Спосіб ремонту ковшів кар`єрних екскаваторів

1. Спосіб ремонту ковшів кар’єрних екскаваторів, що включає багатошарове напівавтоматичне наплавлення зношених верхньої і бокових поверхонь передньої стінки самозахисними порошковими дротами, який відрізняється тим, що наплавлення виконують з використанням самозахисного порошкового дроту ПП-АН105 диференційовано залежно від величини U 2 (19) 1 3 більше 10-12мм, при зношуванні поверхні черпака, що сягає 20-25мм. Однак цьому способу властиві істотні недоліки: 1. Відомо, що при зварюванні сталь 110Г13Л схильна до утворення тріщин внаслідок того, що в ній практично завжди є фосфор, що утворить легкоплавку евтектику. Негативний вплив на тріщиностійкість дає також малий коефіцієнт лінійного розширення та характерна для цієї сталі значна усадка при кристалізації. Якщо на цю сталь роблять наплавлення зазначеними дротами без підігріву, то уникнути тріщин у наплавленому металі, перехідній зоні та відколів наплавленого шару від основного металу практично неможлива. Наявність тріщин при наплавленні не заперечують й автори цього способу. 2. Сам наплавлений високолегований хромистий метал, який отримують при використанні даних порошкових дротів, схильний до тріщиноутворення, особливо при нанесенні товстих шарів. Тому, як зазначено вище, для зниження зварювальних напружень наносять не більше трьох шарів загальною товщиною не більше 10...12мм, хоча зношування деталі, яка ремонтується, може бути в 2...2,5 рази вище в порівнянні з товщиною наплавленого металу. 3. Для ремонту застосовуються матеріали для наплавлення, до складу яких входять дефіцитні й дуже коштовні легуючі елементи: хром, молібден, ванадій, вольфрам. Тому при більших обсягах металу, що наплавляють, вартість виконання ремонтних робіт буде різко зростати, а доцільність їхнього виконання вже не буде однозначно вигідної. Задачею запропонованої корисної моделі є вдосконалення способу ремонту ковшів за рахунок введення в зони зношування більше 20-30мм вставних елементів зі сталі, що відповідає основному металу, тобто зі сталі 110Г13Л, які розташовуються по середині товщини зношеної поверхні, а їхня форма відповідає формі зазначеної поверхні, причому вставні елементи облицьовуються шаром металу, який наплавляється самозахисним порошковим дротом ПП-АН105 та забезпечує одержання наплавленого металу 110Г13Н4, що наближається по складу до сталі 110Г13Л. У випадку, якщо зношування становить менш 25-30мм, то зношені зони наплавляють цим же дротом без використання вставок, причому наплавлення виконують як суцільними шарами, так і переривчастими, зокрема, у вигляді сітки. Таким чином, по запропонованому способу ремонт ковшів виконують багатошаровим напівавтоматичним наплавленням зношених верхньої і бокових поверхонь передньої стінки диференційовано залежно від величини зношування так, що при величині зношування більше 20...30мм у зношені зони вводять вставні елементи зі сталі, що відповідає по хімічному складі основному металу, тобто сталі 110Г13Л, причому товщина вставних елементів становить 25...30% від товщини передньої стінки ковша, а товщина шарів, які наплавляють на них, перебуває 30305 4 в межах 15...30мм; при меншому зношуванні наплавлення виконують без використання вставних елементів. Наплавлення виконують самозахисним порошковим дротом ПП-АН105. Наплавлення з використанням вставних елементів виконують так, що їх встановлюють по середині товщини зношеної поверхні, і їхня форма відповідає формі зазначеної поверхні. Наплавлення верхньої площини передньої стінки ковша без вставних елементів виконують у вигляді окремих смуг шириною 30...50мм, які розташовані одна від одної на відстань не більше 50мм, а наплавлення бокових поверхонь виконують у вигляді сітки з розмірами 50x70мм. Розроблений в ІЕЗ ім.Є.О.Патона самозахисний порошковий дріт марки ПП-АН105 забезпечує одержання при наплавленні металу наступного хімічного складу (масс, частка елементів, %): С=0,9; Μn=13-14; Si=0,5; Ni=4. Тривале випробування цього дроту при наплавленні різних деталей зі сталі 110Г13Л, зокрема, хрестовин стрілочних залізничних перетинів [Кондратьев И.А. Опыт наплавки крестовин стрелочных переводов из стали Г13 //Сварщик. - 1998. - №3. - С.8] показує, що наплавлений метал стійкий проти виникнення тріщин при товщині шарів до 25...30мм і навіть у ряді випадків до 40мм. Тому застосування дроту цієї марки дозволяє не тільки підвищити тріщиностійкість наплавленого виробу, але й знизити матеріальні витрати при ремонті ковшів. Диференційоване виконання ремонтних робіт залежно від величини зношування дозволяє не тількибільш раціонально витрачати матеріал, що наплавляється, але й виключити утворення в ньому тріщин, тому що зі збільшенням товщини наплавленого металу (навіть при застосуванні оптимального порошкового дроту ПП-АН105, метал якої значно менш схильний до утворення тріщин у порівнянні з відомими дротами) істотно зростають зварювальні напруження, що приводять зрештою до появи тріщин у самому наплавленому металі, або до його відколу від основного металу. Використання вставних елементів, які по хімічному складі відповідають основному металу й можуть вирізатися газовим різанням зі зношених ковшів, які не підлягають ремонту, дозволяє навіть після повного зношування наплавленого на вставки шару не створювати умови наступного прискореного зношування, тому що абразивному й ударному впливу починає створювати опір сталь 110Г13Л, що має хоча й гіршу стійкість в порівнянні з наплавленим металом, але досить високу в порівнянні зі звичайними конструкційними сталями, що не отримують зміцнення при ударноабразивному зношуванні. При розташуванні вставних елементів по середині товщини зношеного шару вони облицьовуються з усіх боків наплавленим металом і тому процес зношування не здобуває якого-небудь переважного розвитку при експлуатації. При відновленні більших поверхонь, наприклад, верхньої площини передньої стінки з боку задньої стінки ковша або бічних поверхонь передньої стінки наплавлений метал 5 розташовується не суцільним шаром, а переривчасто або у вигляді сітки. При зазначених у передбачуваному винаході розмірів шарів і відстані між ними не спостерігається локального зношування робочої поверхні, знижується ймовірність перегріву наплавленого металу й у той же час знижується його витрата. Суть викладеної корисної моделі пояснюється Фіг.1. Позиціями позначені: 1, 2, 3, 4 - зони зношування; 5 - вставний елемент з наплавленим шаром; 6 - несучі наплавлені шари; 7 наплавлений шар у вигляді сітки; 8 - передня стінка ковша з сталі 110Г13Л. Ремонт ковша у пропонованому винаході виконують в такий спосіб. Ківш, що підлягає ремонту оглядають і визначають ступінь його зношування в різних зонах. Після чого залежно від величини зношування застосовують чи ні вставні елементи, які вирізують газовим різанням з ковшів зі сталі 110Г13Л, не придатних до ремонту. Товщина вставних елементів повинна бути рівної 25...30% товщини відновлюваної поверхні. Причому форма вставних елементів відповідає формі зношеної поверхні. Вставний елемент приварюється до зношеної частини електродами типу ОЗЛ-8, НЖ-13, ЦЛ-11 і т.д., призначеними для зварювання нержавіючих сталей. Потім на приварений вставний елемент, що встановлюється по середині зношеної поверхні, з усіх боків наплавляють шар металу з використанням напівавтомата для наплавлення й самозахисного порошкового дроту ПП-АН105 так, щоб відновити первісні розміри зношеної поверхні. В зонах, у яких зношування після експлуатація ковша має малу величину (до 20-30мм), наплавлення дротом ПП-АН105 виконують без застосування вставних елементів. У випадку зношування більших поверхонь наплавлення верхньої поверхні передньої стійки виконують не суцільним шаром, а переривчастим, згідно зазначеним у передбачуваному винаході співвідношенням і розмірам. Бічні поверхні передньої стінки ковша, які зношуються в меншому ступені й рівномірно, звичайно наплавляють у вигляді сітки з розмірами 50х70мм. Даний спосіб наплавлення був перевірений при ремонті ковшів всіх трьох розмірів: Приклад 1. Ремонту підлягав ківш 8м3. Ківш мав зношування в зоні 1 приблизно 15мм; у зоні 250мм; у зоні 3-100мм; а в зоні 4-22мм. Ремонт виконувався в такий спосіб. У зону 2 вставляли вставку товщиною 25 мм, на яку із трьох сторін наплавляли метал дротом ПП-АН105 до відновлення вихідних розмірів. Зона 3 відновлювалася аналогічно. У зоні 4 наносили шари шириною 40мм, які розташовані один від одного на відстані 40мм. Зону 1 відновлювали за допомогою наплавлення у вигляді сітки з розмірами 50x70мм. Після двотижневої експлуатації ковша спостерігали невелике зношення: 8мм у зоні 2; 10мм у зоні 3 і близько 3мм у зоні 1. Приклад 2. У зоні 6 ковша ємністю 5м3 зносостійкі смуги були наплавлені з відстанями між ними 80мм. Після експлуатація в проміжках 30305 6 між шарами був виявлений локальне зношування глибиною до 10мм. Приклад 3. У зоні 2 ковші ємністю 10м3 вставка була приварена по одній площині із внутрішньою поверхнею ковша. Після експлуатації зовнішня поверхня вставки мала (по наплавленому шару) мінімальне зношування - 8 мм, а по внутрішній поверхні - до 15мм. Приклад 4. Ківш ємністю 8м3 узоні 1 був наплавлений шарами у вигляді сітки з розмірами 60x85мм, після двотижневої експлуатації мав локальне зношування усередині глибиною до 10мм.