверхности, чтопредотвращает отколы наплавленногослоя. Однако такая ориентация швовявляется благоприятной для образова"ния продувов. Это связано с тем, чтьпри использовании для наплавки порош,5ковой ленты из"за высыпания шихты, 1неоднородности ее состава по длине ,электрода могут быть наплавлены поперек контактного пояса отдельные строчки с низкими служебными характеристи"ками. Продувам способствует также неоднородность наплавленного слоя в по"перечном относительно шва сечениииз-за особенностей процесса дуговойнаплавки,55Устранить этот недостаток, повысив тем самым качество наплавленногослоя, можно, осуществив строчную нап"лавку швами в виде параллельных дуг,14размеры которых регламентируются отношением стрелки дуги к ее хорде,равным 0,05,.0,3. Тогда на пути продува вместо одного будут расположены25 валиков наплавленного металла,что сводит к минимуму возможностьпродува из-за деФектов ленты на отдельных ее участках.Изменением при многослойной наплавке контактного пояса в каждом последующем слое положения дуговых швовна противоположное, симметрично относительно швов предыдущего слоя,обеспечивается снижение неравномерности высоты наплавки по поверхностиупрочненного слоя и в еще большей степени устраняется возможность проду"вов в области контактного пояса.Цель изобретения - повышение качества наплавленного слоя и срока службы изделия.На фиг.1 показана известная схема(прототип) строчной наплавки контактного пояса прямолинейными швами,сориентированными вдоль образующейдетали. Точками на наплавленной поверхности условно показана упрочняющая Фаза. В месте ее отсутствия показана зона продува,На Фиг.2 показана предлагаемаясхема наплавки дуговыми швами первого слоя, на Фиг.3 - двухслойная наплавка, где Формирование дуговых швоввторого слоя противоположно этомупараметру в первом слое. На фиг. 2расстояние между точкамии 2 стрелка дуги,а расстояние между точками 3 и 4 - ее хорда, На фиг.3 позицией 5 показана схема наплавки первого слоя (пунктирные линии), а позицией 6 - второго слоя (сплошные линии). Рассматривая схему строчной наплавки контактного пояса прямолинейными швами (см.фиг,1) видно, что в случае просыпания шихты в ленте возможноформирование отдельных нелегированных валиков, в которых отсутствует упрочняющая фаза, Это место является благоприятным для появления продувов при эксплуатации упрочненной по указанной технологии деталей. Вероятная область и направление продува показаны на Фиг. 1 последовательностью стрелокУменьшить вероятность продувов контактного пояса можно, осуществивщему слою. 5 , 176строчную наплавку износостойкого слоядугообразными швами (фиг,2),Учитывая, что строчную наплавку(схема на Фиг,1) осуществляют со сме"щением электрода с зенита детали дляобеспечения оптимальных условий качественного Формирования износостойкого слоя, причем величина этого смещения регламентирована и весьма критична к отклонениям от номинального значения, накладываются ограничения накривизну дугообразных швов при ихнаплавке по схеме, изображенной наФиг,2, так как при их формйрованиивсе время меняется величина смещенияэлектрода с зенита, При малой кривизне дугообразных швов (при отношениистрелки дуги к хорде менее 0,05) небудет достигнут положительный эффектустранения вероятности продува контактного пояса. Увеличение кривизныболее максимально допустимого значения (отношение указанных выше параметров превышает 0,3) приведет к резкому снижению качества наплавленногослоя из-за стекания металла в областишва с максимальным смещением с зени.та. При этом формируется слой переменной высоты, цто недопустимо,Гсли в процессе многослойной наплавки изменить траекторию изгиба ду.говых швов каждого последующего слояна противоположную по отношению кпредыдущему слою (см.фиг,3), то можно увеличить кривизну дуговых швов,т.к. неравномерность высоты их наплавки будет скомпенсирована из-за то"го, что при изменении траектории ихнаплавки стекание металла ванны в одном слое будет направлено в центршва, а в следующем - к его краям. Витоге общий уровень высоты наплавкипо ширине контактного пояса будет постоянным, причем дополнительно увеличивается в еще большей степенистойкость контактного пояса противпродувов.Пример реализации способа .Осуществляли дуговую наплавкустрочными швами дугообразной формыв два слоя контактного пояса чашизасыпного аппарата доменной печи диаметром 5000 мм порошковой лентойПЛ-АН, Режимы наплавки: напряжение на дуге - 328, ток дуги - 700800 А, смещение головки с зенита220 мм, Ширина контактного пояса(размах колебаний механизма напла 3121 6вочного аппарата - хорда дуговогошва) 250 мм, При этом изменяли кривизну дуговых строчных швов (стрелкудуги) в пределах от 10 до 80 мм.Результаты экспериментов сведеныв таблицу. Осмотр йаплавленного слоя показал, цто при кривизне шва 10 мм высота его равномерная, но из-за малойего кривизны имеется вероятность продувов в связи с отсутствием перекрытия смежных валикс 1 в.При изменении стрелки дуги в пределах от 11 до 65 мм (отношениестрелки дуги к хорде от 0,05 до 0,3)качество наплавлвнного слоя высокое,однако с ростом кривизны увеличивает ся неравномерность вь 1 соты по длинешва из-за подтеков металла ванны всреднюю или периферийные участки шва,так как эти участки имеют большеесмещенйе с зенита по отношению к дру гии зонам шва. Поэтому в ту частьшва, наклон которой максимален, устремляется жидкий металл сварочнойванны, Но эта неравномерность высоты, равная 12 мм, компенсируется 30 при наплавке второго слоя.Увелиценйе кривизны шва до 80 ммприводило к увеличению неравномерности высоты шва по его длине до 1 мм,появленйю подтеков; дефектов в виденесплавлений, неметаллических включений.Использованйе предложенного решения позволит в существенной степениувеличить срок службы засыпных аппащ ратов доменных печей и увеличить меж. ремонтныйцикл,Формула изобретения Способ дуговой наплавки конусов и цаш загрузочных устройств доменныхпечей, согласно которому наплавку износостойкого слоя производят строчными швами, от ли иа ющ ий ся тем,щ цто, с целью повышения качества наплавленного слоя и срока службы изделия, строчные швы наплавляют в видепараллельных дуг, с отношением стрелки дуги к ее хорде, равным 0,05-0,3, 55 при.этом в каждом последующем слоенаплавки траекторию изгиба дуговых швов изменяют на противоположную,симметричную по отношению к предыду"(стрелка дуги), мм Отношениестрелки дугик хорде 0,180,3 Качество наплавленногослоя Малая кривизна шва. Имеетсявероятность продувов. Швы перекрывают друг друга из-заих дугообразности. Наплавленныйслой равномерной высоты. То же. Неравномерность высотынаплавки по длине валиков12 мм, которая компенсируетсяпри наплавке второго слоя. Высокая неравномерность высотынаплавки, достигавшая ч мм,наличие дефектов в наплавленномслое,1763121 9 л Составитель Д.СлинкоРедактор 0,Стенина Техред Корректор Т,Пали писно Заказ 3412 ТиражВНИИПИ Государственного комитета по изобр113035, Москва, Ж, Рауш ри ГКНТ СССР енияй и открытия кая наб., д. 4/5 роизв енно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина, 1