Способ изготовления биметаллических изделий намораживанием на заготовку

 

Изобретение относится к области литейного производства, конкретно к изготовлению новых и восстановлению изношенных деталей намораживанием на заготовке слоя износостойкого материала . Цепь изобретения - повышение прочности соединения наплавляемого сплава с заготовкой. Способ включает нагрев заготовки, флюсование наплавляемой поверхности, перенос и установку заготовки в разъемную литейную форму с последующей заливкой в нее расплава наплавляемого сплава. По способу осуществляют нагрев заготовки до технологических температур, обеспечивающих вязкость флюса в интервале 1,3-2,0 Па«с, а наплавляемую поверхность заготовки располагают в форме под углом 5-90 к уровню метал-, ла и заполнение полости формы осуществляют со скоростью подъема его в : пределах 0,03-0,15 м/с, Данньй способ изготовления биметаллических изделий намораживанием на заготовку может найти применение в сельскохозяйственном мапиностроении, в ремонтном производстве при восстановлении рабочих органов мелиоративных и почвообрабатьгоающих машин, а также деталей строительных машин и механизмов. 4 ил.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) сЮ4 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4170721/23-02 (22) 20. 10.86 (46) 15,08.88. Бкп. №- 30 (71) Белорусский институт механизации сельского хозяйства, Производствен- . ное объединение "Львовхимсельхозмаш" и Кобринский ремонтный завод (72) Г.Ф.Бетеня, Н.В.Кардаш, Г.И.Анискович, Н.А.Зайко, Н.И.Анискович, P.M.Çàâåðáíûé, Н.Н.Горбачев, М.Н.Макухин, Б.П.Бекчев и Ю.В.Колесников (53) 621 ° 74.046 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 831318, кл. В 22 D t9/00, 27/04, 1981.

Авторское свидетельство СССР

¹ 102842 1, кл . В 22 D 19/00, 1983. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ НАМОРАЖИВАНИЕМ НА ЗАГОТОВКУ (57) Изобретение относится к области литейного производства, конкретно к изготовлению новых и восстановлению изношенных деталей намораживанием на заготовке слоя износостойкого материала. Цель изобретения - повышение прочности соединения наплавляемого сплава с заготовкой. Способ включает нагрев заготовки, флюсование наплавляемой поверхности, перенос и установку заготовки в разъемную литейную форму с последующей заливкой в нее расплава наплавляемого сплава. По способу осуществляют нагрев заготовки до технологических температур, обеспечивающих вязкость флюса в интервале 1,3-2,0 Па с, а наплавляемую поверхность заготовки располагают в форме под углом 5-90 к уровню металла и заполнение полости формы осуществляют со скоростью подъема его в .. пределах 0,03-0, 15 м/с. Данный способ изготовления биметаллических изделий намораживанием на заготовку может найти применение в сельскохозяйственном машиностроении, в ремонтном производстве при восстановлении рабочих органов мелиоративных и почвообрабатывающих машин, а также деталей строительных машин и механизмов. 4 ил.

1416266

10

Изобретение относится к литейному ! роиэводству, а именно к изготовлению новых и восстановлению изношенных

1 еталей намораживанием на заготовке слоя износостойкого материала, Цель изобретения — повышение прочности соединения наплавляемого спла,ва с заготовкой, Согласно способу нагрев заготовки осуществляют при технологических температурах, обеспечивающих вязкость ,: флюса в интервале 1,3-2,0 Па с, а !

l,íàïëàâëÿåìóþ поверхность заготовки ! располагают в форме под углом 5-90 к уровню металла в полости формы и заполняют со скоростью подъема, уровня металла в пределах 0,03-0, 15 м/с.

На фиг. 1 изображена схема нагрева

; заготовки; на фиг.2 — расположение заготовки в форме; на фиг.3 - -схема . формообразования биметаллического иэ, делия намораживанием на заготовку, на

1 фиг.4 - сечение А-A на фиг.3.

Сущность способа состоит в следующем.

Твердую заготовку 1 нагревают в индукторе 2 высокочастотной установки до температуры, необходимой для плавления флюса 3, наносимого на на-, плавляемую поверхность заготовки, и придания ему вязкости в интервале

1,3-2,0 Па с. Флюс равномерно покрывает поверхность, очищая ее от окислов и других загрязнений, и одновременно защищает ее от последующего окисления. Затем заготовку помещают в форму 4, обеспечивающую расположение наплавляемой поверхности под уггО лом 0-85 по отношению к направлению уровня металла в форме, которую заполняют жидким металлом 5. Подвод расплава наплавляемого сплава в полость формы осуществляется через литник сверху.

При заливке поток расплава металла падает на наплавляемую поверхность заготовки, стекает по ней в нижнюю часть полости, смывая часть расплава флюса, тем самым нарушая сплошность покрытия им поверхности, и заполняет полость формы. По мере подъема уровня расплава в форме жидкий металл вытесняет флюс с наплавляемой поверхности, смачивает ее и кристаллизуется.

Скорость подъема уровня расплава в полости формы находится в пределах

0,03-0, 15 м/с. Нижний предел (0,03 м/с) скорости заполнения обуславливается тем, что жидкий металл, заполняя форму, соприкасается с менее нагретыми деталями формы и заготовкой, теряет температуру и затвердевает, не успев заполнить полость формы, Увеличение скорости подъема уровня расплава выше верхнего предела (О, 15 м/с) приводит к тому, что расплав металла, не успевая вытеснить флюс с наплавляемой поверхности заготовки, накладывается на него и .кристаллизуется. В реэупьтате между основным и наплавленным металлом детали, в наплавленном слое находятся включения флюса, снижающие прочность сцепления слоев детали, Флюс, имеющий вязкость в пределах

1,3-2,0 Па с хорошо очищает поверхность заготовки от оксидов, не стекает с нее, предохраняет от последующего окисления и в то же время хорошо отделяется от наплавляемои поверхО ности, расположенной под углом 0-85 к уровню металла при скорости подъема его в полости формы, равной 0 03О, 15 м/с. Флюс, имеющий вязкость ниже i 3 Па с, стекает с наплавляемой поверхности заготовки и не выполняет своих функций по ее защите от окисления кислородом воздуха. Если же вязкость флюса превышает значение

2,0 11а.с, то расплав металла при его заливке в форму не успевает в течение ограниченного промежутка времени вытеснить флюс с наплавляемой поверхности и затвердевает на нем.

Расположение наплавляемой поверхности в момент заливки металла в а форму под углом 0-85 к потоку металла способствует вытеснению флюса с наплавляемой поверхности, Пример. На производственном объединении "Львовхимсельхозмаш" производят изготовление лап УЛП-00628 машин для внесения в почву жидких комплексных удобрений с рабочей частью переменного сечения из износостойкого. материала, Формообразование и наплавка рабочей части детали осуществляются методом намораживания на заготовку (фиг.1-4), Заготовкой является вырубление по радиусу полоса из стали 45 с размерами 220к70 х12.

Наплавляемую поверхность заготовки подвергают высокочастотному нагреву и активации флюсом, состоящим из

60 мас,ч,: борного ангидрида и 40 мас.ч.

3 141 обезвоженной буры. Для данного состава флюса нагрев производят до 1153 К.

При указанной температуре флюс плавится и имеет вязкость i 6 Па с.

Затем офлюсованную заготовку помещают в разъемную керамическую форму, копирующую размеры и форму рабочей части лапы. Наплавляемая поверхность заготовки располагается в форме под углом 15-40 к потоку металла. После а этого форму через литник заполняют расплавом со скоростью подъема уровня расплава в полости формы 0,06 м/с.

Наплавляемый сплав (IIP-C27), выплавленный в индукционной плавильной пе.чи имеет температуру перегрева на

Ф

150 выше температуры его солндуса.

Экспериментально установлено, что при указанных условиях и режимах обеспечивается полное отделение флюса с поверхности, в результате чего в контакт с расплавом вступает очищенная поверхность заготовки, смачиваемая расплавом, при затвердевании которого образуется прочное монолитное соединение. Испытания полученного биметаллического изделия показывают, что прочность сцепления полученного слоя с основой составляет 292 МПа (при Q =300 ИПа).

Проводят эксперименты при других значениях вязкости флюса при скорости подъема уровня расплава в полости формы 0,03; 0,1; 0,15 м/с и углах наклона наплавляемой поверхности заготовки к потоку металла О, 30, 60, 85 . Из результатов экспериментов. видно, что при вязкости флюса более

2,0 Па с, а также равной 1,0 Па с и ниже прочность сцепления наплавленного слоя с основой составляет менее 75% от предела прочности на растяжение присацочного сплава.

6266

Экспериментальные данные также подверждают, что при скорости подъема уровня расплава в полости формы во время заполнения последней расплавом менее 0,03 м/с наблюдаются послойное затвердевание наплавленного слоя и снижение прочности сцепления слоя с основой на 50%, а при скорости подъема уровня расплава более

О, 15 и/с прочность сцепления уменьшается на 35-40% по сравнению с оптимальными данными. При угле наклона наплавляемой поверхности к потоку металла равном 90 прочность сцеплео ния уменьшается до 60%.

При сравнении физико-механических свойств биметаллических изделий, изготовленных с использованием пред20 лагаемого способа н способа-прототипа видно, что прочность сцепления полученного слоя с основой повышается в 2-3 раза при использовании предлагаемого способа.

Формула из обретения

Способ изготовления биметаллических изделий намораживанием на заго"

30 товку, включающий нагрев и флюсование заготовки, перенос и установку ее в литейную форму, заливку в нее распла" ва наплавляемого сплава, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности соединения напЗ5 лавляемого сплава с заготовкой, заготовку нагревают до температур, обеспечивающих вязкость флюса 1,32,0 Па ° ñ, наплавляемую поверхность заготовки располагают в литейной фор40 ме под углом 5-90 к уровню металла о в полости литейной формы, а заполнение последней осуществляют со скоро, стью подъема его, равной 0,03-0, 15 м/с.

1416266

Составитель В.Яковлев .

Техред А.Кравчук Корректор Л.Патай

Редактор И. Касарда

Т.ираж 740 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4014/11

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