Сварка стали 30ХМА с большим заполнением шва

[CHapai]

Ведем ремонтные работы крупногабаритных объектов.

Конкретно ремонтируем зубчатый венец (шестерня 6м в диаметре)

Лабораторный анализ показал, что марка стали 30ХМА. Данных завод изготовитель не давал в те времена, когда это оборудование закупалось, пришлось самим узнавать.

 

Суть проблемы...

из 10 попыток восстановить, наплавить зуб, вварить сегмент из нескольких зубьев или сварить трещину по разделке все приводит к одному, несплавление по стыку шва со стенкой разделки. 

Короче не можем подобрать режим сварки и марки электродов

подогрев, отжиг, отпуск и т. п.

 

Электроды в доступности Nobitec любой марки.

 

Может есть опытные спецы, которые когда-то сталкивались с подобным заданием.

[Sakhalin_Cat]

дык а что вы хотите от неё? Тут просто приварить не выйдет, это надо техпроцесс прорабатывать. Кто-ж без опыта и соответствующего оборудование за подобные работы берется?

 

У вас не "не сплавление", а отрыв шва от изделия в процессе усадки материала.

 

1) Сталь "ограниченно свариваемая"

2) Необходим предпрогрев изделия или "зоны сварки на расстоянии от шва в каждую сторону(толщина умноженная на 3)" 350-450градусов.

3) Необходима нормализация изделия\шва после сварки, отпуск 650-670, отжиг 880 градусов цельсия.

4) Остывание изделие после отжига медленное под матами в случае полного прогрева изделия, или остывание с постоянным подогревом в случае сварки и отпуска участка детали.

5) Возможно будет нужна последующая закалка, зависит от ТУ на изделие.

Электроды подбирайте сами по химсоставу и физике. Обычно идут электроды - 10Х3М (Х3М-1), полуавтомат проволока -СВ-08ХМ защитный газ -аргон.

 

Если писать простым доходчивым языком, то делаете разделку, закатываете всю железку в печку и греете до бордового цвета, потом в скафандре теплоизоляционном варите. После этого опять в печку и на стабилизацию.

Второй вариант это керамические электроматы или ТВЧ.

 

Зарубежные аналоги материала 30ХМА

4130

4130H

G41300

G41350

H41300

H41350

25CrMo4

26CrMo4

34CrMo4

GS-25CrMo4

GS-26CrMo4

GS-34CrMo4

SCM420

SCM430

SCM432

25CD4

25CrMo4

34CD4

34CD4FF

34CrMo4

34CrMo4RR

25CrMo4

1.7218

1.7220

25CrMo4

34CrMo4

25CrMo4

30CrMo4

34CrMo4

35CrMo4

2225

2233

2234

BOHLERV330

BOHLERV340

Изменено 28 февраля, 2016 пользователем Sakhalin_Cat

[Sakhalin_Cat]

Но я бы в вашем случае рассматривал другой вариант лечения зуба, без сварки. Это либо шпоночная, замочная либо клиновая посадка сегмента венца в вырезанное отверстие заданной формы. Если конечно позволяют размеры и количество мяса.

Откуда вообще выкачена эта шестерня где она работает??? в печи? Или это часть редуктора паровой турбины? Почему выбор на 30ХМА у производителя пал? Оно при температуре 300-400 градусов работает?

 

Восстановление таких изделий начинается от цифры с шестью нулями, и поломка механизма в котором такая хрень стоит, особенно после ремонта обычно тянет за собой убытки исчисляющихся в цифрах с семью или восьмью нулями.... Очень странно, что вы с кондачка без отработки технологии и без технологов вообще решили делать подобное. У вас кто почки продавать то будет ежели это изделие после вашего ремонта крякнется и возникнет вопрос гарантии?

Изменено 28 февраля, 2016 пользователем Sakhalin_Cat

[Sakhalin_Cat]

http://www.opengost.ru/iso/25_gosty_iso/25160_gost_iso/2516040_gost_iso/9129-ost-26-01-1434-87-svarka-stalnyh-tehnologicheskih-truboprovodov-na-davlenie-ru-svyshe-10-do-100-mpa.-tehnicheskie-trebovaniya.html

Это про трубы из ХМА, но большая часть вам подойдет. п7 и п9 вам основные.

 

Учтите, что открытым пламенем подогревать нельзя.

 

Оговорюсь, у вас толщины больше, поэтому температуры и время тоже увеличиваются в 1,5-2-3 раза, в зависимости от параметров

Изменено 28 февраля, 2016 пользователем Sakhalin_Cat

[ЛехаКолыма]

@CHapai,какие сварочные материалы вы применяете?Можно сделать с начало плакирующий слой на хромоникелевой основе ,подогрев в данном случае не нужен и уже потом востанавливать саму геометрию зуба

[Sakhalin_Cat]

Можно сделать с начало плакирующий слой на хромоникелевой основе ,

Можно конечно, но тут вопрос о работе изделия. Если изделие работает при температуре 400градусов цельсия, то за счет различного ТКЛР можно получить усталостное разрушение очень быстро. Опять же Многое зависит от рабочей среды, в которой это колесико крутится.

Производитель ведь не зря выбрал 30ХМА, иначе это могла быть простая дешовая чугунная шестеренка.

 

подогрев в данном случае не нужен

Подогрев и последующий отпуск на 30ХМА нужен при любом раскладе, так как в противном случае после плакировки вы получите перекаленный слой 30ХМА на глубину около 10-15мм, а у него ударная вязкость будет как у стекла. И даже последующее заполнение разделки между плакировочными слоями не снимет его, а только усилит эффект "очаговой закалки".

 

и уже потом востанавливать саму геометрию зуба

Тут мы упираемся в физические параметры материала. Это ведь шестерня и зубы должны быть одинаковые по физмех свойствам, таким как твердость, истираемость, вязкость. Это означает опять же термообработку зуба. В противном случае будет повышеный износ или сминание материала (расплющит раскатает) который наплавлен. Поэтому сразу вопрос: чем его наплалять чтобы оно работало без термообработки и имело физмех свойства оригинальной детали.

 

 

 

В любом случае гадать сейчас смысла не имеет, так как ТС дал очень мало вводных данных.

Изменено 28 февраля, 2016 пользователем Sakhalin_Cat

[ЛехаКолыма]

@Sakhalin_Cat,при применении материалов на хромоникелевой основе мартенситной структуры не образуется  

[Sakhalin_Cat]

хромоникелевой основе мартенситной структуры не образуется

В плакировочном слое - не спорю. А как насчет материала самой детали? Или у вас плакировочный слой при накладывании вообще не разогревает саму деталь?

 

Смотрите на задачу в комплексе. Тут речь идет не о сварке, а о восстановлении детали. И сварка в этом вопросе отнюдь не ключевой момент.

Вы можете легко эту железку заварить обчными китайскими электродами и хромоникелевыми и медными. Единственное от чего вы не сможете избавиться - это от закалки детали в зоне сварки.

 

Я говорю о восстановлении детали до максимального соответствия оригиналу с сохранинием всех возможных характеристик изделия. Вы говорите только о сварочном шве. Вот и вся разница.

Изменено 28 февраля, 2016 пользователем Sakhalin_Cat

[Sakhalin_Cat]

при применении материалов на хромоникелевой основе мартенситной структуры не образуется

Самый простой пример - Возьмите чугуняку, заплакируйте её этими материалами и отнесите токарю проточить. Он всё расскажет о образовании мартенситных и перлитных структур уже после второго обломанного резца. Хотя большую часть плакировки он снимет легко. Проблемы у него начнуться уже ближе к самой детали.

Изменено 28 февраля, 2016 пользователем Sakhalin_Cat

[Виктор 69]

Когда пацаном был, на моей памяти осталось как на ирбитском мотозаводе шестерню восстанавливали 4 метра диаметром, кучи угля горят, шестерня сверху ( на прогреве), уголь под трещиной на венце, и по всему венцу для востановления зубьёв. пресс 400  тон моховик шлёпал(к уралу), 2 недели разогрева, потом специ с бородками уже, колдовать начали, трещина для них самое простое, зубья три недели, шестерня в паре ходит , делали стенд и обе шестерни в зацеп, каждый зуб шлифовали и доводили до нужной геометрии(нельзя что бы закусывало, пальчиком шестерни толкали, и должны были крутиться как колесо у велосипеда),и это все на кучах угля горящёго, потом 3 недели остывало под одеялами, ну как то так 

знаю шестерня чугун, работать по легче

в данном случае считаю разогре, подбор электродов соответствующих , определение с режимом сварки,  наплавление и завар, медленное остывание, все наставки, вкладки выдавит как пробку, 6 метров не шутка + температурный режим при котором это колёсико работает.

эту операцию на коленке с кондачка не сделать, нужно соот ветствующее предприятие для востановления колёсика , там и разогреть есть где. да и специ этим живут

Изменено 28 февраля, 2016 пользователем Виктор 69

[CHapai]

Но я бы в вашем случае рассматривал другой вариант лечения зуба, без сварки. Это либо шпоночная, замочная либо клиновая посадка сегмента венца в вырезанное отверстие заданной формы. Если конечно позволяют размеры и количество мяса.

Откуда вообще выкачена эта шестерня где она работает??? в печи? Или это часть редуктора паровой турбины? Почему выбор на 30ХМА у производителя пал? Оно при температуре 300-400 градусов работает?

 

Восстановление таких изделий начинается от цифры с шестью нулями, и поломка механизма в котором такая хрень стоит, особенно после ремонта обычно тянет за собой убытки исчисляющихся в цифрах с семью или восьмью нулями.... Очень странно, что вы с кондачка без отработки технологии и без технологов вообще решили делать подобное. У вас кто почки продавать то будет ежели это изделие после вашего ремонта крякнется и возникнет вопрос гарантии?

Не успел за диалогом, на работе завал.

Постараюсь максимально подробно донести ситуацию и наши возможности.

 

1) Изделие работает при высоких нагрузках, но к температурам никакого отношения не имеет, температура уличная от +30 до -40.

Нагрузки варьируются в пределах до 150 т. и чаще всего излом происходит в рабочей зоне т.е. где нагрузка максимальная и регулярная.

Это либо поворотная часть(а крутится он 24й в сутки (тормозит и стартует всегда в одних местах), либо напорная часть, так же 24 часа(заводит ковш в забой и давит на него) 

http://s015.radikal.ru/i331/1602/2a/0721f3e8674c.jpg

Следовательно сваркой обеспечить прочность, как у новой конструкции, мы не можем...задача гораздо сложнее, увеличить живучесть и выносливость этой зоны!

 

2) Сложность основная заключается в отсутствии условий для хорошей подготовки, т.е. мы не имеем возможности снять её и подогрев всей детали возможен только при поджоге всего оборудования)))) а при демонтаже уже проще поменять. (можете оценить в какой попе все это находится)

Замена этой детали занимает где-то 7 суток.

 

Учитываю специфику производства, такие работы в 100%- аварийные. А это сжатые сроки...в этом случае нужна четкий план действий.

 

3) При восстановлении зуба начинает крошиться сам зуб, так сказать стираться в ускоренном режиме. Не можем мы попасть по составу металла, а зуб то так и остался в рабочей зоне...и он закален...в следствии начинает сыпаться где-то через месяц-два.

Плакирующий слой думали сделать при сварке сегмента т.к. именно в этом случае края отрываются от тела венца. Но уже не помню почему, планы изменились...

 

4) По поводу несплавления и брака...специалисты туда отправляются лучшие в своей сфере, НО:

- к сегменту сплавление идет, т.к. сегмента подвергался обработке ГПА и (как я подозреваю) прошел стадию отпуска...

- под сварочный шов готовится разделка около 30 градусов при глубине 50мм, а шов дает минимальную, но все-таки усадку, и его просто вырывает из тела венца.

 

@CHapai,какие сварочные материалы вы применяете?Можно сделать с начало плакирующий слой на хромоникелевой основе ,подогрев в данном случае не нужен и уже потом востанавливать саму геометрию зуба

Тэкс...

Последний раз были электроды Nobitec 388, и как бы не сглазить,тьфутьфутьфу,уже 4й месяц пошел. Но сварщиков заставили греть и отпускать 300мм венца прилегающего к месту сварки. Чтобы избавиться от хрупкости металла после сварки, вроде получилось.

А вообще спектр материала последнее время стал достаточно широкий, предприятие большое, а сварочное производство было тут про*****... варили все так, как считали правильным и чем хотели. Сейчас поднимаем с колен.

Специально для этих деталей заказывались электроды фирмы Nobitec, описание сказочное, и проверить решили сначала их. Пока устраивают.

а так Castolin, Esab, Многие наши заводы в доступности.

Но при необходимости можно приобрести что душа пожелает(или технологический процесс), вопрос времени.

Изменено 28 февраля, 2016 пользователем CHapai

[Sakhalin_Cat]

Последний раз были электроды Nobitec 388, и как бы не сглазить,тьфутьфутьфу,уже 4й месяц пошел.

Тут дело не в электродах а в том, что

сварщиков заставили греть и отпускать 300мм венца прилегающего к месту сварки. Чтобы избавиться от хрупкости металла после сварки, вроде получилось.

.

В принципе об этом сразу и писалось. Пусть сварщики всегда делают нормальный предпрогрев перед сваркой и отпуск после. И рвать уже ничего не будет.

 

а шов дает минимальную, но все-таки усадку, и его просто вырывает из тела венца.

Это из за отсутствия прогрева. Деталь должна иметь постоянную температуру во время процесса. С одной стороны греют, с другой варят. Тут можно греть и открытым пламенем. Ну и варить лучше в два смычка с двух сторон одновременно. Просто грельщики и сварщики местами меняются периодически, если протяженность шва большая. С одной стороны сварщики по электроду сожгли, пошли на другой конец трещины, а в это время грельщики свежий шовчик греют и чистят. Изменено 28 февраля, 2016 пользователем Sakhalin_Cat

[Sakhalin_Cat]

(тормозит и стартует всегда в одних местах),

Для того, чтобы венец большой реже чинить, надо просто обязать экскаваторщика раз в сутки менять угол положения гусеничной платформы относительно ковша. Пусть потихой низ в течении суток разворачивается относительно положения ковша. Так чтобы в течении недели или месяца платформа делала полный оборот. Это не сложно, но ресурс поворотного круга вырастает в десятки раз. Проблемы в основном будут только с ведущей шестерней. Изменено 28 февраля, 2016 пользователем Sakhalin_Cat

[ЛехаКолыма]

@CHapai, завтра посмотрю где-то была инфа по наплавку и востановлению зубъев у братьев из Украины,если найду постараюсь скинуть ,еще можно поспрашивать у  землика под ником " psi" может что подскажет

[ЛехаКолыма]

@CHapai, как вариант если  у вас нет возможности снять деталь и делать термообработку,можно поступить следующим образом зачистить поврежденное место от масла ржавчины ,вышлифовать поврежденный участок до полного удаления вырыва металла и трещин проверить цветной дефектоскопией. Обеспечить условия для сварки: исключить сквозняки подогреть деталь до температуры не ниже +5 град выполнить сварку плакирующего слоя материалом на основе никеля к примеру электрод ок 92,26 или на основе хромоникелевой электродами эа 395/5 ниат-5,после них не требуется термообработка.Далее формируем зуб шестерни наплавкой  если риазмеры зубьев не большие можно выполнить наплавку теме же эа 395/5 ,после проверки цветной дефектоскопией на предмет не сплавления (размеры наплавки делаем в минус для последующей наплавки) и выполняем наплавку к примеру электродами ок 83,28,и далее шлифовкой по шаблону уже формировать зуб

Изменено 29 февраля, 2016 пользователем ЛехаКолыма

[psi]

сам лично не делал, так как я уже пришел в гок и у нас ЭКГ только как памятник. но на нг 2011 или 2010, парни варили. причем кусок поворотной шестерни вырезали со смотровой. не уверен я што у них был выбор в электродах=), уони, озл, на крайняк sobarosa насыпали=) и варили они точно прям в яме и не фигу не тепло было https://www.google.ru/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&ved=0ahUKEwjyzpi0nZ7LAhUkYpoKHZO_AZYQjRwIBw&url=https%3A%2F%2Fwww.tripadvisor.ru%2FLocationPhotoDirectLink-g4972949-d1506963-i79511711-Zarnitsa_Hotel-Mirny_Sakha_Yakutia_Republic_Far_Eastern_District.html&psig=AFQjCNGqbI74Zb0pHEjKWw-XzXhnUewMtg&ust=1456878480124585

 

кстати ЭКГ восстанавливают где то на кузбасе

[Кустарь]

 

 

(тормозит и стартует всегда в одних местах)

 тоже пришла мысль поворачиваться корпусом время от времени.    До Константина честно еще не дочитал.

[Barabas]

Сорри за оффтоп.

Скажите, пожалуйста, свое мнение по 30хма в параллельной теме: http://websvarka.ru/talk/topic/7574-otcenit-informatciiu-i-kachestvo-shva-po-pavtomati/?p=192715

Спасибо!