Способ электроэрозионного легирования

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЯМЛИСТ! т !ЕСНИХ

PE(XlYSJlHH..SU„„5209 (5!1 4 В 23 Н 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2!) 3806084/25-08 (22) 06.08.84 (46) 23.08.86. Бюл. Ф 3 1 (72) В.П. Оленчич (53) 621.9.048.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 621525, кл. В 23 Н 9/00, В 23 F 1/18, 1977.

Авторское свидетельство СССР

У 474418, кл. В 23 Н 9/00, В 23 P 1/18, 1971. (54) (57) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО

ЛЕГИРОВАНИЯ, включающий периодический контакт обрабатываемой поверхности и нагретого электрода о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения переноса материала легирующего электрода и повьппения производительности, легнрование осуществляют стальным электродом, нагретым до состояния перегрева в интервале температур 1100-1300 С. I252091 нием.

Изобретение относится к области электрофизических и электрохимических методов обработки материалов, в частности к электроэрозионному легированию, и может быть использовано для поверхностного упрочнения, восстановления деталей машин, а также для получения толстослойных покрытий электроискровым легироваЦелью изобретения является увеличение переноса материала легирующего электрола и повышение производительности процесса за счет структурного изменения материала легирующего электрода при его нагреве до состояния перегрева в интервале температур 1100-1300 С.

В результате перегрева материала легирующего электрода образуется наиболее крупнозернистая структура вследствие нарушения строгого порядка в расположении атомов, уменьшения количества дислокаций, объединения мелких зерен в более крупные.

Крупнозернистая структура материала легирующего электрода в состоянии перегрева увеличивает перенос легирующего материала на деталь. Размягченный материал электрода заполняет микрорельеф поверхности детали, увеличивая площадь схватывания.

Повышенное термическое воздействие увеличивает глубину проникновения материала электрода в поверхность детали.

Состояние перегрева создают материалу легирующего электрода в его торцевой части, направленной по нормали к обрабатываемой поверхности детали. Эта часть электрода по высоте не меньше полной высоты профиля неровностей исходной поверхности легируемой детали.

Состояние перегрева создают и поддерживают с помощью индукционного высокочастотного нагрева торца электрода.

Электрод, закрепленный в вибраторе электроискровой установки, помещают в поле индуктора торцевой поверхностью к легируемой поверхности детали. Включают высокочастотную установку. Под действием тока высокой частоты часть электрода, обращенная к поверхности детали, нагревается до температуры перегрева (например, для стали она выше 1050"С).

Температуру нагрева измеряют фотоэлектрическим пирометром, сначала нижнего предела, затем — верхнего.

Время, в течение которого достигается нижний предел температуры, устанавливают на реле времени высокочастотной установки. После этого снова производят нагрев электрода до верхнего предела температуры с помощью реле времени, установку отключают.

В этот момент включают электроэрозионную установку и начинают легирование. По достижении нижнего предела температуры перегрева электрода срабатывает реле времени и высокочастотная установка включается.

Цикл повторяется в течение всего процесса легирования.

Пример. По предлагаемому способу электродом из стали ЗОХГСА в состоянии перегрева производят легирование образцов из стали марки

45 на установке ЭФИ-46А. Состояние перегрева электрода получают с помощью высокочастотной установки

ВЧИ-63/0,44. Нижний предел температуры перегрева 1100 С, верхний

1300 С.

Режим работы высокочастотной установки приведен в таблице.

Размеры электрода 60 5-5 мм, легируемой детали 80 80 80 мм, шероховатость исходной поверхности

8о детали 1 Z 4 Для поддержания перегрева части электрода в заданном диапазоне температур используют реле времени, посредством которого через 1 с установку отключают и включают. Толщина части электрода в состоянии перегрева 0,7 мм. Время нагрева торца электрода до состояния перегрева 4 с. Время легирования

60 с.

Для изготовления индуктора применяют медную трубку длиной 400 мм, наружным диаметром 6 мм, внутренним—

5 мм. Индуктор, выполненный в форме рамы, охватывает контур легируемых кромок детали с зазором 1 мм от края кромки. Верхняя поверхность трубки индуктора располагается на одном уровне с легируемой поверхностью кромок детали. Легирующий электрод перемещают вдоль внутреннего контура индуктора с зазором в

1 мм между индуктором и боковой поверхностью легирующего электрода по кромке образца детали, нанося упрочняющий слой.

Напряжение питающей сети, В

Сеточный ток, Анодное напряжение, А В

Частота тока кГц

Анодный ток, А

380

435

4-5

0,8-1,0

S-9

Составитель С.Никифоров

Техред Н.Вонкало

Редактор Н.Егорова

Корректор Т. Колб

Заказ 4568/ 14

Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

При исследовании переноса материала легирующего электрода из стали 30ХГСА (т.пл. 1450 С, мелкозернистая) на сталь 45 выявлено, что до температуры нагрева легирующего электрода 1050-1100 С перенос легирующего электрода не увеличился и остался таким же, как без нагре1252091 4 ва — О, 9 мг (время ле гира ва ния

1 мин) ° Перенос легирующего электрода в диапазоне .температуры нагрева 1100-1250 С составил 3,3 мг, а в диапазоне 1150-1300 С вЂ” 3,7 мг, т.е. увеличился более чем в 4 раза при нагреве в предлагаемом диапазоне температур.