Способ наплавки

 

Изобретение относится к области сварки , в частности к наплавке износостойких покрытий на детали машин и инструмент. Целью изобретения является повышение износостойкости наплавленного металла при снижении расхода дорогостоящих и дефицитных материалов. Это достигается тем, что при введении в наплавляемый металл твердых частиц износостойкого материала с плотностью ниже, а температурой плавления выше, чем у наплавляемого металла, скорость наплавки выбирают обратно пропорциональной плотности вводимых в наплавляемый металл твердых частиц. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s В 23 К 11/04ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4167161/63 (22) 22.12.86 (46) 30.04.92. Бюл. М 16 (71) Научно-исследовательский институт технологии машиностроения (72) А.В.Бобров, В.В.Забегалов, Ю.В,Красовский, Т.П.Коваленко и В.И.Смычников (53) 621.791 (088.8) (56) Патент ГДР М 72668, кл. В 23 К 9/04, 1968.

Патент ГДР М 212452, кл. В 23 К 9/04, 1982. (54) СПОСОБ НАПЛАВКИ

Изобретение относится к сварке, в частности к наплавке износостойких покрытий на детали машин и инструмент.

Известен способ наплавки, в котором . для получения различной износостойкости по толщине наплавленного слоя берут в разных соотношениях вводимые частицы и материал сварочной ванны разной плотности.

При этом частицы высокопрочного материала вводят в уже образовавшуюся ванну в определенный момент, когда нижний слой наплавляемого металла загустеет в результате отвода тепла в тело основного металла.

Этот способ сложен для реализации, требует применения специального оборудования и ограничивает выбор высокопрочного материала, применяемого при наплавке.

Прототипом является способ получения наплавленных слоев с высокой износостойкостью, в котором связанные с металлом электрода твердые тугоплавкие частицы переходят в сварочную ванну, не расплавляясь и не теряя твердости за счет

„„!Ж „„1729713 À1 (57) Изобретение относится к области сварки, в частности к наплавке износостойких покрытий на детали машин и инструмент.

Целью изобретения является повышение износостойкости наплавлениого металла при снижении расхода дорогостоящих и дефицитных материалов. Это достигается тем, что при введении в наплавляемый металл твердых частиц износостойкого материала с плотностью ниже, а температурой плавления выше, чем у наплавляемого металла, скорость наплавки выбирают обратно пропорциональной плотности вводимых в наплавляемый металл твердых частиц. 1 табл, того, что их температура плавления выше, чем у материала электрода. Эти частицы обладают меньшей плотностью, чем сталь, поэтому они стремятся всплыть на поверхность ванны, чему препятствует крислаллизующийся металл. Частицы равномерно распределены по толщине наплавленного слоя. Износостойкость варьируют количеством, материалом частиц и их размером.

Основным недостатком этого способа является неполное использование дефицитных и дорогостоящих износостойких материалов вследствие их равномерного распределения по объему наплавки, так как в работе используются толвко те частицы, которые расположены у поверхности, остальные же выбрасываются вместе с деталью, потерявшей вследствие износа геометрические размеры, Кроме того, наплавка металлов, содержащих большое количество инородных частиц, создает технологические трудности.

1729713

Отношение плот. частиц Эльборак плотности частиц данной серии

Скорость наплавки, мм/мин

Отношение скорости наплавки данного образца к скорости наплавки образцов с

Эльбором

Тве ые части ы

Серия, N

Содержание в смеси, ОА

Химич. состав

Плотность г/см

92

87

3,47

3,99

5,60

1,5

1,5

1,5

Эльбор

А!зОз

Zr0z

Цель изобретения — повышение износостойкости наплавленного металла при снижении расхода дорогостоящих и дефицитных материалов.

Поставленная цель достигается тем, что 5 скорость наплавки выбирают обратно пропорциональной плотности вводимых в наплавляемый металл твердых частиц.

Пример реализации способа.

На заготовку концевой фрезы из стали 10

4Х5МФС наплавляли смеси порошков, состоящие из порошка быстрорежущей стали

ПР-10Р6М5 со следующими добавками: в серии 1-1,5;4 Эльбора; в серии 2-1,5ф, А1 0з; в серии 3 — 1,5% ZrOz. Наплавку вели 15 плазменно-порошковым способом на токе

140 А, напряжении 32 В, расход порошка 40 г/мин, расход аргона: плазмообразующего

3 л /мин, транспортирующего 5,5 л/мин., защитного 27 л/мин. Скорость наплавки в 20 каждой серии меняли от 30 до 80 мм/мин.

В таблице приведены оптимальные режимы наплавки, при котором твердые износостойкие частицы располагались в,приповерхностном слое шириной 0,5-1,0 мм, а 25 на поверхности валиков не было шлаковой корки.

Расхождение данных в двух колонках справа таблицы для каждого из образцов не более 5, что не превышает обычной ошиб- 30 ки эксперимента и свидетельствует о том, что скорость наплавки обратно пропорциональна плотности вводимых в наплавляемый металл твердых частиц, т.е. во сколько раз тяжелее введенные в наплавляемую 35 смесь частицы, во столько же раз меньше скорость наплавки этой смесью. Характерно, что при скоростях наплавки образцов в каждой серии большей, чем представлена в таблице, твердые частицы распределялись более или менее равномерно по высоте наплавленного слоя, а при меньших скоростях в наплавленном слое твердых частиц почти на оставалось, а на поверхности валика образовался шлак.

Высоту залегания твердых частиц в наплавленном слое можно регулировать изменением скорости наплавки, которая выбирается в зависимости от плотности твердых частиц.

В данном способе наплавки используется эффект флотационного всплывания твердых частиц в расплавленной ванне наплавляемого металла, в результате чего при малых содержаниях этих частиц в наплавленном металле концентрация их в поверхностных слоях наплавки, подвергающихся интенсивному износу, оказывается значительной.

Формула изобретения

Способ наплавки, включающий введение в наплавляемый металл твердых частиц износостойкого материала с плотностью ниже, а температурой плавления выше, чем у наплавляемого металла, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения износостойкости наплавленного металла при снижении расхода дорогостоящих и дефицитных материалов, скорость наплавки выбирают обратно пропорциональной плоскости вводимых в наплавляемый металл твердых частиц.