Патенты автора Бирюков Владимир Павлович (RU)
СПОСОБ ТРЕХСТАДИЙНОЙ ЛАЗЕРНОЙ НАПЛАВКИ // 2736126
Изобретение относится к способу трехстадийной лазерной наплавки и может найти применение в машиностроении. Одновременно с перемещением детали по оси X с постоянной скоростью V=10-30 мм/с относительно лазера осуществляют предварительный нагрев наплавляемого участка поверхности детали до температуры 350-550°С путем облучения первым лазерным пятном по оси X диаметром 10-12 мм при плотности мощности лазерного облучения (0,8÷1,27)×103 Вт/см2. Вторым лазерным пятном по оси X диаметром 3-5 мм, находящимся на расстоянии d=0,5-1,5 мм от первого пятна, при плотности мощности лазерного облучения равным (5÷28)×103 Вт/см2 выполняют наплавку порошкового материала на основе железа, или никеля, или кобальта, или смеси этих материалов. Третьим лазерным пятном по оси X, диаметром 12-14 мм, находящимся на расстоянии d=0,5-1,5 мм от второго лазерного пятна, при плотности мощности лазерного облучения равным (0,65÷0,8)×103 Вт/см2 выполняют окончательный нагрев наплавленного участка до температуры 350-400°С. Технический результат изобретения заключается в повышении качества бездефектной наплавки и расширении диапазона использования для наплавки материалов (высокохромистые чугуны, никельхромборкремниевые, хромокобальтовые сплавы). 1 ил.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к термообработке поверхности материалов концентрированными источниками энергии, и может быть использовано для лазерного упрочнения поверхности деталей из железоуглеродистых сплавов. Для повышения качества обработки деталей за счет исключения зон отпуска способ лазерного упрочнения поверхности деталей включает нагрев поверхности детали лазерным лучом с использованием сканатора, при этом нагрев поверхности детали осуществляют непрерывным лазером при перемещении луча по нормали к вектору его перемещения с частотой колебаний луча 10÷200 Гц, амплитудой колебаний А=(2÷100) d и с плотностью энергии излучения 20÷26 Вт с/мм2, где d - диаметр луча на поверхности детали. 1 ил.
Изобретение относится к области исследования механических свойств материалов, в частности к измерению износа металлических материалов и покрытий. Сущность: осуществляют нанесение лунок на испытуемый образец при помощи алмазного индентора в виде четырехгранной пирамиды, с перемещением под ней образца с последующим измерением параметров износа. Нанесение лунки осуществляют перемещением образца по нормали к вектору скорости перемещения контробразца при трении. Перемещение образца осуществляют со скоростью 8÷10 мм/с на расстояние, превышающее ширину поверхности трения по нормали к скорости скольжения, при этом расстояние определяется из соотношения L=kY, а величина износа определяется из соотношения Δh=h-h1=Ctg(α/2)(b0-b1), где L - расстояние, превышающее ширину поверхности трения. K=1,5÷2,0 - коэффициент перекрытия поверхности трения образца, характеризующий значение величины, указывающей на сколько лунка длиннее ширины зоны трения. Y - ширина поверхности трения по нормали к скорости скольжения (мм), h - начальная глубина лунки (мкм), h1 - глубина изношенной лунки(мкм), Δh - величина износа (мкм), b0 - начальная ширина лунки (мкм), b1 - ширина изношенной лунки (мкм), α - угол между поверхностями стенок лунки. Технический результат: сокращение цикла проведения операции измерения при сохранении точности измерения величины износа.
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ПОКРЫТИЯ // 2644440
Изобретение относится к области испытания материалов на износ и может быть использовано при оценке износостойкости поверхностей и покрытий. Сущность: осуществляют склерометрирование наплавленного покрытия, нанесенного на основной материал с последующим измерением геометрических параметров деформации поверхности покрытия. На начальном этапе измерения геометрических параметров измеряют ширину царапины основного материала и ширину царапины наплавленного материала с последующим определением коэффициента износостойкости по формуле:K=С b/d,где b - ширина царапины основного материала (мкм),d - ширина царапины наплавленного слоя (мкм),С=0,7÷1,5 - коэффициент, учитывающий особенности процесса наплавки (режимы обработки, добавки). Технический результат: повышение точности и упрощения технологии проведения оценки износостойкости наплавленного покрытия, нанесенного на основной материал. 3 ил.
Изобретение относится к способу лазерной наплавки металлических покрытий и может быть использовано при изготовлении инструментов и деталей технологической оснастки. Способ включает подачу порошкообразного присадочного материала на поверхность заготовки и облучение сканирующим лучом лазера зоны подачи присадочного материала. Сканирование лазерного луча осуществляют в направлении, перпендикулярном направлению перемещения луча или заготовки, с частотой лазерного луча f=3-600 Гц и амплитудой сканирования А=(3-30) d, где d - диаметр лазерного луча. Технический результат заключается в расширении площади наплавки и повышении прочностных свойств наплавленного слоя. 2 ил.
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам оценки прочности сцепления металлических покрытий со стальной поверхностью, и может быть использовано для повышения качества и надежности выпускаемой продукции. Сущность: осуществляют нанесение покрытия в виде кольцевого пояска на цилиндрический образец, механическую обработку покрытия, установку образца в матрицу с цилиндрическим отверстием и отрыв покрытия от подложки путем продавливания цилиндрического образца сквозь отверстие в матрице с последующим определением величины максимальной нагрузки, необходимой для отрыва покрытия. Перед определением максимальной нагрузки с двух сторон кольцевого пояска протачивают торцы с образованием углубления на цилиндрической поверхности образца с углублением h=(1,2÷1,5)r и шириной b=(3÷4)r, где h - углубление на цилиндрической поверхности, b - ширина канавки и r - радиус проточного резца. Технический результат: повышение точности измерения прочности сцепления металлических покрытий со стальной поверхностью. 3 ил.
СОСТАВ ШИХТЫ ДЛЯ ШЛИКЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ // 2607278
Изобретение относится к области получения материалов, в частности к составам шихты для шликерных покрытий при формировании защитных покрытий на конструкционные материалы, используемые в энергетике, машиностроении, космической, ядерной технике и других областях промышленности. Шихты для шликерных покрытий, содержащая присадочный материал и связующее вещество, дополнительно содержит оксид меди, при этом в качестве присадочного материала используют мелкодисперсный порошок тугоплавких материалов при следующем соотношении указанных компонентов, мас.%: мелкодисперсный порошок тугоплавких материалов 70-90, оксид меди 5-7, связующее вещество 3-23, при этом в качестве связующего вещества используют оксиэтилцеллюлозу, силикат натрия или калия и воду, при следующем соотношении указанных компонентов, мас.%: оксиэтилцеллюлоза 6,5-7, силикат натрия или калия 27-30, вода - остальное. Изобретение позволяет повысить качество наплавленного слоя.
СОСТАВ ПОРОШКООБРАЗНОЙ ШИХТЫ ДЛЯ НАПЛАВКИ // 2601839
Изобретение может быть использовано при нанесении лазерной наплавкой на детали покрытий в качестве защитных слоев. Порошкообразная шихта для наплавки содержит дисперсный металлический порошок и армирующий порошок. В качестве металлического порошка использован порошок на никелевой основе с размером частиц 40-150 мкм, а в качестве армирующего порошка - нанопорошок карбида тантала в количестве 10-40% от объема шихты. Шихта обеспечивает повышение твердости и износостойкости покрытия, полученного лазерной наплавкой.
СОСТАВ СВЕТОПОГЛОЩАЮЩЕГО ПОКРЫТИЯ // 2583184
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составу светопоглощающих покрытий, используемых при термической обработке углеродистых сплавов. Светопоглощающее покрытие для изделий из углеродистого сплава содержит оксид меди и связующее - оксиэтилцеллюлозу, силикат натрия или калия и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: оксид меди 4,2-4,8, оксиэтилцеллюлоза 4,0-4,4, силикат натрия или калия 25,0-26,5, вода - остальное. Изобретение направлено на повышение коэффициента поглощения и снижение затрат на нагрев при использовании покрытия для термической обработки углеродистых сплавов.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к выращиванию волокон из расплава. Способ получения монокристаллических волокон из тугоплавких материалов включает размещение в вакуумной камере питателя исходного материала в виде прутка, подачу лазерного излучения на поверхность исходного материала и вытягивание исходного материала с образованием волокна, при этом при подаче лазерного излучения на поверхность исходного материала лазерный луч сканируют в двух взаимно перпендикулярных плоскостях с частотами f1=f2, равными 200÷300 Гц, с амплитудой A, равной 1,5-5 B, где B - наибольший размер держателя питателя исходного материала. Технический результат изобретения заключается в снижении энергетических потерь лазерного излучения, повышении интенсивности лазерного луча по поперечному сечению и однородности структуры получаемого волокна. 1 ил.
СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ РЕЗЬБЫ // 2554244
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к технологии упрочнения резьбовых преимущественно длинномерных изделий, и может быть использовано для упрочнения метрической резьбы в изделиях, работающих при повышенных нагрузках. Для повышения прочности резьбы и производительности способ упрочнения резьбы включает формирование пятна лазерного луча на дне резьбовой канавки по ее центру и перемещение лазерного луча относительно продольной оси при одновременном вращении изделия, при этом величина перемещения лазерного луча равна величине шага резьбы за один оборот вращения, формирование пятна лазерного луча осуществляют при удельной плотности энергии излучения газового лазера, работающего в непрерывном режиме, равной 12÷20 Вт/см2, а диаметр пятна лазерного луча выбирают из соотношения d=(1,2÷1,7)s, где d - диаметр пятна лазерного луча, s - шаг резьбы. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
СОСТАВ ДЛЯ НАПЛАВКИ // 2549816
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составу для лазерной наплавки при нанесении покрытий в качестве защитных слоев на различные детали, эксплуатируемые в различных областях техники. Состав содержит металлический порошок на основе железа с добавлением хрома и бора и дополнительно алюминий и оксид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%: алюминий 1-15; оксид алюминия 5-35; металлический порошок остальное. В результате при лазерной наплавке получают сплав с высокой твердостью.
СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ РЕЗЬБЫ // 2545473
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к технологии упрочнения резьбовых изделий с трапецеидальной резьбой, и может быть использовано для упрочнения резьбы в изделиях, работающих при повышенных нагрузках. Для обеспечения упрочнения трепецеидальной резьбы, повышения производительности и качества процесса осуществляют нагрев участка резьбы с помощью источника нагрева в виде лазера, формирование пятна лазерного луча на дне резьбовой канавки по ее центру, перемещение лазерного луча относительно продольной оси при вращении изделия при величине перемещения лазерного луча, равной величине шага резьбы за один оборот вращения, при этом формирование пятна лазерного луча осуществляют сканирующим лазерным лучом с частотой его сканирования 200÷600 Гц вдоль оси вращения и амплитуде сканирования, равной 0,6÷0,8 шага резьбы. 1 ил.
Изобретение относится к области металлургии
Изобретение относится к лазерному технологическому комплексу для обработки крупногабаритных объектов
