Способ восстановления изношенных поверхностей тел вращения с отверстиями

 

Использование: восстановление деталей типа тел вращения со сквозными радиальными отверстиями способом газотермического нанесения порошковых покрытий . Сущность изобретения: в радиальном отверстии детали устанавливают две заглушки, каждая из которых выполнена в виде стаканов (дном друг к дэугу), между стаканами располагается замкнутый сосуд из термостойкого эластичного материала , заполняют его жидкостью, а механическую обработку покрытия осуществляют одновременно с его нанесением с задержкой по времени,при котором уровень поверхности выступающих кольцевых частей стаканов поднимается от перехода жидкости в сосуд в газообразное состояние не менее уровня поверхности покрытия, а стаканы выполняют из материала с коэффициентом линейного расширения, большим коэффициента линейного расшиоения детали , и заполняют ферромагнитными частицами толщиной не менее 0,5 мм и средним диаметром не менее 2 мм, и на дне стгжана устанавливают магнит. 6 ил. ел С

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sI)s В 23 Р 6/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4907350/27 (22) 03.01,91 (46) 07.11.92. Бюл. К 41 (71) Всесоюзное научно-производственное объединение восстановления деталей иРемдеталь" (72) В.А. Ульянов (56) Ульянов В.А. Пиманов Г.П. Рекомендации по восстановлению деталей газопламенным напылением. M., 1988, с. 29 — 30, (54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИЗНОШЕННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ С ОТВЕРСТИЯМИ (57) Использование; восстановление деталей типа тел вращения со сквозными радиальными отверстиями способом газотермического нанесения порошковых покрытий, Сущность изобретения: в радиальном отверстии детали устанавливаИзобретение касается восстановления деталей типа тел вращения с сквозными радиальными отверстиями способом газотермического нанесения порошковых покрытий.

Цель изобретения является повышение качества и расширение технологических воэможностей при восстановлении деталей с различными диаметрами сквозных радиальных отверстий.

На фиг.1 изображена изношенная деталь; на фиг.2 — пробка-заглушка, общий вид; на фиг,3 — положение пробки-заглушки в сквозном радиальном отверстии при операции предварительного нагрева детали; на фиг.4 — положение пробки-заглушки при операции нанесения компенсирующего износ покрытия; на фиг,5 — положение пробки-заглушки при операции механической

„„SU „„1773659A1 ют две заглушки, каждая из которых выполнена в виде стаканов (дном друг к дэугу), между стаканами располагается замкнутый сосуд иэ термостойкого эластичного материала, заполняют его жидкостью, а механическую обработку покрытия осуществляют одновременно с его нанесением с задержкой по времени, при котором уровень поверхности выступающих кольцевых частей. стаканов поднимается от перехода жидкости в сосуд в газообразное состояние не менее уровня поверхности покрытия, а стаканы выполняют иэ материала с коэффициентом линейного расширения, большим коэффициента линейного расширения детали, и заполняют ферромагнитными частицами толщиной не менее 0,5 мм и средним диаметром не менее 2 мм, и Но дне стакана устанавливают магнит. 6 ил, обработки покрытия; на фиг.б — форма дискретных ферромагнитных частиц, Осуществление предлагаемого спо "оба заключается B следующем.

Для восстановления изношенной поверхности 1 детали 2 со сквозным радиальHblM отверстием 3 в IBM осуществляется О операция установки двух заглушек, выпол- (Jl ненных B виде стаканов (на фиг, не обознаиеиы), кахтдыи из которых состоит из съемного кольца 4, его кромок 5 и дна 6.

Между стаканами располо>кен замкнутый

Ъ сосуд 7, например, с гофрированной боКоВоА поверхностью, ьыполненный из термостойкого эластичного материала, заполненного жидкостью 8. Дно 5 ст кана имеет боковую резьбу, с помощью которой производится замена сменных колец к4. соответствующих различным диаме. рам

1773659 сквозных радиальных отверстий. Кольцевые части 4 стаканов выполняют из материала с коэффициентом линейного расширения, большим коэффициента линейного расширения материала детали, а их полость заполняют ферромагнитными частицами-лепестками 9 толщиной не менее

0,5 мм и средним диаметром не менее 2 мм, удерживаемых в полости магнитом 10, установленным на дне 5 стакана. По середине замкнутого сосуда 7 устанавливают мягкое упругое кольцо 11 из термостойкого материала, с помощью которого пробка-заглушка с натягом устанавливается в отверстие 3 по оси симметрии А — А и предохраняет заглушку при вращении детали от выпадения из отверстия на первом этапе восстановления.

Далее осуществляется предварительный подогрев поверхности 1 детали 2 аппаратом для нанесения порошковых материалов 12, что приводит к частичному переводу жидкости 8 в газообразное состояние 13 и поступательному движению стаканов по оси

/ симметрии  — В иэ-эа увеличивающегося давления газов в замкнутом гофрированном сосуде 7. Как только кромки 6 колец 4 приближаются к уровню изношенной поверхности 1 и начинают превышать этот уровень, включается подача порошкового материала в пламя аппарата 12 и производится наращивание компенсирующего износ покрытия 14 с учетом припуска. на механическую обработку. После некоторой задержки по времени, связанной с удалением из полостей стаканов предохранительной быстросъемной защитной рубашки из ферромагнитных частиц-лепестков с наросшей коркой порошка, осуществляется операция механической обработки детали с покрытием до номинального размера. При этом для предотвращения сколов и отслоений острых кромок покрытия у радиального отверстия 3 необходимо, чтобы уровень кромок выступающих кольцевых частей стаканов был не ниже уровня поверхности обрабатываемого покрытия.

Расширение технологических воэможностей способа заключается в применении универсальной неразрушаемой пробки-заглушки, быстро устанавливаемой в отверстия различных диаметров за счет использования набора сменных насадочных колец и легко извлекаемых после восстановления для дальнейшего применения.

Использование при нагреве материала кольцевых частей стаканов с коэффициентом линейного расширения большим, чем коэффициент линейного расширения материала восстанавливаемой детали. позволяет заглушкам перемещаться в сквозном

55 радиальном отверстии с некоторым натяroM, поглощающем возможные зазоры At u обеспечивать качественное формирование острых (а не замазанных, припудриных) кромок покрытия против сквозного радиального отверстия. Применение пробок-заглушек, обладающих при нагревании и охлаждении детали, способностью осуществлять возвратно-поступательное движение в ° отверстии, позволяет обеспечивать необходимый уровень превышения кромок стаканов заглушек над уровнем изношенной поверхности при операции нанесения покрытия и над уровнеи покрытия при его механической обработке для обеспечения подпора, жесткой стенки, предотвращающай скол или выкрашивание формирующихся острых кромок, Все это вместе взятое повышает качество восстанавливаемой детали.

Пример. При восстановлении изношенной поверхности 1 чугунного запорного крана 2 длиной 100 мм, диаметром 80 мм, с сквозным радиальным отверстием 3 диаметром 42 мм была использована пробказаглушка, состоящая из двух стаканов, выполненных из съемных колец 4 диаметром 41,4 мм из чистой меди, навинчинных по резьбе на донышки 5 из нержавеющей стали диаметром 30 мм. Кольца 4 имеют кромки 6 с профилем, эквидистантным профилю кромок сквозного радиально отверстия 3 в детали 2. Между стаканами расположен замкнутый сосуд 7 с гофрированной боковой поверхностью, выполненный из эластичного термостойкого материала и заполненный жидкостью (дистиллированной водой) 8 примерно на 1/3 объема. По середине гофрированного сосуда поставлено мягкое кольцо 11 из термостойкой резины с внешним диаметром 48 мм, посредством которого пробка-заглушка с натягом устанавливается в сквозное ради/ альное отверстие по оси В-В и удерживается в нем во время вращения детали 2 при восстановлении изношенной поверхности

1. На дне 5 стаканов установлены постоянные магниты 10, а полость стаканов заполнена измельченной стальной стружкой в виде частиц-лепестков толщиной 0,5-1,0 мм и со средним диаметром 3-4 мм, Предварительный подогрев очищенной от следов грязи, масла и ржавчины методом струйно-абразивной обработки электрокорундом (фракцией 500-800 мкм) изношенной поверхности 1 с вставленными в отверстие пробками-заглушками осуществляется аппаратом 12 газопламенного порошкового нанесения типа 021-4

"Ремдеталь" нэ расстоянии 150...200 мм от

1773659 детали. После одного-двух проходов аппаратом часть жидкости 8 в замкнутом сосуде

7 переходит в газообразное состояние 13, и под действием увеличивающегося давления газов стаканы заглушки приобретают поступательное движение. При этом кольцевые части 4 стаканов, выполненные из меди, имеющей коэффициент линейного расширения примерно в 1,5 раза больший, чем коэффициент линейного расширения материала детали, с натягом перемещаются в о контакте с поверхностью сквозного радиального отверстия, перекрывая возмо>кные зазоры, приводящие к притуплению кромок и, как следствие, требующие дополнительной операции обработки отверстия, Как только кромки 6 заглушек превысят уровень изношенной поверхности 1 детали 2, аппарат отводят к концу детали и включают подачу в пламя термореагирующего алюминий-никелевого порошкового материала марки ПТ-НА-01. Его наносят как подслой за один проход аппарата для увеличения сцепления основного слоя, выполняемого порошком алюминиевой бронзы марки

ПГ-19М-01, наносимого за несколько проходов, равномерно перемещая аппарат вдоль изношенной поверхности 1, При достижении толщины покрытия, компенсирующей износ плюс припуск на механическую обработку, с небольшой задержкой по времени, связанной с удалением из полостей стаканов предохранительной защитной рубашки из стальных частиц-лепестков с наросшей коркой порошковых частиц, производится механическая обработка восстановленной детали токарным резцом до номинального размера. При этом уровень кромок 6 стаканов заглушек должен быть не менее уровня поверхности покрытия. После охлаждения восстановленной детали универсальную пробку-заглушку вынимают для применения при восстановлении типоподобных деталей.

Использование быстроудаляемого защитного слоя из ферромагнитных частиц толщиной не менее 0,5 мм и средним диаметром не менее 2 мм позволяет надежно защитить полости стаканов от налипания наносимых порошковых частиц, отказаться от введения трудоемкой операции последующей их зачистки, приводящей к преждев5

50 ременному износу заглушек, При использовании ферромагнитных частиц с размерами меньшими, чем указанные выше, как показали лабораторные испытания, приводит к разрушению защитного Слоя из-за быстрого нагрева их до точки Кюри, г ри которой они теряют свои магнитные свойства, а значит резко ослабевают и стремятся к нулю силы взаимного сцепления как между частицами, так и между частицами и внутренней поверхностью стаканов заглушек.

Предлагаемый способ восстановления изношенных поверхностей деталей с сквозными радиальными отверстиями наиболее эффективен при ремонте запорной аппаратуры, в частностй при восстановлении молочных и винных запорных кранов, к качеству которых предъявляют весьма высокие требования, Формула изобретения

1. Способ восстановления изношенных поверхностей тел вращения с отверстиями, заключающийся в постановке в отверстия заглушек, предварительном подогреве детали, нанесении компенсирующего износ покрытия и механической его обработке, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и расширения технологических воэможностей при восстановлении деталей с различными диаметрами сквозных радиальных отверстий, в радиальНоМ отверстии устанавливаютдве заглушки, ка>кдая из которых выполнена в виде стаканов, дном одна к другой, между стаканами располагают замкнутый сосуд из термостойкого эластичного материала, заполненный жидкостью, а механическую обработку покрытия осуществляют одновременно с его нанесением с задержкой по времени, при котором уровень поверхности выступающих концевых частей стаканов поднимется от перехода жидкости в сосуде в газообразное состояние не менее уровня поверхности покрытия.

2. Способ по п,1, отличающийся тем, что стаканы выполнены из материала с коэффициентом линейного расширения большим коэфициента линейного расширения детали и заполнены ферромагнитными частицами толщиной не менее 0,5 мм и средним диаметром не менее 2 мм, а на дне стакана устанавливают магнит.

1773659

1773659

1773659

Составитель В.Удьянов

Техред M. Морге нтал Корректор Н.Слободяник

Редактор

Заказ 3894 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101