ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторско-технологической разработки.

Существенными недостатками восстановления шестерен плазменным напылением являются невысокая прочность сцепления покрытия с поверхностью детали и относительная дороговизна процесса, вызванная высокой стоимостью напыляемых порошков. Эти факторы сдерживали применение плазменного напыления для восстановления шестерен и вызвали необходимость поиска более приемлемых технологий.

Одним из наиболее перспективных и целесообразных способов восстановления посадочных поверхностей шестерен является электроконтактная наварка проволокой (ЭКНП) оплавлением, обладающая широкими технологическими возможностями и невысокими материальными и трудовыми затратами. Основными достоинствами способа являются возможность нанесения слоя наваренного металла толщиной от десятых долей до нескольких миллиметров при получении твердости поверхности в широком диапазоне НRС 20 ,,, 60, минимальное термическое влияние на металл основы и экологическая частота. Прочность соединения слоя наваренного металла и поверхности детали близка к прочности основного металла. что исключает возможность отслаивания покрытия. Отсутствие при электроконтактной наварке мощного светового излучения, выделения пыли, дыма и аэрозолей позволяет размещать установки для ЭКНП непосредственно в механообрабатывающих цехах.

Использованная для наварки шестерен установка УЭН-01 собрана на базе токарно-винторезного станка. Высота центров станка увеличена до 530 мм. что позволяет устанавливать и крупногабаритные шестерни. Приводы сжатия и регулировки растора двух сварочных клещевин, а также сварочный трансформатор размещены на поперечном суппорте станка и в случае необходимости могут отводится назад, так чтобы клещевины не мешали установке и снятию массивных деталей с помощью грузоподъемных механизмов. Конструкция узла крепления клещевин обеспечивает возможность раздельной вертикальной регулировки положения каждой клещевины относительно оси центров установки. Это позволяет использовать верхний и нижний роликовые электроды различного диаметра и повысить их срок службы из-за отсутствия необходимости протачивания в один размер изношенных электродов. Электроконтактная наварка производится двумя присадочными проволоками, подаваемыми одновременно под нижний и верхний роликовые электроды, что значительно повышает производительность процесса. Зона наварки и сама деталь охлаждается технической водой, что предотвращает перегрев детали и снижает остаточные напряжения и деформации.

Наварка выполняется низкоуглеродистой сварочной проволокой Св-08Г2С диаметром 1,6 ,,, 2,0 мм в один слой и более в зависимости от требуемой толщины покрытия.

С целью подбора режимов процесса были выполнены металлографические исследования наваренных образцов из стали марки 12ХН3А. Режим наварки подбирался из условия отсутствия непроваров и других дефектов сплошности наваренного металла. Качество соединения присадочного и основного металлов при наварке шестерен оценивалось по отсутствию отслаивания слоя наваренного металла при последующей механической обработке восстанавливаемой поверхности. Шероховатость поверхности после операции шлифования соответствовала требованиям чертежа детали. Проведенная после наварки магнитопорошковая дефектоскопия не выявила непроваров, трещин и других дефектов сплошности наваренного металла.

Значительный экономический эффект от восстановления небольшой партии деталей обусловлен высокой себестоимостью изготовления новых шестерен и небольшими затратами на их восстановление электроконтактной наваркой, что позволяет рекомендовать технологию ЭКНП для применения и на других машиностроительных заводах.