ОЦІНКА ВПЛИВУ МОКРОГО НАПЛАВЛЕННЯ НА НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНИЙ СТАН ВАЛІВ

Анотація

Наплавлення є прогресивним і високопродуктивним способом відновлення зношених робочих поверхонь деталей. Однією з найбільш поширеніших технологій відновлення діаметральних розмірів валів є їх наплавлення в середовищі захисних газів. Однак при такому ремонті валів малого діаметра та великої довжини виникають суттєві деформації, та ливарні укорочення пов’язані з надмірним нагріванням в процесі наплавлення. Нерівномірне місцеве нагрівання металу при наплавленні, зміна його об’єму, внаслідок температурного розширення й структурних перетворень, обумовлюють появу зварювальних напружень і деформацій, які в низці випадків викликають зміну форми і розмірів виробу, і роблять його непридатним для подальшого використання. Особливо це відноситься до процесу наплавлення валів малого діаметра, яке часто проходить з їх нагріванням до температур вище 600 ºС. Як відомо, границя текучості сталі з підвищенням температури вище 500 ºС різко падає. В зв’язку з цим вали закріпленні у центрах отримують осьову усадку, а деталі з одностороннім закріпленням можуть деформуватись за рахунок власної ваги. Одним із методів запобігання підвищенню температури є використання різних способів охолодження, в тому числі водяного. 

В роботі запропоновано технологію мокрого наплавлення, яка полягає у частковому зануренні деталі у воду, що дозволяє мінімізувати нагрівання під час наплавлення, і відповідно, всі негативні наслідки пов’язані з цим. Запропонована технологія мокрого наплавлення дозволяє відновлювати деталі без їх перегріву, і як наслідок, зменшити поточні деформації на 60-70 %, а залишкові майже вдвічі. В роботі також досліджено мікроструктуру та твердість покриттів отриманих мокрим наплавленням. Покриття наплавлені низьковуглецевим дротом Св-08Г2С з додатковим обдувом вуглекислим газом  мають структуру подібну атермічному мартенситу та низьку пористість. Вимірювання  мікротвердості показали, що лише поверхневі шари мають порівняно високу твердість яка знижується в глиб покриття.