Способ получения торцовых уплотнений
Изобретение относится к порошковой металлургии ,в частности, к способу получения торцовых уплотнений, используемых в насосном оборудовании. Цель изобретения - повышение долговечности уплотнений. Указанная цель достигается тем, что в способе получения торцовых уплотнений, включающем напрессовку порошкового твердосплавного слоя и порошка припоя на металлическую основу и спекание при температуре, превышающей температуру плавления припоя, после спекания контактную поверхность уплотнений обрабатывают лучом лазера по заданному профилю, поддерживая температуру в зоне обработки, обеспечивающую спекание порошкового твердосплавного слоя, а после обработки лучом лазера контактную поверхность обрабатывают механически до получения волнистости между обработанными и необработанными лучом лазера участками 3-30 мкм. Долговечность уплотнений повышается на 20-30%. 1 табл.
(191 (111
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А1 (51)4 В 22 F 5/00, 3/24, ?/04, F 16 J 15/14
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОРЦОВЫХ УПЛОТ-, НЕНИИ ,(57) Изобретение относится к порошко-: вой металлургии, в частности к спосо1
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к. способу получения торцовых уплотнений, используемых в насосном оборудовании.
Целью изобретения является повышение долговечности уплотнений.
Предложенный способ получения торцовых уплотнений заключается в напрессовке порошкового твердосплавного слоя и порошка припоя на .металлическую основу, спекании при температуре, превышающей температуру
,плавления припоя, обработке контактной поверхности уплотнений луГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ПЛАНТ СССР ;(21) 4147978/23-02 .(22) 19.11.86 (46) 30.04.89. Бюл, В 16 (71) Белорусское республиканское на" учно-производственное объединение порошковой металлургии (72) В.С.Ивашко, Е.А,Дорошкевич, В.А.Лубочкин, И.Л.Куприянов, Е.В.Звонарев, В.М.Шелехина, Л.И.Фрайман, Г.Г.Вараницкий, В.Х.Галюк и А.Г.Чернышев (53) 621.762.862(088.8) (56) Сб. Проблемы трения и смазки, Труды Американского общества инженеров-механиков. М.: Мир, 1968, т.90, сер. Р 2, с. 348-352 °
Патент 0ПА Р 4280841, кл. В 22 F 5/00, 1981.
2.. бу получения торцовых уплотнений, используемых в насосном оборудовании.
Цель изобретения — повышение долговечности уплотнений. Указанная цель достигается тем, что в способе получения торцовых уплотнений, включающем напрессовку порошкового твердосплавного слоя и порошка припоя на металлическую основу и спекание при температуре, превышающей температуру плавления припоя, после спекания контактную поверхность уплотнений обрабатывают лучом лазера по заданному профилю,, поддерживая температуру в зоне обработки, обеспечивающую спекайие порошкового твердосплавного слоя, а после обработки лучом лазера контактную поверхность обрабатывают механически до получения волнистости между обработанными и необработанными лучом лазера участками 3-30 мкм. Долговечность уплотнений повышается на.
20-30Х. 1 табл.
2 чом лазера по заданному профилю при . температуре спекания порошкового твердосплавного слоя и последующей механической обработке контактной поверхности до получения волнистости между обработанным и необработанным лучом лазера профилем 3-30 мкм.
Пример. Изготавливались 2 группы торцовых уплотнений (по предлагаемому способу и по способу-прототипу) из порошков трех составов.
Hs порошка состава, мас.Ж: 70TiC+ + 30 сталь Х6Ф4М с добавлением 1,5 синтетического каучука, при давлении
1475774!
50 МПа прессовали уплотнительные кольца со следующими размерами:
Ф нар. 100 ии; 4 вн. = 90 мм, в стальную основу. На полученную запрессовку насыпали припой состава
20Ni+1P, остальное Си и проводили пропитку при 1150-1180 С. Затем уплотнение механически обрабатывали в размер по наружному диаметру высту- Я пающей части напрессовки, оставляя высоту напрессовки относительно стальной основы, равной 3 им, а также шлифовали торцовые поверхности заготовки в размер. 15
Аналогичные уплотнения получали из смеси порошков, мас. : 97ЫС+ЗСд.
Готовили.твердосплавную смесь, засыпали ее в кольцевой паз стальной заготовки и прессовали при давлении 20
300 MIa. На уплотненный твердосплавный материал насыпали припой состава 20Ni+1P остальное Си и проводили пропитку при 1150-1180 С.
Аналогичные уплотнения получали из шихты, мас. : 85Cr>C +I5Ni, засыпали ее в кольцевой паз стальной за -; готовки и прессовали при давлении
300 МПа. На уплотненный твердосплав" ный материал засыпали припой состава 30
20Ni+IP, остальное Си и проводили пропитку при 1150-1180 С.
Далее на лазерной установке непрерывного действия ЛГН-702 "Кардамон" мощностью 800 Вт обрабатывали торцовую поверхность уплотнительных колец путем нанесения спиральных доро" жек шириной 2,5 им по контуру специального рельефа при температуре спекания HsHocOcioHKoro порошка. Для со- 40 става 70Ti С + 30 сталь Х6Ф4М температура была равна 1300 — 1350 С. Для соста-, ва 97ИС+ЗС температура была равна
1450 С. Для состава 85Crf +15Ni тем" цература составляла 1380-1400 С. За- 45 тем торцовую поверхность уплотнитель. ных колец обрабатывали с применением шлифовальных паст до получения вол" нистости между обработанным и необра. ботанным контуром 3, 10 20, 30 мкм.
Торцовые уплотнения, изготовленные по методу прототипа, выполняли из порошков тех же составов, при этом контактные поверхности обрабатывали по плоскости в размер. Размеры торцовых уплотнений во всех случаях были одинаковыми (ф нар. 100 мм;
4 внутр. = 90,мм).
Изготовленные группы уплотнений испытывали на специальном стенде при перепаде давления масла 0,4 МПа со следующими режимами: а 1500 об/мин, P 5 МПа. Испытывали по 3 уплотнения для каждого варианта. На профилометре-профилографе 252 проводили замеры волнистости до и после испытаний, замеряли линейный износ, а также фиксировали утечки через уплотнение и определяли ресурс работы уплотнений.
Результаты испытаний приведены в таблице.
Как следует из таблицы, предложенный способ получения торцовых уплотнений (примеры 1-12) обеспечивает в сравнении с известнья способом (примеры 13-15) повышение долговечности уплотнения.
Формула изобретения
Способ получения торцовых уплотнений, включающий напрессовку порошкового твердосплавного слоя и порошка припоя на металлическую основу и спекание при температуре, превышающей температуру плавления припоя,, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности уп.лотнений, после спекания контактную
:поверхность уплотнений обрабатывают лучом лазера по заданному профилю при температуре спекания порошкового твердосплавного слоя, а затем проводят механическую обработку контакт.ной поверхности до получения волнис тости между обработанным и необработанным лучом лазера профилями 330 икм.
1475774
Износу мкм
ДолговечУтечИсходная волВолнисТвердосплав» ный слой уплотни»
Пример, В ка, смз/ч
T0CTb после иснытаний, мкм,ность, ч иистость, мкм теля
5-25
5-25
5-25
5-25
4-26
4-26
4-26
4-26
4"25
4-25
4-24
4-25
81 О, 9 . 7000
90 1,1 5000
Составитель А.Соловей
Редактор М,Бандура Техред N.Ходанич Корректор О.Кравцова
Заказ 2109/15 Тираж 712
Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101
2
4
6
8
l1
12
13 (известный)
14 (asвестный)
15 (Из вест ный) TiC
TiC
TiC
TiC
WC
WC
WC
WC
« ЗС< .Сг С
Cr 3Ct
Cr,C1
TiC
36 0,4
35 0,4
35 0,4
36 0,4
26 0,2
25 0,2
25 0,2
26 0,2
30 0,3
28 0,3
29 0,3
31 0,3
103 1,4
4800
