ПАО "Каховский завод электросварочного оборудования"
рус eng
 


Я. П. Черняк, канд. техн. наук, Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины

Детали ходовой части транспортных гусеничных машин эксплуатируются в условиях интенсивного изнашивания при трении металла о металл и наличии абразива. В некоторых случаях значительные ударные нагрузки ускоряют процесс изнашивания. В ИЭС им. Е. О. Патона разработаны наплавочные материалы с высокими сварочно-технологическими свойствами, применение которых позволяет продлить ресурс работы быстроизнашивающихся деталей строительной и дорожной техники, таких как звездочки бульдозеров, тракторов, гусеничных кранов. Износ зубьев в этих деталях достигает 50% от их номинальных размеров. Ведущие звездочки изготавливают в основном из высокоуглеродистых литых сталей 55, 65Г, 110Г13Л, иногда для их изготовления используют чугун. В состоянии поставки рабочие поверхности звездочки должны быть закалены до твердости 50-60 НКСЭ. Но как показывает опыт, производители зачастую пренебрегают термической обработкой и поставляют звездочки в «сыром» состоянии с твердостью на контактных поверхностях 30-35 HRCЭ.

внешний вид восстановленой воздушной звездочки
Рис. 1. Внешний вид восстановленной ведущей звездочки крана КС8165

Для восстановления зубьев ведущей звездочки крана КС 8165 грузоподъемностью 100 т, изготовленной из стали 55, разработана технология двухслойной наплавки зубьев (рис. 1). Для предотвращения образования трещин изношенную поверхность зуба облицовывали порошковой проволокой ПП-АН1, обеспечивающей получение пластичного полслоя. Для восстановления геометрии зубьев использовали порошковую проволоку ПП-АН 199. обеспечнваю-щую получение наплавленного металла с твердостью 43-52 HRCЭ. Износостойкость этого наплавленного металла при трении металл о металл и наличии абразива превосходит сталь 55 более чем в два раза. Наплавку производили механизированным способом самозащитной порошковой проволокой.

Разработана технология наплавки опорноповоротных устройств (ОПУ) кранов любых модификаций (КБ-403. КБ-406, краны на колесном ходу и др.). Отечественные производители оснащают краны унифицированными опорно-поворотными устройствами СШУ-1190 (ОПУ-2). ОПУ-1400 (ОПУ-3). ОПУ-1450 (ОПУ-4). ОПУ-1600 (ОПУ-5). ОПУ-2240 (ОПУ-6). ОПУ-2500 (ОПУ-7). По своей конструкции ОПУ представляет собой крупногабаритный радиально-упорный роликовый подшипник большой массы (до 1,3 т). Детали ОПУ изготавливают из высокоуглеродистых низколегированных сталей марок 50Х и 50ХГМ.

полуобойма крана
Рис. 2. Полуобойма крана КБ-308А: а – характерный износ беговых дорожек; б – полуобойма
после наплавки
электронная наплавка шипа
Рис. 3. Электрошлаковая наплавка шипа трака двумя лентами: а — процесс наплавки; б — восстановленный шип трака крана РДК-25

В ОПУ механическому и усталостному изнашиванию подвержены беговые дорожки зубчатого колеса, верхняя и нижняя полу-обоймы вследствие многократного переде-формирования одних и тех же объемов металла. Для их наплавки использовали самоза-щитную порошковую проволоку ПП-АН202 диаметром 2 мм (рис. 2). Порошковая проволока ПП-АН202 позволяет наплавлять беговые дорожки ОПУ без подогрева. Наплавленный металл, полученный с применением этой проволоки, соответствует низкоуглеродистой высоколегированной хромомарганцевой стали, для которой характерна высокая износостойкость в условиях трения металла о металл и наличия абразива. Наплавленный металл упрочняется в результате воздействия высоких контактных нагрузок, что еще больше увеличивает его износостойкость. Технология восстановле-ния беговых дорожек позволяет получить номинальный типоразмер опоры без снижения ее несущей способности.

Одной из наиболее быстроизнашиваемых деталей гусеничной техники является трак гусеницы. В одной гусеничной ленте, в зависимости от модели, в среднем около 80 траков. Ручная дуговая наплавка не позволяет эффективно восстанавливать траки из-за длительности процесса. Разработана эффективная технология восстановления шипа трака электрошлаковой наплавкой двумя лентами. Гусеничные траки отливают из стали 55, для их восстановления предложено использовать холоднокатаную ленту 60x0,6 мм из стали 65Г. Применение электрошлаковой наплавки двумя лентами с формированием формы шипа трака в медном водоохлаждаемом кристаллизаторе (рис.З) позволило сократить время восстановления полностью изношенного шипа трака крана РДК-25 до 5 мин (чистое время наплавки). Для наплавки одного шипа трака понадобилось 4 кг лепты. Себестоимость (без накладных расходов) восстановления шипа трака не превышает 20% стоимости нового трака.

В сопряжении с гусеничной лентой работают натяжные и поддерживающие катки, которые также подвержены интенсивному изнашиванию. Имеющиеся технологические возможности позволяют восстанавливать катки диаметром до 900 мм {рис. 4). Материал для наплавки выбирают в зависимости от материала катка. Наиболее часто для наплавки катков применяют такие наплавочные материалы: Нп-ЗОХГСА, ПП-АН194, ПП-АН198, ПП-АН199. Большой эффект дает восстановление катков импортной техники, так как стоимость запасных частей для нее высока.

наплавленые катки гусеничной техники
Рис. 4. Наплавленные катки гусеничной техники: а — натяжной каток бульдозера диаметром 800 мм;
 б — поддерживающий каток экскаватора Акегтап ЕС450

В промышленности широкое распространение получила технология восстановления крановых колес дуговой наплавкой. Для наплавки используют сплошную проволоку Нп-ЗОХГСА, которая даст твердость наплавленного металла 200-300 НВ. В ИЭС им. Е.О. Патона была разработана экономнолегированная порошковая проволока ПП-АН194 (20ХГСП). Введение в качестве легирующего элемента фосфора позволило увеличить твердость наплавленного металла до 30-40 НИСЭ без увеличения степени легирования. Присутствие в наплавленном металле фосфидов, которые работают как твердая смазка, и увеличение твердости позволяют повысить износостойкость наплавленного металла более чем в два раза по сравнению с износостойкостью металла при наплавке проволокой Нп-ЗОХГСА.

Отработку технологии наплавки с применением проволоки ПП-АН194 проводили при восстановлении колес диаметром 710 мм, устанавливаемых на раздвижных ангарных воротах. Для предприятия ДП «Антонов» были восстановлены четыре ведущих и четыре ведомых колеса, устанавливаемых на ворота ангаров (рис. 5). Эксплуатация в течение двух лет подтвердила высокую износостойкость наплавленного металла.

восстановленое колесо
Рис. 5. Восстановленное колесо раздвижных ворот ангара

Разработанные технологии и материалы для наплавки позволяют с высокой эффективностью восстанавливать быстроизнашиваемые детали дорожной и строительной техники. Применение наплавки дает возможность сократить расходы на ремонт и техническое обслуживание.

Источник: журнал Сварщик. май-июнь 2012     

gotop.png, 702B
gotop.png, 702B

Назад в библиотеку сайта
 
 
Знаки качества
КЗЭСО © 2017 Все права защищены