Способ напыления металлических поверхностей изделий
Использование: напыление износостойких покрытий. Сущность изобретения: между изделием и расходуемым электродом зажигают малоамперную дугу постоянного тока прямой полярности на режимах: I 13-23 A, U 27-26 В. В качестве электрода используют алюминиевую проволоку. 1 ил,
COIO3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 К 9/04
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕ! (ТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН
K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Ф \
1» Cl
Ж
С.
QQ (Л ., С)
:М
Ql (21) 4757973/08 (22) 08.08.89 (46) 15.05.93. Бюл. N.. 18 (71) Ивано-.Франковский институт нефти и газа . (72) Б.А,Чернов, И.В.Голубчак и Б.В.Голубчак (56) Лесничий В,С. Применение наплавки для повышения износостойкости GypoaorO оборудования и бурильного инструмента. Обзорная информация, Нефтяная промыш ленность. Серия: Бурение, М.: ВНИИОГЭН, 1981, с. 19, Багрянский К,В, Электродуговая сварка и наплавка под керамическими флюсами. К.:
Техника, 1976, с. 156:
Шаров В.М. Металлизационные покрытия. Киев; Будивельник, 1981, с. 34-35, 12-20.
Кудинов В.В. Нанесение плазмой тугоплавких металлов. M,: Машиностроение, 1981, с. 129-130.
Хасун А, Техника напыления. M. Машиностроение, 1975, с, 12.
Хасун А„Моригаки О. Направка и напыление. М.: Машиностроение, 1985, с. 140142.
Изобретение относится к способу обработки металлических поверхностей, в частности к способу повышения износостойкости металлических поверхностей, подвергаются в процессе эксплуатации значительным силам трения.
Целью изобретения является более дешевый, более технологически простой, дающий возможность получать обработанные области металлических поверхностей этих изделий с более высокой прочностью сцепления с основной поверхностью, способ по„„Я „„1815055 Al (54) СПОСОБ НАПЫЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ИЗДЕЛИЙ (57) Использование: напыление износостойких покрытий, Сущность изобретения; между изделием и расходуемым электродом зажигают малоамперную дугу постоянного тока прямой полярности на режимах: =
13-23 А, U = 27-26 В, В качестве электрода используют алюминиевую проволоку. 1 ил, вышения износостойкости и коррозионной, стойкости металлических поверхносгей изделий, в частности таких элементов бурильной колонны, как бурильные замки, бурильные и утяжеленные бурильные трубы, путем внедрения в упрочняемую поверхность при помощи дуги постоянного тока композиционного материала. состоящего из частиц чистого металла, расходуемого электрода и его окислов. получаемых в процессе обработки и включающий использование в качестве материал- расходуемого
1815055
- -: пода обыкновенную общедоступную ек- ротехническую проволоку, На чертеже представлена принципиальная схема установки, предназначенной для упрочнения внешней поверхности бурильного замка 3Н113.
Замковое соединение 1 радиусом R помещено в захватах 2 и 3,(кулачках ат токарного станка), которые размещены на опорах 4 и 5, и имеет воэможность вращаться с заданной скоростью при помощи двигателя постоянного тока 6,-Питание двигателя осуществляется источником постоянного тока
7. Расходуемым электродом 8 служит обыкновенная электротехническая (ГОСТ 613279) алюминиевая проволока, которая помещается. в систему-.подачи сварочного автомата 9 (например, сварочного автомата
АДС 1005) и размещается расходуемый электрод на расстоянии I от замкового соединения. Для сглаживания неравномерности вращения двигателя был применен редуктор 10. Ток к обрабатываемой детали подводится при помощи скользящего контакта 11 (щетки), Подсоединение подводим так, чтоб получать прямой полярности дуги постоянного тока, которая зажигается при помощи осциллятара 12, Нагревая расходуемый электрод, дуга вырывает его частицы и своим полем и образно говоря, "вгоняет" их в обрабатываемую поверхность, По пути их следования они частично окисляются:
4AI + 30> = 2А!20з, Этим обуславливается повышение твердости, а следовательно, и износостойкости, так как окислы алюминия, являясь составной частью корунда, полученные в дуге, намного тверже металла обрабатываемой поверхности. Наличие не окисленных частиц алюминия приводит к не уменьшению пластичности обработанной металлической поверхности. Регулируя расстояние I-от расходуемого электрода до обрабатываемой поверхности, можно изменять соотношение в наносимом композиционном материале "алюминий — окисел алюминия", т,е, можно изменять твердость обработанной поверхности, Причем, данным способом мо>кно обрабатывать не талька цилиндрические металлические поверхнос-и, но и плоские; например, проводилось упрочнение чугунной пластины (чугун марки СЧ25);
В результате обработки, которая проводилась на режимах I = 13-23 А, 0 =- 17-26 В, после нескольких оборотов замкового соединения получаем ровную, без трещин, малавыступающую поверхность 13 с отличнай сцепляемастью с основным металлом, твердостью до 2,8 раза больше твердости не обработанного металла. Ширина обработанной поверхности равна 2-3 диаметром расходуемого электрода, что характеризует веерообразность внедрения. Проведенные испытания также показали увеличение износостойкости, коррозионной стойкости и не уменьшение пластичности. Положительный эффект предложенного способа обуславливается одновременной совокупностью ряда факторов: выбором в качестве материала для нанесения на обрабатываемую поверхность алюминиевой проволоки. окислы которой, полученные в дуге, в процессе обработки, тверже материала поверхности, режимами обработки, дающими возможность проводить обработку при малаамперной стабильной дуге, использованием дуги постоянного тока, Техническая эффективность предполагаемого изобретения заключается s несложности его осуществления, в возмо>кности полной автоматизации процесса обработки, в том что наносимый композиционный материал, состоящий из алюминия и его окисЛа, получается в процессе обработки, причем соотношение "алюминий — окисел алюминия" можно регулировать, т.е. в зависимости от расстояния от расходуемого . электрода да обрабатываемой поверхности . можно получать обрабатываемую nosepxность разной твердости, и, как итог выше
30 сказанного — техническая эффективность заключается в возможности получения металлических изделий, поверхность которых имеет увеличенную твердость, а соответственно, и износостойкость, а также увеличен35 ную коррозионную стойкость, причем повышение этих эксплуатационных характеристик происходит без уменьшения пластичности, Экономическая эффективность предло40 женного способа заключается в увеличении как срока эксплуатации металлических изделий, подвергающихся в процессе эксплуатации значительным силам трения и влиянию коррозионной среды, так и в ислг пользовании для этой цели как расходуемый электрод широко доступный, сравнительно дешевой электротехнической проволоки из алюминия.
Формула изобретения
50 Способ напыления металлических поверхностей изделий, при котором используют расходуемый электрод, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения прочности сцепления, а также износостойкости и коррозианной стойкости. между изделием и электродом зажигают малоамперную дугу постоянного тока прямой полярности на режимах I = 1323 А, U =- 1726 В, а в качестве электрода используют алюминиевую проволаку.
Составитель Б.Чернов
Техред КМоргентал
Корректор Т.Вашкович
Редактор
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 101
Заказ 1607 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
