Способ наплавки клапанов

 

Изобретение относится к наплавочному производству и может быть применено для наплавки фасок газораспределительных клапанов двигателей внутреннего сгорания при восстановлении и упрочнении. Цель изобретения - достижение необходимых геометрических параметров фаски, повышение качества наплавленного слоя и снижение энергозатрат путем одновременного воздействия на расплав направленным магнитным полем и центробежной силы. Для этого индуктор с двумя неполными витками токопровода располагают так, что центр сечения одного из них совпадает с центром радиуса галтели, а центр сечения другого - ниже торца клапана в точке пересечения плоскости параллельной торцу клапана и плоскости, проходящей через центр сечения верхнего витка. Наплавку ведут при вращении клапана со скоростью 4,5 - 6 м/мин. Такое расположение позволяет устанавливать минимальный припуск на механическую обработку и высокую плотность наплавленного металла. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ll0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4419765/25-27 (22) 05.05.88 (46) 07.02.90. Бюл. № 5 (71) Всесоюзное научно-производственное объединение восстановления деталей «Ремдеталь» (72) В. П. Силуянов, П. И. Лужнов, Н. П. Хараборчев, Б. И. Петряков, В. П. Мурзаев, Е. В. Максимов и Т. П. Кухтин (53) 658.788.8 (088.8) (56) Бобоюдо Л. М., Русакевич А. Е. Наплавка изношенных клапанов. — Техника в сельском хозяйстве, 1978, № !2.

Авторское свидетельство СССР № 297460, кл. В 23 К 13/00, 971. (54) СПОСОБ НАПЛАВКИ КЛАПАНОВ (57) Изобретение относится к наплавочному производству и может быть применено для наплавки фасок газораспределительных клапанов двигателей внутреннего сгоИзобретение относится к наплавочному производству и может быть применено для наплавки фасок газораспределительных клапанов двигателей внутреннего сгорания при восстановлении и упрочнении.

Цель изобретения получение необходимых геометрических параметров фаски, повышение качества наплавленного слоя и снижение энергозатрат путем одновременного воздействия на расплав направленным магнитным полем и центробежной силы.

На- фиг. 1 . показана схема наплавки клапана; на фиг. 2 — расположение клапана в индукторе; на фиг. 3 — 5 влияние параметров наплавки на форму валика.

Способ осушествляют следующим образом.

Клапан 1 устанавливают в зажимной механизм 2 так, чтобы фаска располагалась между индуктируюшими токопроводами 3 и 4, и придают ему вращательное двиÄÄSUÄÄ 1540984 А1 (5!) 5 В 23 К 13/00, В 23 P 6/00 рания при восстановлении и упрочнении.

Цель изобретения — достижение необходимых геометрических параметров фаски, повышение качества наплавленного слоя и снижение энергозатрат путем одновременного воздействия на расплав направленным магнитным полем и центробеж ной сил ы ..Чл я этого индуктор с двумя неполными витк»ми токопровода. располагают так, что центр сечения одного из них совпадает с центром радиуса галтели, а центр сечения другого ниже торца клапана в точке пересечения плоскости, параллельной торцу клапана, плоскости, проходящей через центр сечения верхнего витка. Наплавку ведут при вр»шснии клапана со скоростью 45 — 6 м/мпп.

Такое расположение позволяет устав»в.l IIвать минимальный припуск íà мех»нпчсскую обработку и высокую плотность II III,I»»ленного металла. 5 ил. жение. По индуктору пропускают ток высокой частоты, а на фаску, через мундштук 5 подают порошковый материал. Образовавшаяся в процессе расплавления порош ка кольцевая ванна жидкого металла удерживается на конической поверхности силами, создаваемыми магнитным полем индуктируюших токопроводов, поверхностным натяжением жидкости и центробежной силой.

Находясь под воздействием этих сил, жидкий расплав принимает форму полуовала в сечении с большей осью, располагаюшейся на образуюшей конуса фаски, необходимую для обеспечения требуемой геометрии фаски после механической обработки.

Благодаря наличию двух токопроводов, выполненных в виде незамкнутых колец, центр сечения одного из которых совмешен с центром галтели клапана, а другого — ниже торца тарелки клапана в точ1540984 ке пересечения плоскости, параллельной торцу клапана, проведенной на расстоянии 1,5—

2,0 радиуса сечения токопровода, с плоскостью, проходящей через центр сечения верхнего витка параллельно образующей наплавляемой поверхности фаски, и продольной плоскостью сечения клапана, расплав удерживается на конической поверхности фаски, а скорость вращения в пределах 4,5 — 6 м/мин обеспечивает придание формы наплавленного валика в виде полуовала в сечении, что позволяет устанавливать минимальный припуск на механическую обработку и высокую плотность наплавленного металла (фиг. 3).

Если верхний токопровод индуктора располагают дальше центра радиуса галтели клапана, то наплавленный валик стремится вытянуться вверх (фиг. 1). Если его приближают к клапану, то наблюдается перегрев стержня.

Уменьц ение расстояния между нижним витком и фаской приводит к перегреву кромки фаски, а увеличение его — к стеканию расплава.

Наплавка фаски клапана с окружной скоростью, меньшей 4,5 м/мин, приводит к образованию вытянутой вниз капли в сечении (фиг. 5), а увеличение скорости более

6 м/мин вызывает вытягивание валика в горизонтальной плоскости.

Пример. При восстановлении клапана двигателя СМД вЂ” 60 индукционной наплавкой самофлюсуюшимися порошками типа

Пà — 12Н вЂ” 01 (ТУ 48 — 4206 — 156 — 82) грануляцией до 120 мкм использовали индуктор, выполненный из цилиндрической медной трубки 08 мм с толщиной стенки 1,0 мм.

Средний диаметр верхнего токопровода соответствовал 48 мм, а нижнего 78 MM и расстояние между ними 34 мм. Клапан устанавливали в зажимной механизм таким образом, чтобы нижний его торец находился выше нижнего витка индуктора на 12 мм.

Наплавку клапана производили при частоте вращения клапана 35 об/мин и мощности 28 — 30 кВт.

Процесс наплавки заканчивается охлаждением детали на воздухе в течение 20 с.

После чего деталь заменялась, и цикл

10 наплавки повторялся.

Формула изобретения

Способ наплавки клапанов преимущественно для восстановления и упрочнения фасок клапанов двигателей внутреннего сгорания, при котором клапан устанавливают внутри индуктора и выполняют наплавку фаски клапана в процессе его вращения, отличающийся тем, что, с целью достижения

20 необходимых геометрических параметров фаски, повышения качества наплавленного слоя и снижения энергозатрат путем одновременного воздействия на расплав направленным магнитным полем и центробежной силы, берут индуктор с двумя неполными витками типопровода, соединенными последовательно с обратным включением витков, центр сечения верхнего витка токопровода совмещают с центром радиуса галтели клапана, центр сечения нижнего токо3р провода располагают ниже торца клапана в точке пересечения плоскости, параллельной торцу клапана и проведенной на расстоянии 1,5 — 2,0 радиуса сечения токопровода, с плоскостью, проходящей через центр сечения верхнего витка параллельно обра35 зующей направляемой поверхности фаски, и продольной плоскостью сечения клапана, и наплавку осуществляют при округлой сKQрости вращения клапана 4,5 — 6 м/мин.

1540984

UZ.

Ф0Е

Составитель Л. Назарова

Редактор Л. Зайцева Техред И. Верес Корректор О. Ципле

Заказ 250 Тираж 632 Г1одписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», r. Ужгород, ул. Гагарина, 1О1