Actual Problems in Machine Building 2017 Vol. 4 No. 4

Актуальные проблемы в машиностроении . Том 4. № 4. 2017 Технологическое оборудование, оснастка и инструменты ____________________________________________________________________ 75 Решением задачи создания баллера с таким комплексом свойств явился приём выпол- нения его в виде сборочного изделия, собранного сваркой из отдельных деталей, каждая из которых в отдельности обеспечит нужные механические характеристики. Обследованные валы входили в состав винторулевых колонок, которыми были осна- щены суда типа «Балт Флот». Эти суда представляют собой комбинированное судно- площадка/танкер дедвейтом 5 589 тонн. В первую же навигацию сломались четыре баллера, отработав всего несколько месяцев с момента постройки. Целью данной работы явилось определение причины разрушения баллеров ВРК на теплоходах типа «Балт Флот», определение технического состояния неразрушенных сварных соединений шлицевых втулок вертикальных валов ВРК и выработка технологических реко- мендаций по предотвращению подобных поломок. Материалы и методика экспериментального исследования Представленное на рисунке в таблице 1 изделие состоит из средней части, изготов- ленной из бесшовной трубы, прокатанной из качественной углеродистой стали (0,32 – 0,39% углерода по Национальному стандарту КНР GB/T 17395-2008. Dimensions, shapes, masses and tolerances of seamless steel tubes). В средней части к баллеру угловым двусторонним швом с катетами по 5 мм, приварен фланец, изготовленным из такой же стали. По концам полого вала располагаются шлицевые втулки, которые сопрягаются со средней полой цилиндрической частью буртиками по посадке с гарантированным зазором  170 Н7/g6. Шлицевые втулки приварены к средней части стыковым швом с V-образной разделкой кромок. Скосы разделки по 45  , высота шва – 10 мм. Усиление валика шва снято заподлицо с наружным диаметром вала с помощью ручного шлифовального инструмента. Материал втулки – легированная хром-молибденовая сталь 42 Cr Mo по Националь- ному стандарту КНР GB/T 3077-1999 The Technical Conditions of Alloy Structure Steel (С - 0,38 – 0,45 %; Si - 0,17 – 0,37 %; Mn - 0,50 – 0,80 %; Cr - 0,90 – 1,20 %; Mo - 0,15 – 0,25 %). По свариваемости сталь 35 относится к сталям с ограниченной свариваемостью, сталь 42 Cr Mo – трудносвариваемая сталь. Твёрдость поверхности фрагментов валов определялась с использованием переносно- го твердомера МЕТ-УД. Результаты измерений представлены в таблице 1. Таблица 1 Твёрдость поверхности деталей вертикальных валов ВРК №№ позиций 1 – втулка шлице- вая (обломок) 2 – труба бесшовная 3 – втулка шлицевая 4 -Шов сварной сты- ковой Показатели твёр- дости HRC HB , МПа HRC HB , МПа HRC HB , МПа HRC HB , МПа 45-53 4670- 4800 – 1590- 1780 45-53 4700- 4800 10,7- 11,0 1790- 1900