Способ электродуговой наплавки Советский патент 1981 года по МПК B23K9/04 

(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ НАПЛАВКИ

1

Изобретение относится к технике сварки и наплавки и может быть использовано при восстановлении изношенных поверхностей деталей, изготовленных из углеродистых легированных сталей с плохой свариваемостью, работающих при тяжелых знакопеременных нагрузках, например, коленчатых валов двигателей внутреннегр сгорания.

Известен способ электродуговой наплавки под флюсом изношенных шеек коленчатых валов, изготовленных из углеродистый сталей, в основном марки 45, при котором деталь перед наШ1:1вкой Предварительно подогревают ll.

Однако использование в этом процессе наплавки электродной легированной проволоки с содержанием углерода свыше 0,25% приводит к образованию горячих кристаллизационных трещин.

Наплавка же малоуглеродистой проволоки не обеспечивает необходимой высокой твердости наплавленного слоя.

Известен также способ электродуговой наплавки изделий из углеродистых сталей, при котором для уменьшения склонности к трещинообразованию деталь перед наплавкой подогревают. Температура предварительного подогрева должна быть тем выше, чем выше содержание углерода в наплавляемом слое. Так, при содержании углерода 0,44-0,48% температура предварительного подогрева должна быть не ниже 2,

4 20 С

10

Этот способ .наиболее близокл заявленному по технической сущности и достигаемому эффекту.

Недостаток известного способа

15 состоит в том, что объемный предварительный нагрев изделия до температуры свыше температуры отпуска вызывает разупрочнение тех участков деталей, которые не подвергаются яа20плавке. Например, при необходимости восстановления наплавкой только шатунных шеек коленчатого вала, при общем предварительном нагреве раз упрочнению подвергнутся также и

25 коренные шейки, в ряде случаев такое разупрочнение недопустимо. Так, коренные опоры коленчатых валов двигателей ЯМЗ-235 имеют дорожки под подшипники качен 1я, отпуск которых при наплавке недопустим. Цель изобретения - исключение разупрочнения не наплавляемых участковдеталей.: , - - . Для достижения этой цели при осу ществлении предварительного нагрева деталь прогревают по всему ее объем до температуры на 10-20с ниже температуры её отпуска, а затем подогр вают поверхность наплавлйемого учас ка до 350-400с с одновременным душевным охлаждением находящихся ряfroM ненаплавляемых участков. Производилась наплавка шатунных Шеек коленчатого вила ЯМЗ-240, из1 от6вленн6го из стали 60 ХФА проволокой марки ЗОХГСА под слоем флюса АН348А. Перед наплавкой шатунные шейки подвергались предварительной шлифов ке с занижением диаметра.на 3 мм относительно номинального с целью удаления поверх.ностных дефектов в виде мелких трещин, налипшего метал ла и т.д.; Затем вал подогревалс я в печи шахтного типа до 150-160°С, что на 10-20с ниже температуры отпуска при термообработке его коренных оп Далее непосредственно перед наплав кой и в процессе ее каждая шатунна шейка подогревалась до 350-400с. При этом рядом расположенные корен ные опоры охлаждались водой душевы способом.. Наплавка осуществлялась от галт лей к середине шейки на следующих режимах: Проволока Нп - ЗОХГСА 01,8, ГОСТ 10543-75. Флюс АН-348А ГОСТ 9087-69. I . 150-160 А .. . , - ...-..-ид 24-26 В U) 1 об/мин V под. провод. 87 м/ч V поперечной подачи 4,5 мин/об Вылет электрода 20-25 мм Смещение с зенита в сторону обратную вращению 6-8 мм. После наплавки шатунные шейки п вергались высокому отпуску с нагре вом ТВЧ, мёханйчёскбй оЬработкё, правке с целью уменьшения деформац з йкалке и отпуску ТВЧ. В процессе наплавки и после мех ничёской обработки коленчат1ле валы проходили контроль на наличие трещин, проводились замеры деформаций и твердости. Проведенными работами установлено, что в результате наплавки шатунных шеек прогиб вала увеличивается в среднем до 0,6-0,8 мм. Замеры деформаций производили индикатором при установке вала на 1 и 7 коренные опоры. Предварительный объемный подогрев всего колен-вала до 150с уменьшает перепад температур по сечению наплавляемой шейки. Вследствие этого, замедляется скорость охлаждения поверхностных слоев и исключает трещинообразование. Душевое охлаждение коренных опор ограничивает распространение зоны нагрева 400с на эти опоры, не оказывая существенного влияния на температуру поверхностных слоев наплавляемой шейки. В момент окончания наплавки температура шейки составляет 320-350 с. Твердость коренных опор остается без изменения. Формула изобретения Способ электродуговой наплавки деталей под флюсом, преимущественно шеек коленчатых валов из углеродистых и легированных сталей, при котором деталь перед наплавкой предварительно подогревают, отличающийся тем, что, с целью исключения разупрочнения ненаплавляемых участков, при осуществлении предварительного нагрева деталь прогревают по всему ее объему до температуры на 10-20 С ниже температуры ее отпуска, а затем подогревают поверхность наплавляемого участка до 350-400 С с одновременным душевым охлаждением находящих:ся рядом ненаплавляемых участков. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Аснис А.Е. и др. Восстановление изношенных шеек коленчатых валов тракторных двигателей механизирован-, ной наплавкой под флюсом. Автоматическая сварка, № 5, 1955, с. 63-73. 2.Лейначук Е.И. и др. К образованию трещин в наплавленном металле. Автоматическая сварка, № 1, 1955, ,с. 17-24. табл. 1, рис. 1.