способ восстановления поверхностей цилиндрических деталей
Классы МПК: | B23P6/02 поршней или цилиндров B23K13/01 индукционным нагревом |
Автор(ы): | Зайченко Ю.А. |
Патентообладатель(и): | Инженерный центр "Сплав" |
Приоритеты: |
подача заявки:
2000-12-18 публикация патента:
20.11.2002 |
Изобретение может быть использовано при восстановлении поверхностей цилиндрических деталей типа полых валов, втулок, работающих во фрикционных механизмах. Деталь предварительно подвергают отжигу при 850oС с последующим удалением изношенного слоя. Напрессовывают на деталь стальной втулочный вкладыш и крепят его посредством сварки. На поверхности вкладыша делают проточку и заполняют ее износостойким материалом. Нагревают его до расплавления. Износостойкий материал выбирают из условия получения разницы коэффициентов теплового расширения износостойкого материала и стали втулочного вкладыша, обеспечивающей плотное обжатие восстанавливаемой детали в интервале температур 1000
20oС. Наличие вкладыша приводит к уменьшению теплового барьера при наплавке и создает хорошие условия теплопередачи, что повышает износостойкость пары трения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
![способ восстановления поверхностей цилиндрических деталей, патент № 2192949](/images/patents/278/2192004/247.gif)
Формула изобретения
1. Способ восстановления поверхностей цилиндрических деталей, преимущественно фрикционных механизмов, включающий нанесение износостойкого материала и нагрев восстанавливаемой поверхности индуктором до расплавления, отличающийся тем, что деталь предварительно подвергают отжигу при 850oС с последующим удалением изношенного слоя, затем напрессовывают на деталь стальной втулочный вкладыш и крепят его посредством сварки, на поверхности вкладыша делают проточку, которую заполняют износостойким материалом, при этом износостойкий материал выбирают из условия получения разницы коэффициентов теплового расширения износостойкого материала и стали втулочного вкладыша, обеспечивающей плотное обжатие восстанавливаемой детали в интервале температур 1000![способ восстановления поверхностей цилиндрических деталей, патент № 2192949](/images/patents/278/2192004/247.gif)
![способ восстановления поверхностей цилиндрических деталей, патент № 2192949](/images/patents/278/2192001/8226.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам восстановления поверхностей цилиндрических деталей типа полых валов, втулок, работающих во фрикционных механизмах. Известен способ индукционной наплавки (см. авт. св. 1794611, кл. В 23 К 13/01, Б.6, 1993 г.), заключающийся в том, что из цилиндрической детали изготавливают правильный многогранник, на каждую из граней которого последовательно наплавляют присадочный материал требуемой толщины, после чего деталь обрабатывают до заданного диаметра. Недостатком известного способа является то, что его невозможно использовать для восстановления полых цилиндрических деталей с износом более 4 мм, так как для получения многогранника необходимо цилиндрическую деталь срезать по контуру, а затем наплавлять, что приведет к ослаблению прочностных характеристик детали, а это недопустимо для изделий, работающих в режиме больших контактных нагрузок в узлах трения. За прототип выбран способ индукционной наплавки (см. авт. св. SU 1794610, кл. В 23 К 13/01, Б.6, 1993 г.), заключающийся в том, что на поверхность цилиндрической детали наносят присадочный материал и нагревают индуктором до расплавления, при этом на поверхности детали выполняют канавки параллельно оси детали и поочередно располагают их горизонтально и симметрично вертикальной плоскости симметрии детали с заполнением канавок присадочным материалом с последующей обработкой индуктором. Недостатком способа является то, что его невозможно использовать для полых цилиндрических изделий, так как канавки уменьшают сечение детали и одновременно ослабляют его прочностные характеристики, при этом промежутки поверхности детали между канавками не подвергаются упрочнению, поэтому при взаимодействии с ответной деталью эти участки склонны к схватыванию, что вызывает в парах трения заклинивание, а иногда и разрушение. Эти обстоятельства отрицательно отразятся на качестве восстанавливаемых заготовок. Задача предлагаемого изобретения состояла в разработке качественного восстановления поверхностей цилиндрических деталей в условиях ремонтного производства. Поставленная задача достигается тем, что в известном способе восстановления поверхностей цилиндрических деталей, преимущественно фрикционных механизмов, включающем нанесение износостойкого материала и нагрев восстанавливаемой поверхности индуктором до расплавления, восстанавливаемую деталь предварительно подвергают отжигу при температуре 850oС с последующим удалением изношенного слоя, затем напрессовывают на деталь стальной втулочный вкладыш и крепят его посредством сварки, на поверхности вкладыша делают проточку, которую заполняют износостойким материалом, при этом износостойкий материал выбирают из условия получения разницы коэффициентов теплового расширения износостойкого материала и стали втулочного вкладыша, обеспечивающей плотное обжатие восстанавливаемой детали в интервале температур 1000![способ восстановления поверхностей цилиндрических деталей, патент № 2192949](/images/patents/278/2192004/247.gif)
![способ восстановления поверхностей цилиндрических деталей, патент № 2192949](/images/patents/278/2192001/8226.gif)
а) изготовление заготовки втулочного вкладыша из трубы с проточкой по внутреннему диаметру;
б) подготовка изношенной детали к восстановлению, включающая:
- отжиг при t 850oC;
- снятие изношенного слоя от 2-4 мм;
в) напрессовка втулочного вкладыша на восстанавливаемую деталь со сваркой по торцам и отверстиям;
г) обточка детали совместно с вкладышем под наплавку износостойким сплавом;
д) восстановленная деталь после наплавки в соответствии с чертежными размерами. Фиг. 2 - схема процесса наплавки цилиндрических деталей. Способ осуществляется по следующей технологии. Изношенные цилиндрические детали фрикционных механизмов, а именно полые валы, валки, втулки шпинтонные, тормозные валики и т.п., подлежат выбраковке по износу. В соответствии с "Инструкцией по сварке и наплавке при ремонте вагонов и контейнеров" РТМ 32ЦВ 201-88 разрешается производить восстановление деталей, износ рабочей поверхности которых не превышает 5 мм. Все узлы и детали, работающие в режиме высоких контактных нагрузок при
![способ восстановления поверхностей цилиндрических деталей, патент № 2192949](/images/patents/278/2192006/963.gif)
![способ восстановления поверхностей цилиндрических деталей, патент № 2192949](/images/patents/278/2192006/963.gif)
![способ восстановления поверхностей цилиндрических деталей, патент № 2192949](/images/patents/278/2192006/945.gif)
![способ восстановления поверхностей цилиндрических деталей, патент № 2192949](/images/patents/278/2192004/247.gif)
![способ восстановления поверхностей цилиндрических деталей, патент № 2192949](/images/patents/278/2192001/8226.gif)
![способ восстановления поверхностей цилиндрических деталей, патент № 2192949](/images/patents/278/2192006/945.gif)
![способ восстановления поверхностей цилиндрических деталей, патент № 2192949](/images/patents/278/2192004/247.gif)
![способ восстановления поверхностей цилиндрических деталей, патент № 2192949](/images/patents/278/2192001/8226.gif)
Материал втулки - сталь 45, HRC-45. Износ наружной цилиндрической поверхности > 4 мм. Диаметр наружных поверхностей (коническая поверхность) Dд = 84 - 87 мм. Длина втулки l = 224 мм. Коэффициент теплового расширения шпинтона
![способ восстановления поверхностей цилиндрических деталей, патент № 2192949](/images/patents/278/2192006/945.gif)
![способ восстановления поверхностей цилиндрических деталей, патент № 2192949](/images/patents/278/2192001/8226.gif)
![способ восстановления поверхностей цилиндрических деталей, патент № 2192949](/images/patents/278/2192006/945.gif)
![способ восстановления поверхностей цилиндрических деталей, патент № 2192949](/images/patents/278/2192001/8226.gif)
Класс B23P6/02 поршней или цилиндров
Класс B23K13/01 индукционным нагревом