Способ формирования износостойких, жаростойких покрытий


 


Владельцы патента RU 2414336:

Государственное образовательное учреждение "Тольяттинский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к сварочному производству, и может быть использовано при получении износостойких, жаростойких покрытий на деталях из углеродистых и легированных сталей. Заявлен способ формирования износостойких, жаростойких покрытий на поверхности деталей из углеродистых или низколегированных сталей. Способ включает электродуговую наплавку в среде защитных газов с использованием присадочной проволоки из алюминия или алюминиевых сплавов. Процесс наплавки проводят при режимах, обеспечивающих получение покрытия из твердого раствора алюминия в железе с неравновесной структурой, а затем проводят термическую обработку для формирования покрытия на основе интерметаллидной фазы Fe3Al с содержанием алюминия 20-25 мас.%. Технический результат - повышение эксплуатационных свойств наплавленных слоев.

 

Изобретение относится к области сварочного производства и может быть использовано при получении износостойких, жаростойких покрытий на деталях из углеродистых и низколегированных сталей.

Известен способ наплавки ("Способ наплавки." SU 158785 А, 12.11.1963. Бюллетень №22). По этому способу в качестве наплавляемого материала используют алюминиевую проволоку, процесс наплавки проводят по слою флюса с предварительным введением в разделку ниобия.

Известен также способ электродуговой наплавки износостойких покрытий ("Способ электродуговой наплавки износостойких покрытий." Патент на изобретение №2327551), который принят за прототип. По этому способу в качестве наплавляемого материала используется алюминиевая проволока или проволока из алюминиевых сплавов, процесс наплавки проводится в среде защитных газов на режимах, обеспечивающих получение покрытия с содержанием алюминия 20-40% (по массе).

Однако недостатком данных способов является высокая стоимость легирующего элемента и ограниченная износостойкость и жаростойкость наплавленных слоев.

Техническим результатом предлагаемого способа является повышение эксплуатационных свойств наплавленных слоев и снижение их стоимости. Сущность способа заключается в формирования износостойких, жаростойких покрытий на поверхности деталей из углеродистых или низколегированных сталей, включающий электродуговую наплавку в среде защитных газов с использованием присадочной проволоки из алюминия или алюминиевых сплавов. В отличие от прототипа процесс наплавки проводят при режимах, обеспечивающих получение покрытия из твердого раствора алюминия в железе с неравновесной структурой, а затем проводят термическую обработку для формирования покрытия на основе интерметаллидной фазы Fe3Al с содержанием алюминия 20-25 мас.%.

Такая совокупность новых признаков с известными позволяет повысить эксплуатационные свойства наплавленных слоев.

Способ формирования покрытий на поверхность деталей из углеродистых и низколегированных сталей, при котором покрытие наплавляется электродуговым способом в среде защитных газов, в качестве присадочного материала используют алюминиевую проволоку или проволоку из алюминиевых сплавов. Процесс наплавки проводят при режимах, обеспечивающих получение покрытия из твердого раствора алюминия в железе с неравновесной структурой. После наплавки проводится термическая обработка для формирования покрытия на основе интерметаллидной фазы Fe3Al. Покрытие на основе интерметаллидной фазы Fe3Al отличается высокой жаростойкостью и повышенной износостойкостью. Невысокое содержание легирующих элементов в углеродистых и низколегированных сталях и в проволоках из алюминия и алюминиевых сплавов существенно не изменяет эксплуатационные свойства покрытия.

Примером применения данного способа является способ автоматической аргонодуговой наплавки неплавящимся электродом на пластину из стали Ст3 толщиной 12 мм, при котором в качестве присадочного материала используют алюминиевую проволоку диаметром 1 мм. Наплавку проводят при силе сварочного тока 300 А, скорости наплавки 0,15 м/мин и скорости подачи присадочной проволоки 3,5 м/мин. При таким режимах обеспечивается получение металла шва с неравновесной структурой и содержанием алюминия в пределах 20-25%. После наплавки наплавленное изделие нагревают до 450°С и выдерживают в течение 5 часов. При таких условиях формируется покрытие на основе интерметаллидной фазы Fe3Al с содержанием алюминия 20-25%, что повышает износостойкость и жаростойкость наплавленных слоев.

Другим примером применения данного способа является аргонодуговая наплавка неплавящимся электродом на пластину из стали 08Г2С толщиной 14 мм, при котором в качестве присадочного материала используют проволоку из сплава АМц диаметром 1,2 мм. Наплавку проводят при силе сварочного тока 320 А, скорости наплавки 0,17 м/мин и скорости подачи присадочной проволоки 3,2 м/мин. При таким режимах обеспечивается получение металла шва с неравновесной структурой и содержанием алюминия в пределах 20-25%. После наплавки наплавленное изделие нагревают до 450°С и выдерживают в течение 5 часов. При таких условиях формируется покрытие на основе интерметаллидной фазы Fe3Al с содержанием алюминия 20-25%, что повышает износостойкость и жаростойкость наплавленных слоев.

Предлагаемый способ обеспечивает технический эффект и может быть осуществлен с помощью известных в технике средств. Следовательно, он обладает промышленной применимостью.

Способ формирования износостойких, жаростойких покрытий на поверхности деталей из углеродистых или низколегированных сталей, включающий электродуговую наплавку в среде защитных газов с использованием присадочной проволоки из алюминия или алюминиевых сплавов, отличающийся тем, что процесс наплавки проводят при режимах, обеспечивающих получение покрытия из твердого раствора алюминия в железе с неравновесной структурой, а затем проводят термическую обработку для формирования покрытия на основе интерметаллидной фазы Fe3Al с содержанием алюминия 20-25 мас.%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области ремонта машин, в частности к возобновлению утраченного ресурса плужных лемехов, работающих в условиях интенсивного изнашивания. .

Изобретение относится к области дуговой сварки плавлением, в частности к способам наплавки изделий порошкообразным присадочным материалом с использованием плазменной дуги прямого действия.

Изобретение относится к наплавке и может найти применение при восстановлении изношенных частей любых тел вращения, включая тонкостенные трубы малого диаметра, и плоских деталей, а также при изготовлении новых изделий с заданными физико-механическими свойствами поверхности.
Изобретение относится к металлургии, в частности к электрошлаковой сварке, наплавке или переплаву, и может быть использовано для восстановления деталей, подверженных интенсивному износу, требующих больших объемов сварки, наплавки, например перемычки хвостовика автосцепки вагонов, локомотивов, а также для получения качественных инструментальных сталей методом электрошлакового переплава.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам восстановления наплавкой поверхностей деталей в виде тел вращения, а также плоских поверхностей, в том числе автомобильных деталей из легированных сталей с высоким содержанием углерода.

Изобретение относится к технологии восстановления или упрочнения механизированной наплавкой изношенных поверхностей стальных тяжелонагруженных деталей, преимущественно, пассажирских и грузовых вагонов железнодорожного подвижного состава.

Изобретение относится к способу ремонта стальных конструкций сваркой, в частности может быть использовано при ремонте остовов тяговых электродвигателей локомотивов, преимущественно работающих в условиях вибрационного нагружения.

Изобретение относится к сварке и наплавке, в частности к способам износостойкой наплавки для нанесения защитных покрытий на изделия из титана и титановых сплавов, работающих в условиях интенсивного абразивного изнашивания и ударных нагрузок.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к деформационно-термической обработке покрытий никель-алюминий с эффектом памяти формы, и может быть использовано в металлургии, машиностроении и медицине.
Изобретение относится к способам обработки рельсов, а именно к способу получения рельсов с антифрикционной наплавкой для сортировочных горок, и может быть использовано на железнодорожном транспорте.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к способам нанесения износостойких покрытий на поверхности деталей почвообрабатывающих машин с использованием сварки плавлением
Изобретение относится к области сварочного производства, а именно способу наплавки износостойких покрытий, и может быть использовано при получении покрытий на деталях из титановых сплавов, работающих в условиях трения, ударных нагрузок для различных отраслей промышленности

Изобретение относится к способам наплавки при восстановлении изношенных и упрочнении новых деталей ГТД, ГТУ и паровых турбин, а именно лопаток турбомашин
Изобретение относится к сварочному производству, в частности к электрошлаковой сварке, наплавке, и может быть использовано для восстановления деталей с большим объемом механического износа, а также для получения специальных качественных инструментальных сталей методом электрошлакового переплава
Изобретение относится к способам сварки и может быть применено для выполнения антифрикционных наплавок на уплотнительные поверхности изделий судовой арматуры из титановых сплавов, изделий химического машиностроения и др
Изобретение относится к области сварочного производства и может быть использовано при получении износостойких покрытий на деталях из углеродистых и низколегированных сталей, работающих в условиях абразивного износа

Изобретение относится к восстановлению изношенных лабиринтных уплотнений турбомашин и может быть использовано при ремонте различных деталей и узлов, на которых такие уплотнения выполняются, например: лопатки, корпусные узлы в авиационной промышленности, энергомашиностроении и других отраслях машиностроения

Изобретение относится к способам наплавки при восстановлении изношенных и упрочнении новых деталей ГТД, ГТУ и паровых турбин, а именно лопаток турбомашин, выполненных из жаропрочного сплава на никелевой или кобальтовой основе или из высоколегированной хромистой стали

Изобретение относится к области ремонта машин, в частности к восстановлению и упрочнению стрельчатых лап пропашных культиваторов при абразивном износе

Изобретение относится к области ремонта машин и сварочному производству, в частности к повышению долговечности конструктивных элементов рабочих органов почвообрабатывающих машин, эксплуатирующихся в условиях непосредственного контактирования с почвой
Наверх