Способ плазменной наплавки

 

Использование: в черной металлургии при наплавке прокатных валков. Сущность изобретения: поступающий в зону действия плазменной дуги наплавляемый участок охлаждают до 100-200°С приспособлениями для охлаждения. Начало охлаждения осуществляют приспособлением, установленным на расстоянии Z от плазмотрона по входу вращения детали, которого определяют из выражения: K-v Z K-v-t-100, где v- скорость наплавки, м/ч; К- коэффициент, равный 5-7 при v 15 м/ч, 7,2 -9,4 при v 15 м/ч. Ширина участка охлаждения должна составлять2-3,5 ширины валика наплавленного металла. Спо соб позволяет повысить качество наплавки. 1 з.п. ф-лы. 2 ил., 4. табл. ел с

CO)03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)s В 23 К 9/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4924970/08 (22) 03.04.91 (46}23,02,93. Бюл. ¹ 7 (71) Череповецкий металлургический комбинат им. 50-летия СССР (72) Ю.П.Шевченко. В.M.Èëüèí, В,И.Рыбалка, В.П.Климов, А.А.Маслов и B.Ï.Êoëüöoâ (73) Череповецкий металлургический комби нат им, 50-летия СССР (56) Иванов Б,Г; и др. Сварка и резка чугуна.

М.: Машиностроение, 1977, 1 — 208.

Бирман У.И. и др. Особенности сварки с принудительным охлаждением локально направленными струями соединений из алюминиевых сплавов. Сварочное производство, 1983. ¹ 8, с. 13 — 15.

Заявка Японии N 59-31430, кл. В 23 К

9/04, 1984.

Плазменная наплавка в энергетическом арматуростроении. НТБ Череповецкого металлургического. комбината. M.: НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1970, с. 1 — 37.

Изобретение относится к сварочному производству и предназначено для использования преимущественно в черной металлургии при наплавке прокатных валков, а также в различных областях промышленности.

Известен способ заваркй чугунных деталей, в соответствии с которым заварка чугунных деталей осуществляется с интенсивным отводом теплоты. Отвод теплоты осуществляется путем контакта завариваемой плоскости с водой, подводимой со стороны противоположной заварке.

Вследствие интенсивного отвода теплоты, ускоренной кристаллизации сварочной

„„ЯЦ „„1797537 А3 (54) СПОСОБ ПЛАЗМЕННОЙ НАПЛАВКИ (57) Использование: в черной металлургии при наплавке прокатных валков. Сущность изобретения: поступающий в зону действия плазменной дуги наплавляемый участок охлаждают до 100-200 С приспособлениями для охлаждения. Начало охлаждения осуществляют. приспособлением, установленным на расстоянии Z от плаэмотрона по входу вращения детали, которого определяют из выражения: К-v Z К У + 100, где v — скорость наплавки, м/ч; К вЂ” коэффициент, равный 5 — 7. при v > 15 м/ч, 7,2 — 9,4 при v 15 м/ч. Ширина участка охлаждения должна составлять 2-3,5 ширины валика наплавленного металла. Способ позволяет повысить качество наплавки. 1 з.п, ф-лы, 2 ил., 4. табл. ванны и быстрого охлаждения наплавленного металла. наплавленный и основной металл не подвержены растрескиванию, наплавленный металл обладает достаточной плотностью и повышенной вязкостью.

Недостатком описанного аналога является то, что при толщине деталей более 20 мм эффект, получаемый от интенсивного теплоотвода снижается, т.к. в верхних слоях накапливается часть теплоты, снижающая скорости кристаллизации сварочной ванны и охлаждения наплавленного металла, что увеличивает склонность наплавленного металла к растрескиванию.

1797537 ние глубины проплавления по краям наИзвестен способ сварки алюминиевых сплавов,в соответствии с которым охлаждающую жидкость (воду) подавали на эакриплавляемого листа и появление в этих же местах трещин в наплавляемом металле.

Ухудшение качества нэплавленного месталлизовавшийся металл шва в непосредственной близости от. хвостовой таллэ при реализации данного способа может произойти вследствие того, что приспособление для обдува охлаждающим части ванны, а также охлаждающую жидкость подавали на околошовную зону по обе стороны шва. Применение охлаждения ло- воздухом установлено жестко, на опредекапьно-наплавленными струями алюминие- ленном расстоянии от точки плавления освых сплавов. значительно сокращает время 10 новного и нэплавленного металла, В пребывания металла околошовной зоны в результате этого при увеличении мощности температурном интервале структурных изменений, уменьшает химическую микронедуги и скорости наплэвки увеличивается длина ванны расплавленного металла и не полностью эакристаллизовэвшийся металл однородность в сварном шве и повышает

15 попадает в зону действия охлаждающего гадолговечность сварного соединения алюмиээ, что приведет к его окислению, возникновению пор в наплавленном металле и ниевого сплава.

Недостатком этого аналога является то, что при толщине деталей более 4 мм эффект охлаждения локально направленными струобразованию трещин.

Наиболее близким по технической сущями снижается, т.к s основном металле. на- 20 ности к.заявляемому является выбранный в капливается часть теплоты,.что приводит к .. качестве прототипа способ плазменной наувеличению времени пребывания около- плавкител вращения, всоответствии с котошовной эоны в температурном интервале: рым наплавляемую деталь предварительно нагревают до 400-600 С. Нагретую деталь структурных превращений, и в результате

25 устанавливают на наплэвочный станок, приувеличивается химическая микронеодно30 К существенным недостаткам прототипа можно отнести высокую вероятность образования трещин в наппавленном металле. таллической подставке плотно прижимают стальной пист основного металла толщиной

- Указанный недостаток обусловлен тем. что в верхних слоях наплэвляемой детали

4-10 мм и с помощью автоматической сварки открытой дугой на поверхность стальйого

35 листа основного металла наплавляют слой износостойкого металла, при этом, чтобы накоплено за счет нагрева перед наплэвкой много теплоты, приводящей к существенному снижению скорости кристаллизации расплавленного металла сварочной ванны и увеличению времени пребывания около40 шовной зоны в температурном интервале структурных превращений и в результате го металла подвергают принудительному охлаждению посредством обдувэ. охлажда-. ющей газообразной средой. увеличиваются внутренние напряжения в наплавпенном и основном металле, что приК существенным недостаткам можно отводит к возникновению трещин

Целью изобретения является повышенести неравномерное охлаждение основно- . 45 го металла, ухудшение качества наплавляемого ние качества наплавляемого металла

Для достижения указанной цели в предметалла.

Укаэанные недостатки .обусловлены тем, что охлаждение основного металла осу- лагаемом способе плазменной наплавки наществляется металлической подставкой, ко-. 50 плавку вращаемой детали осуществляют с торая охлаждается с помощью трубы, находящейся внутри подставки, в которой, охлаждением наплавляемого металла, чтобы нэплэвляемый участок поступал в зону в части размещенной к охлаждаемой повер- наплавки охлажденный до 100-200ОС, для хности, расположены форсунки, через кото- чего охлаждение наплавленного металла и рые подается охлаждающая вода. Но так как 55 наплавляемой детали начинают на расстояохлаждающая вода подается только в цент-., нии L от ппазмотрона по ходу наплавки. ральную часть подСтавкИ, то и лучше охлаж-. Ширина охлаждэемого участка должна быть равна 2-3,5 ширины валика нэплэвляемого дается центральная часть листа, а края металла. Расстояние L должно быть пропорционально скорости наплавки. листа в этом случае охлаждаются хуже и результате при наплавке возможно увеличе-:. родность в сварном шве и снижается пластичность сварного соединения;

Известен также способ изготовления износостойких составных листов (3), в соответствии с которым к водоохлаждаемой метолщина наплавляемого слоя составляла не менее 4 мм и доля основного металла в наплавленном составляла 25 — 30 ф„поверхность раскаленного докрасна наплавляемоводят во вращение детали и производят наплавку при этой же температуре, Сразу же после наплавки производят термическую обработку наплавленной детали.

1797537

15

25

45

Охлаждение наплавляемой детали до температуры 100 — 200 С при плазменной наплавке производится с целью уменьшения глубины проплавления и.зоны термического влияния. Этим значительно понижается влияние основного металла на наплавлЕнный. что снижает склонность наплавленного металла к трещинообразованию, кроме того улучшается формирование валиков наплавленного металла и сплавление наплавленного металла. с основным.

Для этого охлаждение наплавленного металла и основного, прилегающего к наплавленному, необходимо начинать как .можно ближе от зоны наплавки, потому что в этом случае происходит охлаждение наплавленного металла с очень высокими скоростями, в результате чего внутренние напряжения в наплавленном металле существенно ниже, чем в случае охлаждения с обычными скоростями.-что позволяет.пол учать наплавленный металл без трещин, Расстояние L от начала охлаждения до . зоны наплавки (до плазмотрона) должно быть таким, чтобы охладител ь (жидкость или .гаэ) не попадал на незакристаллизовавший-. ся наплавленный металл, Указанное рассто. яние зависит от скорости наплавки, и его . можно определить из выражения: к v < L K v+ 100 где L- расстояние от плазмотрона да места подвода охладителя, мм ч — скорость наплавки,.м/ч; . К вЂ” коэффициент, равный 5-7 при ч > 15 мlч, 7,2-8,4 при ч <15 м/ ч.. Только в случае изменения расстояния . L в зависимости от скорости наплавкй можно обеспечить выполнение требования защиты незакристаллизовавшегося наплавленного металла от контактов с охладителеме

Ширина эоны охлаждения должна быть в пределах 2-3,5 ширины валика наплавленного металла. Только в этом случае можно обеспечить наиболее полный отвод тепла от найлавленного и.основного металла, прйлегающего к наплавленному, что обеспечива. ет охлаждение с очень высокими скоростями в интервалах структурных превращений, и.в результате внутренние напряжения в наплавленном металле будут существенно ниже, что позволит получать наплавленный металл без трещин.

Известно, что заварку чугунных деталей осуществляют с применением интенсивного теплоотвода (1). Однако в этом случае отвод тепла от детали осуществляют со стороны, противоположной сварке. Недоста-.

I ток этого способа состоит в том, что при достижении определенной толщины детали (> 20 мм) эффект теплоотвода снижается, что приводит к постоянномунакоплению теплоты в верхних слоях детали, что приводит к снижению скорости кристаллизации сварочной ванны и охлаждения наплавленного металла и в результате увеличивается склонность наплавленного металла к растрескиванию.

По предлагаемому способу отвод тепла охладителем осуществляется от наплавляемой поверхности и наплавленного металла, что не приводйт к накоплению тепла в верхних (подверженных наплавке) слоях детали и обеспечивает. высокие скорости кристал- лизации сварочной ванны и охлаждения наплавленного металла. Это позволяет производить наплавку деталей (тел вращения) любых размеров и толщины. Известны способы сварки (2) и наплавки (3), в соответствии с которыми, охлаждение наплавленного металла осуществляется приспособлениями установленными жестко на определенном. раСстоянии, и при увеличении скорости-наплавки незакристаллизовавшийся металл сварочной ванны попадает в зону действия охладителя, что приведет к окислению наплавленного металла, возникновению пор и трещин в нем.

По предлагаемому способу расстояние

L от зоны наплавки до места начала охлаждения следует определять из выражения

35 К v L K v+100 где L — расстояние от плазмотрона до места подвода охладителя, мм;

v — скорость наплавки, м/ч;

40 К вЂ” коэффициент, равный 5 — 7 при v > 15 м/ч, 7.2 — 9,4 при ч < -15 м/ч

Только в.этом случае, когда указанное расстояние будет зависеть от скорости наплавки, можно обеспечить полную кристаллизацию металла сварочной ванны до того, как.начнется охлаждение и этим обеспечить качество наплавленного металла.

По известным способам сварки и наплавки охлаждение наплавленного металла осуществляется только па поверхности валика наплавленного металла, что приводит . к постепенному накоплению тепла в верхних слоях детали, что приводит к снижению скоростей кристаллизации металла. свароч55 ной ванны и охлаждения наплавленного металла и в результате увеличивается склонность наплавленного металла к растрескиванию.

По предлагаемому способу осуществляется охлаждение не только валика наплав- .

1797537 ленного металла. но и основного металла, прилегающего к наплавленному. Этим обесшийся металл сварочной ванны, что приведет к нарушению формирования валика нэпечивается полный отвод тепла из верхних плавленного металла, его окислению. в наплавленном металле будут образовыватьслоев наплавляемой детали; что позволяет ся поры и трещины. Значения коэффициенполучить наплавленный металл без трещин та пропорциональности К определяют минимальное расстояние от зоны наплавки до места ввода охладителя, Если принять значения К меньше заданных, то охладитель

Ширина зоны охлаждения должны составлять 2 — 3,5 ширины валика наплавленного металла.

На основанйи проведенного анализа. будет воздействовать на незакристаллизосвидетельствующего о несовпадении вавшийся металл сварочной ванны, что присвойств заявляемого и.известных решений, обусловленных признаками, которые отли- ведет к нарушению формирования ванны чаются от прототипа заявляемое техниче- расплавленного металла и ухудшению качества наплавленного металла (окисление, поское решение, можно сделать вывод о его

15 ры, трещины); Если принять значения К соответствии. критерию "Существенные отбольше заданных, то при воздействии охлаличия" дителя не будут обеспечиваться оптимальные скорости - кристаллизации.Для осуществления охлаждения наплавляемой детали и наплавлейното металла до температуры 100- 200 С необходимо расплавленного металла сварочной ванны и

20 подавать охладитель с помощью устройства охлаждения, что приведет к склонности наплавленного металла к образованию трещин. Увеличение расстояния 1 на 100 мм не для.охлаждения на наплавляемую деталь начиная с расстояния L, определяемого из указанного выше выражения и дальше до- приведет выводу начала охлаждения из зополнительно охлаждать нижнюю чэстьдета- ны температур начала структурных превра25 ли по:половине ее окружности. Ширина щений,. что обеспечивает получение устройства для охлаждения должна составлять 2 —.3,5 ширины валика наплавленного оптимальных скоростей охлаждения, приводящих к сниженйю внутренних нэпряжеметалла., . .:;,, ний, . Кроме того, это. увеличение

Выбор граничных параметров обуслов- гарантирует полную защиту збны действия

30 дуги от попадания охладителя лен тем., что при увеличении температуры наплавляемого участка выше 200ОС существенно уменьшаются скорости кристаллиза ции. ванны расплавленного металла. и охлаждения наплавлен ного металла, что приводит к увелйченйю времени протекаДанные о влиянии К и 1 на качество наплавленного металла приведены в табл.2, 8 табл.3 приведены эксперименталь-. ные данные, подтверждающие резкое. сни35 жение положительных свойств личения расхода охладителя, что приводит 50 к снижению эффектйвности применения предлагаемого способа наплавки.

Данные о влиянии температуры охлаж. дения приведены в таблЛ, охлаждения наплавленного металла. В ре- . зультате увеличится склонность нэплавленного металла к трещинообразованию.

Если же ширину ахлаждаемого участка принять больше 3;5 ширин валика наплавляРасстояние 1 îò зоны наплавки до нача- 55, ла подвода охладителя определяется выражением К v < L К v + 100. Если 1 взять меньше определенного по данному выражеемого металла; то в этом случае будут обеспечиваться оптимальные скорости кристаллизации расплавленного металла, охлаждения наплавленного металла, но увению, то в зону действия охладителя будет поступать не полностью звкристэллизовавличится непроизводительный расход охладителя, т.к. охладитель, будет ния структурных превращений и в результа- предложенного способа при значениях.ко:те к увеличению внутренних напряжений, эффициейта К. равного 4,9 и 7,1 при ч > 15 что вызывает растрескивание наплавленно- м/ч и К.равного 7,1 и 9,5 при v < 15 м/ч, при го металла. При снижении температуры ох- значениях 1 =. Кч + 101 при К.= 7,0 и К = 9,4 лаждения до. 100-200 С достигаются 40 (трещины есть). оптимальнйе скорости кристаллизации и... Если ширину охлаждаемого участка охлаждения, при которых внутренние на- принять меньше двух ширин валика наплав пряжения достигают значений, не приводя- ляемого металла; то в это время будет ухудщих к. растрескиванию наплавленйого шаться охлаждение основного металла. металла; Понижение температуры ниже 45 прилегак)щего к наплавленному и это при .100ОС незйачительно уменьшает скорости ведет к накопленйю тепла в верхних слоях кристаллизации и охлаждения и обеспечи- нэплавляемой детали. что приводит,к снивает получение.наплавленного металла без . жению скорости кристаллизации расплавтрещин, однако требует существенного уве- ленното металла сварочной ванны и

1797537

10 где L — расстояние от плазмотрона до места подвода охладителя, мм: ч — скорость наплавки, м/ч;

К вЂ” коэффициент, равный 5...7 при ч>15

5 м/ч, 7,2,;..9,4 при ч(.15 м/ч, Ширинаохлаждаемогоучасткадолжнасостав лять 2 — 3,5 ширины валика наплавленного металла

На фиг:1 показан способ наплавки; на фиг,2 — вид А на фиг.1.

10 Заявляемый способ может быть реализован с помощью устройства содержащего механизм вращения наплавляемой детали (прокатный валок} 1, плазмотрон 2„уриспособление для охлаждения наплавленного

15 металла и основного металла, прйлегающего к наплавленному 3 и приспособления для охлаждения наплавлен ного и основного металла до 100 — 200 С 4. 8 процессе наплавки наплавляемая деталь 1 устанавливается в

20 механизм вращения и приводится во враще-

-ние со скоростью наплавки v, к детали подводится плазмотрон 2, возбуждается плазменная дуга и начинается наплавка по-, верхности детали. 3а плазмотроном, по хо25 ду вращения детали на расстоянии 1, определяемом из выражены К.v L К v

+ 100 от плазмотрона устанавливается приспособление 3 для охлаждения наплавленного металла и основного металла,.

35

45 После прохождейия наплавленной детали под приспособлением 3. она входит в зону действия приспособления для охлаждения наплавленного и основного металла до . температуры 100-200 С 4:

55 детали. В трубках просверлены с заданным

Х-ч < (< К.v+ 100, воздействовать и на ненагретые участки наплавляемой детали.

Данные о влиянии ширины охлаждае- . мого участка на качество наплавленного металла приведены в табл. 4, Проведенный анализ заявляемого способа плазменной наплавки свидетельствует, что положительный эффект при осуществлении изобретения будет получен благодаря тому, что обеспечивается получение оптимальных скоростей кристаллиза-. ции расплавленного металла сварочной ванны и охлаждения наплавленного металла, при которых внутренние напряжения достигают значений; не приводящих к растрескиванию наплавленного. металла. Кроме того, охлаждение наплавленного ме талла и основного металла, прилегающего к наплавленному, начинается на расстоянии L отгоны наплавки. зависящем от скорости наплавки, что обеспечивает начало охлаждения после того, как расплавленный металл сварочной ванны закристаллизовался. . вследствие чего наллавленный металл образуется без трещин, пор. .: Скорость кристаллизации зависит от многих факторов: погонной энергии,.массы изделия, условий теплоотвода, толщины наплавляемого слоя. При выборе параметров процесса наплавки в зависимости от изделия (его массы, теплофизических свойств, требуемой толщины наплавленного слоя) наэначается величина погОнной энергии наплавки, одним из параметров которой и яв- ляется скорость наплавки. Так как в йроцессе наплавки скорость наплавки является величиной постоянной, а ток и напряжение дуги (входящие в погонную энергию) в процессе наплавки могут незначительно колебаться. то, исходя из этого, в качестве параметра для определения расстояния от зоны наплавки до начала подвода охладителя и была выбрана скорость наплавки, косвенно учитывающая все перечисленные

" факторы.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена схема плазменной наплавки вращаемой детали.

По заявляемому способу в процессе плазменной наплавки целесообразно ох лаждать металл, поступающий в зону наплавки, до 100-200 С, причем охлаждение наплавленного металла и основного металла, прилегающего к наплавлен ному, следует начинать охлаждать на расстоянии L от зо. ны наплавки, Расстояние L определяется из выражения: прилегающего к наплавленному. Приспособление 3 представляет собой трубку длиной равной 2-3,5 ширины наплавленного валика, расположенную перпендикулярно направлению наплавки и параллельно наплавляемой детали. Трубка с одной стороны заглушена, а с другой к трубке подводится охладитель. В трубке со стороны. направленной к наплавляемой детали, просверлены с заданным шагом отверстия, через которые охладитель поступает на охлаждаемую деталь. Отверстия, через которые подается охладитель,.должны быть направлены под небольшим углом к поверхности охлаждаемой детали в сторону вращения.

Приспособление 4 представляет собой набор из трубок длиной 2 — 3.5 ширины наплавленного валика, закрепленных на гибком основании, с помощью которого они устанавливаются параллельно, наплавляемой шагом отверстия. Между собой трубки соединены параллельно, что обеспечивает равномерную подачу охладителя к охлаждаемой поверхности наплавляемой детали. Расход охладителя в приспособле1797537

Напряжение дуги, В 30, 10

20 лаждающей воды. Ширина охлаждаемого 35

10 по ходу вращения. -.

Приспособление для охлаждения наплавленного валка.до температуры 100- 50 образующей просверлены отверстия Ф 2,5 .. мм, шаг отверстий - 7 мм. 55

Трубки собраны на кронштейнах в блониях 3 и 4 подбирается так, чтобы температура детали при выходе из приспособления составляла 100-200 С, Так, например, при плазменной наплав:ке по заявляемому способу. проводили наплавку прокатного валка порошковыми материалами.

Режим наплавки:

Ток плазменной дуги, А 290

Расход плазмообразующего газа, л/мин 3,5

Расход транспортирующего газа, л/мин .. 10

Расход защитного газа, л/мин . 55

Расход наплавочного материала, кг/ч 9,5

Диаметр сопла, мм ... 10

Амплитуда колебаний плазмотрона, мм .. 30

Скорость наплавки,м/ч . 8

Наплавочный материал ПР-25х5 ФМС.

Исходя из принятых параметров режима плазменной наплавки, использованы приспособления для охлаждения наплавленного металла и основного металла, прилегающего к наплавленному и приспособление для охлаждения наплавляемого валка до 100-200 С, Приспособление для охлаждения нэплавленного металла представляет собой стальную трубку диаметром 10 мм, с одной стороны к трубке подсоединен гибкий шланг для подачи охучастка равна длине рабочей зоны 100 мм, что составляет З.З ширины наплавленного валика. По образующей трубки просверлены отверстия Ф 2,5 мм, шаг отверстий 7 мм.

Это приспособление было жестко закреплено на тележке установки плазменной наплавки на расстоянии = 8,2 х 8 — 1.00 = 165 мм от плазмотрона по направлению вращения валка. Приспособление было установлено на расстоянии от поверхности валка равном 15 мм. Отверстия для подачи охлаждающей воды отклонены от вертйкали на

200 С представляет собой набор из стальных трубок диаметром 10 мм и длиной рабочей зоны 100 мм, в каждой трубке по ки по 3 трубки в каждом блоке, шаг между трубками 15 мм, кроме того, концы трубок впаяны в водоподводы, которые обеспечивают параллельное питание водой всех тру25

30 бок каждого блока. Блоки между собой соединяются кронштейнами на болтах, что позволяет собранные блоки выставлять по радиусу валка и фиксировать конфигурацию приспособления для охлаждения. Кроме того, блоки соединяются между собой гибкими шлангами, чем обеспечивается подвод воды во все блоки и соответственно произ- водится охлаждение валка до температуры

100-200 С. Приспособление крепится посредством кронштейна к тележке установки плазменной наплэвки на расстоянии 15 мм от поверхности валка.

Перед началом нэплавки в приспособления подается охлаждающая вода. расход воды составляет 8,7-9 л/мин для данного режима. Возбуждается, плазменная дуга и начинается процесс наплавки. Замеры температуры поверхности прокатного валка в процессе наплавки, произведенные ХА.термопарой, подключенной к потенциометру

ЗПП-09, показали, что температура составляет 150 С.

Исследования качества наплавленного металла показали, что наплавленный металл толщиной 3 мм плотный без трещин на поверхности и внутри металла, трещины от- . сутствуют в.зоне составления основного и наплавленного металла,.

Для сравнения была выполнена наплавка прокатного валка на приведенном выше режиме. но без охлаждения, с подогревомвалка до 350-400 С (как принято по сущест- . вующей технологии), Результаты исследованйя показали, .что формирование наплавленного металла неудовлетворительные (имеются наплавы, несплавления между валиками нэплавленного металла), поверхность нэплэвленного металла покрыта сеткой тр щин, имеются трещины в зоне сплавления основного и нэплэвленного металла.

Как показали данные опытной проверки, в результате использования заявляемого способа плазменной наплавки обеспечивается повышение качества наплавленного металла, характеризующееся отсутствием трещин в наплавленном металле и в зоне сплэвления основного и наплавленного металла.

Согласно данным проведенных лабораторных испытаний. заявляемое изобретение в сравнении с прототипом обладает следующими преимуществами: — позволяет повысить качество наплавленного металла за счет предотвращения образования трещин в нем и в зоне сплавления основного и наплавленного металла;

1797537 ние наплавленного металла высокого качества без трещин как в наплавленном метал.ле; так и в зоне сплавления основного и наплавленного металла.

5 Заявляемое рещение не оказывает от-. рицательного воздействия на состояние окружающей среды, — позволяет увеличить толщину наплэвляемой детали с 10 до 1500 мм, Заявляемый способ плазменной на- плавки предоставляет значительный инте- рес для народного хозяйства, так как

- позволит-обеспечить внедрение новой технологии, позволяющей обеспечить получе охладителя располагают на расстоянии L от плазмотрона по ходу вращения детали, которое определяют в соответствии с выраже нием К v < 1 5 К v + 100, где ч — скорость наплавки, м/ч; К вЂ” коэффициент, равный 5 — 7 при v > 15 м/ч, 7,2 — 9,4 при v <. 15 м/ч.

- 2, Способ по п.1, о тли ч а ю щи и с я тем, что ширину охлаждаемого участка устанавливают равной 2-3.5 ширины валика нэплавляемого металла, Формула изобретения

1. Способ плазменной наплавки цилиндрических деталей, при котором наплавля-. . емуо деталь приводят во вращение. о т л и- ч а ю шийся тем,что,с целью повышения качества наплавки, поступающий в зону действия сжатой дуги, наплэвляемый участок предварительно охлаждают до 100200 С, при этом место начала подвода

Таблица 1

Качество наплавленного металла

Расстояние

1., мм

Скорость наплавки

v, м/ч

Качество наплавленного металла

Коэффициент К

Расстояние L, мм

Скорость наплавки

v, м/ч

Коэффициент К

Трещины есть

Трещин нет

То же

Трещины есть

То же

Трещ ин нет

То же

5.

5

5

5

7,2

7,2

7,2

8,2

8,2

8,2

9,4

9,4

9,4

9,4

7,2

7,2

7,2

16

36:

136

2141

141 .27

47

147

52

72

172

Трещины есть

Трещин нет

То же

Трещины есть

Трещин нет

То же

Трещины есть

Трещин нет

То же

Трещины есть

То же

Трещин нет

То же

25 .25

5

5

6

7

7

5

:220

225

1797537

15

Продолжение табл. 2

Скоро- Коэффисть на- циент К плавки ч, м/ч

Расстоянием, мм

Коэффи- Расстоциент К яние L, мм

Скорость наплавки

v, м/ч

То же и

° !

° !

° !

° и и

° и и и и

10, 10

10 . 10

15 15

8.2

8;2

8,2

9,4

9.4

9,4

9.4 .7,2

7.,2

7,2

8,2

8,2

8;2

9,4

9,4

9,4

9,4

62

82

182

74

94

194

199

88

108

208 °

103

123

223

121

141

241

246

Качество наплавленного металла

Трещины есть

Трещин нет

То же.

Трещин ыесть

То же

Трещин нет

То же

Трещины есть

Трещин нет

То же и

Т ещины есть

25, 25 30

6

:6

7

7

5

6

6

7 . 7

15.0

155.

315

Качество наплавленного металла

Трещины есть

То же

Трещин нет

То же

Т ещины есть

Таблица 3

1797537

Таблица4

Примечание

° !

° !

° !

Трещины есть

Трещин нет

Трещин нет

То же

I °

Трещины есть

Трещин нет

То же

Трещин нет

То же! °

160

40! °

Ширина

B8llMKB Ндплавленноro металла. мм

20 20

Ширина охлаждаемого участкаВ,мм

38

108

120

76

144

Качество наплавленного металла

Трещины есть

То же

Трещин нет

То же н

Увеличенный расход охладителя

То же

Увеличенный расход охладителя

Увеличенный расход охлэдитеня

Увеличенный расход охладиC теля

То же

1797537

Фаг1

Фиг 2

Составитель Ю;Щевченко

Техред M.Moðreíòàë. Корректор Н.Гунько

Редактор С,Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул;Гагарина, 101. Заказ 661 . . Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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