Способ плазменной наплавки порошкообразным присадочным материалом
Изобретение относится к наплавке, в частности к плазменной наплавке порошковыми материалами, и может быть использовано при восстановлении поверхностей деталей. Цель изобретения - уменьшение потерь присадочного материала и повышение качества наплавки. При плазменной наплавке плазменную дугу размещают горизонтально к наплавляемой поверхности. Присадочный порошкообразный материал подают в плазменную дугу вертикально под действием собственного веса без пульсаций. Отсутствие пульсаций обеспечивается размещением торца трубки, сообщающейся с атмосферой, в конической полости дозирующего отверстия бункера, через который подают порошок. Ось потока порошка направляют вертикально до пересечения с осью столба дуги. Отсутствие пульсаций порошка позволяет осуществить наиболее полное попадание потока в плазменную струю, что обеспечивает оптимальный нагрев присадочного материала. 1 ил.
Изобретение относится к дуговой наплавке, в частности к плазменной наплавке порошковыми материалами, и может быть использовано для восстановления и упрочнения электропроводных поверхностей деталей. Целью изобретения является уменьшение потерь присадочного материала и повышение качества наплавки. На чертеже изображена схема реализации способа. Способ осуществляют следующим образом. Создают электрическую дугу 1 между электродом 2 и поверхностью детали 3 посредством плазматрона 4 и источника 5 сварочного тока. Подают самотеком вертикально порошкообразный присадочный материал 6, создавая его сплошной поток 7. Это осуществляют с помощью бункера, имеющего дозирующее отверстие 8 с конической полостью 9. Поток 7 полностью вводят в столб 10 электрической дуги 1, расположенной таким образом, что ее столб пересекается с осью 11 указанного потока в области 12 сужения электрической дуги под углом 90o. Указанный ввод потока происходит вследствие того, что он под воздействием своего веса продавливает внешние слои 13 электрической дуги и не распыляется при этом, а так как упомянутый столб 10 в области сужения является самой высокотемпературной зоной дуги, частицы порошка 6 подвергаются здесь интенсивному и полному расплавлению и поступают на поверхность детали 3 в перегретом состоянии, прочно сплавляясь с этой поверхностью и образуя наплавленный слой 14 с высокими физико-механическими свойствами. Отсутствие пульсаций в сплошном потоке порошка обеспечивают размещением торца трубки 15 в конической полости 9. Указанное размещение трубки позволяет сообщить воздушную полость, возникающую в дозирующем отверстии 8, с атмосферой, что исключает пульсацию потока. П р и м е р. Осуществлялась наплавка цилиндрической поверхности стального вала 3 диаметром 25 мм с использованием установки КПС-301 для плазменной сварки со стандартным плазматроном 4, диаметр сопла которого равнялся 4 мм. В качестве плазмообразующего (с расходом 2 л/мин) и защитного газа (с расходом 5 л/мин) использовали аргон, в качестве порошкообразного присадочного материала 6 самофлюсующийся хромоникелевый сплав марки ПГ- ХН80СР2 с гранулометрическим составом 40 160 мкм. Фиксирование максимальной производительности площади наплавки в единицу времени (см2/мин) с учетом потерь металлического порошка производилось при одинаковой силе сварочного тока и условии обеспечения и сохранения качества наплавки по совокупности двух критериев оценки внешнего формирования металла: при отсутствии дефектов в виде капель, наплывов и нерасплавленных включений порошкообразного материала; при получении ровной и гладкой поверхности наплавленного слоя, когда среднее значение высоты волны по длине образующей наплавленной поверхности не превышает 70-100 мкм. Диаметр дозирующего отверстия при реализации предложенного способа был принят в 3 раза меньшим по сравнению с диаметром сопла 15 плазматрона 4. Это способствовало минимальным потерям порошка 6 при сопутствующем эффекте радиального его подсоса в области сужения дуги в зону с наиболее интенсивным теплообменом. Отсутствие пульсаций порошка и попадание всего потока порошка в плазменную струю позволяет значительно снизить потери порошка и повысить качество наплавки путем более оптимального его нагрева плазменной дугой.
Формула изобретения
Способ плазменной наплавки порошкообразным присадочным материалом, при котором поток порошка подают в плазменную дугу перпендикулярно ее оси, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь присадочного материала путем исключения пульсаций потока порошка и повышения качества наплавки, плазмотрон располагают горизонтально к наплавляемой поверхности, а порошок подают вертикально под действием собственного веса через бункер с конической полостью, имеющей дозирующее отверстие, при этом в бункере устанавливают соосно отверстию сообщающуюся с атмосферой трубку, торец которой располагают в конической полости.РИСУНКИ
Рисунок 1MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 8-2000
Извещение опубликовано: 20.03.2000
