СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОЛУКАМЕР РЕЗИНОСМЕСИТЕЛЕЙ Российский патент 2005 года по МПК B23K9/04 B23P6/02 B23K101/04 

Изобретение относится к области восстановления изношенных поверхностей, а именно полукамер резиносмесителей.

Резиносмеситель, применяемый для изготовления резиносмесей пластификации натурального каучука, представляет собой закрытую камеру с вращающимися навстречу друг другу валками с фигурными профилями (роторами). В загрузочную воронку камеры в определенной последовательности поступают компоненты резиновой смеси, например, %:

СКМС-8 13%; известь гашеная 3,15%; регенерат 31%; эбонитовая пыль 4,95%; сера 18,8%; рубракс 2,77% сульфаты 0,1%.

Закрытая камера состоит из двух полукамер, внутренняя цилиндрическая поверхность которых интенсивно изнашивается за счет воздействия компонентов смеси в процессе ее перемешивания. На конечной стадии эксплуатации величина износа достигает 15 мм. Дальнейшая эксплуатация требует восстановления изношенных поверхностей полукамер.

Известен способ восстановления изношенных деталей [1], при котором на поверхность устанавливается накладка, компенсирующая износ. Накладка закрепляется крепежными элементами, входящими в предварительно выполненные в деталях отверстия, либо стальной скобой, устанавливаемой в канавку, вырубленную между отверстиями. Основным недостатком способа является низкая износостойкость металлических накладок и сложность их закрепления.

Закрепление накладки на основном металле возможно путем приварки с проплавлением накладки на всю толщину кольцевыми или продольными швами с заданным шагом. При толщине накладки свыше 15 мм полное ее проплавление осуществимо путем применения способа дуговой наплавки [2], при этом одновременно решается задача получения легированных износостойких швов. Для повышения качества упрочнения на глубину свыше 15 мм за счет достижения однородности усвоения легирующих элементов и устранения дефектов формирования валика наплавку осуществляют с помощью двух сварочных дуг, образующих общую ванну расплавленного металла. В качестве источника нагрева и достижения требуемой глубины проплавления используется плазменная дуга, а в качестве источника легирования - дуга, горящая позади плазменной дуги между расплавленным металлом и легирующей порошковой проволокой. Расстояние между дугами устанавливают в пределах от 0,15 до 0,3 от длины ванны расплавленного металла, что обеспечивает полное перемешивание основного и легирующего металла в ванне. Основным недостатком способа [2] применительно к приварке накладки является формирование в корне шва хрупкого легированного металла, что снижает надежность приварки накладки к полукамере.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является получение корня шва, минимально легированного компонентами порошковой проволоки, с сохранением износостойкости остального металла шва, что способствует предотвращению хрупкого разрушения в корне шва. Результат достигается тем, что после установки металлической накладки ее проплавляют на всю толщину δ плазменной дугой кольцевыми или продольными швами с заданным шагом t. Для легирования расплавленного металла позади плазменной дуги вводится дополнительная дуга, горящая между расплавленным металлом и легирующей порошковой проволокой. Для получения нелегированного корня шва расстояние между дугами выбирается в пределах 0,4-0,6 от длины ванны расплавленного металла. В этом случае металл корня шва, близкий по составу к металлу накладки, успевает закристаллизоваться до подхода дополнительной дуги и легирование его компонентами порошковой проволоки практически отсутствует, что способствует сохранению удовлетворительной пластичности металла в зоне приварки накладки.

Схема предлагаемого способа восстановления полукамер резиносмесителей применительно к продольным швам показана на фиг.1. Разрез А-А на фиг.1 совместно со схемой процесса приварки накладки изображен на фиг.2.

Способ восстановления полукамер резиносмесителей осуществляется следующим образом.

В изношенное отверстие корпуса полукамеры 1 устанавливают металлическую накладку 2, изогнутую по профилю восстанавливаемой поверхности. Далее ее проплавляют на всю толщину S плазменной дугой продольными швами 3 с шагом t, а в ванну расплавленного металла позади плазменной дуги на расстоянии 0,4-0,6 от длины ванны подается легирующая порошковая проволока. Между проволокой и расплавленным металлом горит дополнительная дуга. После кристаллизации расплавленного металла образуется так называемый комбинированный наплавленный твердый слой, состоящий из чередующихся с шагом t износостойких швов. За счет кристаллизации корня шва 4 до подхода дополнительной дуги он практически не легируется компонентами порошковой проволоки и обладает удовлетворительной пластичностью, что обеспечивает надежность приварки накладки.

Испытания на износостойкость проводили на установке, описанной в работе [3]. В качестве абразива использовались компоненты резиновой смеси с добавкой 5% кварцевого песка. Испытывали износостойкость образцов, изготовленных из стали Ст.3 (материал накладки) и упрочненных путем проплавления плазменной дугой с подачей в сварочную ванну порошковой проволоки ПП АН-122. Результаты испытаний показали, упрочнение по предложенному способу позволяет повысить износостойкость восстановленных полукамер в 5,7 раз.

Список литературы

1. Микрюков Л.А. Способ восстановления изношенной поверхности деталей. – RU 2020047, В 23 Р 6/00, 30.09.1994 г.

2. Способ дуговой наплавки/В.Я.Воротников, Ю.А.Артеменко, О.И.Стелов и др. – SU 1297349, В 23 К 9/04, 9/16, 11.03.85 г.

3. Гринберг Н.А., Петров И.В., Никаноров М.И. Методика исследования стойкости наплавленного металла против ударно-абразивного изнашивания// Сварочное производство. - 1977. - № 7. - С.24-27.

Изобретение относится к области восстановления изношенных поверхностей, а именно полукамер резиносмесителей. На ремонтируемую деталь устанавливают металлическую накладку, компенсирующую износ. Накладку проплавляют на всю толщину кольцевыми или продольными швами с заданным шагом плазменной дугой и дополнительной дугой. Дополнительная дуга горит между расплавленным металлом и легирующей порошковой проволокой, которую подают позади плазменной дуги. Расстояние между дугами выбирают в пределах 0,4-0,6 от длины ванны расплавленного металла. Это позволит получить корень шва, минимально легированный компонентами порошковой проволоки, с сохранением износостойкости остального металла шва. 2 ил.

Способ восстановления полукамер резиносмесителей, включающий установку металлической накладки, компенсирующей износ, отличающийся тем, что для упрочнения при восстановлении полукамер резиносмесителей осуществляют проплавление металлической накладки на всю ее толщину кольцевыми или продольными швами с заданным шагом плазменной дугой и дополнительной дугой, горящей между расплавленным металлом и легирующей порошковой проволокой, которую подают позади плазменной дуги, при этом расстояние между дугами выбирают в пределах 0,4 ÷ 0,6 от длины ванны расплавленного металла.