Способ определения геометрических размеров единичной площадки металлопокрытия при электроконтактной приварке металлической сетки



Способ определения геометрических размеров единичной площадки металлопокрытия при электроконтактной приварке металлической сетки
Способ определения геометрических размеров единичной площадки металлопокрытия при электроконтактной приварке металлической сетки
Способ определения геометрических размеров единичной площадки металлопокрытия при электроконтактной приварке металлической сетки

 


Владельцы патента RU 2458766:

Павлов Артур Павлович (RU)

Изобретение может быть использовано при определении режимов электроконтактной приварки металлических сеток при восстановлении изношенных деталей типа вал. Сетку приваривают на цилиндрический образец роликовым электродом по винтовой линии в твердой фазе с пластическим деформированием проволоки сетки до полной ликвидации зазоров. Измеряют относительную продольную пластическую деформацию сетки. Длину единичной площадки определяют как произведение окружной скорости вращения детали на длительность одного цикла приварки. Ширину единичной площадки определяют как шаг приварки по винтовой линии. Высоту единичной площадки, соответствующую толщине металлопокрытия, определяют по заданной формуле из условия формирования на поверхности цилиндрического образца сплошного металлопокрытия в зависимости от относительной продольной деформации металлической сетки, ее массы и плотности. Способ позволяет повысить точность определения толщины металлопокрытия в случае электроконтактной приварки металлической сетки. 3 ил., 1 пр.

 

Изобретение относится к области электроконтактной роликовой сварки и приварке присадочных материалов и может быть использовано при определении режимов электроконтактной приварки металлических сеток при восстановлении изношенных деталей типа вал.

Известен способ определения геометрических размеров единичной площадки металлопокрытия при электроконтактной приварке стальной проволоки, при котором производят приварку присадочного материала на цилиндрический образец роликовым электродом по винтовой линии в твердой фазе с пластическим деформированием проволоки, определяют длину единичной площадки как произведение окружной скорости вращения детали на длительность одного цикла приварки, определяют ширину единичной площадки как шаг приварки по винтовой линии [1].

Известный способ применяют при электроконтактной приварке на образец сплошного присадочного материала в виде стальной проволоки. При этом высоту единичной площадки (толщину металлопокрытия) определяют путем сравнения объемов нанесенного на образец слоя металла и затраченной присадочной проволоки. В случае приварки металлической сетки третий размер - высота, а также объем единичной площадки металлопокрытия определяются известным способом крайне неточно из-за специфики несплошного присадочного материала (металлической сетки).

Изобретение позволяет повысить точность определения толщины металлопокрытия в случае электроконтактной приварки несплошного присадочного материала (металлической сетки).

Такой технический эффект достигается тем, что при приварке металлической сетки определяют высоту единичной площадки, соответствующую толщине металлопокрытия, из условия формирования на поверхности цилиндрического образца сплошного металлопокрытия по формуле

,

где δ - высота единичной площадки (толщина металлопокрытия), м;

εУ - безразмерная относительная продольная деформация металлической сетки;

γ - масса 1 м2 металлической сетки, кг/м3;

ρ - плотность металлической сетки, кг/м3.

На фиг.1 показана схема приварки металлической сетки на образец и процесс формирования металлопокрытия; на фиг.2 - схема несплошного присадочного материала - металлической сетки; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1. Металлическую сетку 1, сплетенную из проволок 2 с просветами 3, прижимают к вращающемуся цилиндрическому образцу 4, закрепленному в патроне 5 электроконтактной установки, роликами-электродами 6 и формируют металлопокрытие 7.

Процесс электроконтактной приварки и формирование металлопокрытия осуществляют следующим образом. Образец 4 закрепляют в патроне 5 электроконтактной установки, покрывают металлической сеткой 1, длина и ширина которой соответствует размерам восстанавливаемой поверхности. Прижимают к металлической сетке 1 ролики-электроды 6 и в нескольких местах металлическую сетку 1 приваривают к цилиндрическому образцу 4 отдельными точками. Затем включают вращение образца 4, подачу суппорта и источник питания - трансформатор и прерыватель тока. Приварку производят по винтовой линии с перекрытием сварного шва.

Металлопокрытие 7 при приварке металлической сетки 1 формируют в твердой фазе, без оплавления контактируемых поверхностей. Вследствие специфики несплошного присадочного материала при приварке на режимах с образованием общей сварочной ванны трудно удержать жидкую фазу в очаге деформации и через просветы 3 сетки 1 неизбежно будут происходить выплески присадочного металла.

Металлическая сетка испытывает при осадке трехмерную пластическую деформацию. Продольную составляющую εУ относительной пластической деформации металлической сетки 1 определяют как отношение удлинения ΔL металлической сетки 1 при ее приварке к длине L затраченной металлической сетки 1. В зависимости от режимов электроконтактной приварки значение εУ может изменяться в пределах 0,03…0,07.

В результате каждого термомеханического цикла на поверхность образца 4 наносят единичную площадку металлопокрытия - порцию присадочного металла, представляемую в форме прямоугольного параллелепипеда. Длина lЕД и ширина S единичной площадки металлопокрытия равны соответственно произведению окружной скорости вращения образца υ на длительность одного цикла tЦ и значению шага приварки по винтовой линии.

Режимы электроконтактной приварки выбирают таким образом, чтобы деформации проволок 2 металлической сетки 1 были максимально большими, при которых полностью заплавляются просветы 3 металлической сетки 1, и формируют сплошное металлопокрытие 7. При этом толщину δ металлопокрытия 7 определяют следующим образом.

Восстановление изношенной шейки вала площадью А производится металлической сеткой массой

M=(1-εУ)·A·γ,

где γ - масса 1 м2 сетки.

Масса приваренной на шейку вала металлической сетки может быть также определена как

M=A·δ·ρ,

где ρ - плотность материала металлической сетки, кг/м3.

Таким образом, высоту единичной площадки металлопокрытия 7 (толщину приваренного в твердой фазе слоя при максимально возможной пластической деформации) определяют по зависимости

δ=(1-εУ)·γ/ρ.

Пример осуществления способа

Наносят металлопокрытие на цилиндрический образец диаметром D=60 мм из стали 45 ГОСТ 1051-88, применяя в качестве присадочного материала металлическую сетку 8-3,0 ГОСТ 3306-88 длиной L=180 мм, шириной B=100 мм. Диаметр проволоки сетки 3 мм, просветы 10 мм, γ=9 кг/м2. Ток приварки I=9 кА, длительность импульсов тока tИ=0,04 с, длительность пауз между импульсами tП=0,08 с, окружная скорость вращения детали υ=0,020 м/с, шаг приварки по винтовой линии S=5 мм/об, усилия на роликах-электродах F=370 Н. При приварке сетки просветы полностью заплавляют. Замеряют удлинение сетки после приварки ΔL=8 мм, определяют безразмерную относительную продольную деформацию металлической сетки εУ=ΔL/L=8/180=0,0444. Определяют длину единичной площадки металлопокрытия LЕД=υ·tЦ=0,020·0,12=0,0024 м, ширину S=0,005 м, высоту δ=(1-εУ)·γ/ρ=(1-0,0444)·9/7800=0,00110 м. Объем единичной площадки V=0.0024·0.005·0.00110=1,32·10-8 м3=13,2 мм3.

Источник информации

1. Патент РФ №2220829, МПК B23K 11/06, 31/12. Опубликовано 10.01.2004 г., бюл. №1.

Способ определения геометрических размеров единичной площадки металлопокрытия при электроконтактной приварке металлической сетки, включающий приварку сетки на цилиндрический образец роликовым электродом по винтовой линии в твердой фазе с пластическим деформированием проволоки сетки до полной ликвидации зазоров, измерение относительной продольной пластической деформации сетки, определение длины единичной площадки как произведение окружной скорости вращения детали на длительность одного цикла приварки, определение ширины единичной площадки как шаг приварки по винтовой линии, при этом определяют высоту единичной площадки, соответствующую толщине металлопокрытия, из условия формирования на поверхности цилиндрического образца сплошного металлопокрытия по формуле

где δ - высота единичной площадки, м;
εУ - безразмерная относительная продольная деформация металлической сетки;
γ - масса 1 м2 металлической сетки, кг/м2;
ρ - плотность металлической сетки, кг/м3.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электроконтактной роликовой приварке ферромагнитных порошков и может быть использовано для восстановления изношенных и упрочнения рабочих поверхностей деталей.
Изобретение относится к сварочной технике и может быть использовано при восстановлении и упрочнении изношенной стальной детали посредством электроконтактной приварки к стальной детали стальной среднеуглеродистой ленты.

Изобретение относится к металлургии, в частности к сварке и пайке металлов, и может быть использовано для изготовления различных изделий в ядерной энергетике и других отраслях машиностроения.

Изобретение относится к оборудованию для электроконтактной наплавки деталей машин. .
Изобретение относится к сварочной технике и может быть использовано при восстановлении и упрочнении деталей машин методом электроконтактной приварки в различных отраслях машиностроения.

Изобретение относится к сварочной технике и может быть использовано при восстановлении и упрочнении деталей машин методом электроконтактной приварки в различных отраслях машиностроения.

Изобретение относится к области электроконтактной сварки и наплавки и может быть использовано при восстановлении изношенных и упрочнении деталей электроконтактной приваркой металлических проволок.

Изобретение относится к электроконтактной роликовой приварке ферромагнитных порошков и может быть использовано для восстановления изношенных и упрочнения рабочих поверхностей деталей.

Изобретение относится к электроконтактной приварке ферромагнитных порошков и может быть использовано для восстановления изношенных и упрочнения рабочих поверхностей деталей типа тел вращения.

Изобретение относится к области электроконтактной роликовой сварки и приварки присадочных материалов и может быть использовано при определении качества восстановления наружных цилиндрических поверхностей изношенных деталей

Изобретение относится к области сварочного производства и может быть использовано для восстановления изношенных деталей машин при их электроконтактной наплавке проволокой

Изобретение относится к способу и устройству соединения металлических листов, которые позволяют выравнивать уступ, заданный в соединительной части двух металлических листов, и уменьшать ступенчатый градиент соединительной части

Изобретение относится к области металлургии, в частности к нанесению порошковых покрытий с помощью электроконтактной сварки, и может быть использовано для восстановления и упрочнения рабочих поверхностей

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к устройствам для роликовой электроконтактной сварки с вводом ультразвуковых колебаний, и может быть использовано при восстановлении и упрочнении деталей, а также при роликовой сварке спиральных швов

Изобретение относится к контактной роликовой приварке металлических порошков и может быть использовано для восстановления изношенных и упрочнения рабочих поверхностей деталей типа тел вращения

Изобретение относится к области электроконтактной сварки и наплавки и может быть использовано при восстановлении изношенных деталей

Изобретение относится к области контактной сварки, в частности к области восстановления изношенных валов контактной приваркой стальных проволок. Восстанавливают вал одновременной приваркой двух присадочных проволок с противоположных сторон вала, причем точное их взаиморасположение перед наплавкой обеспечивают при помощи кондуктора с двумя направляющими сквозными отверстиями. Плоскость, проходящая через оси отверстий кондуктора, перпендикулярна оси вала. Расстояние между осями отверстий равно сумме диаметров вала и присадочной проволоки. 2 ил.

Изобретение относится к способу роликовой приварки и может быть использован при формировании на поверхности стальной детали металлопокрытия из цветных металлов и сплавов, таких как медь, латуни, бронзы и др. Перед приваркой изготавливают комбинированную присадку, содержащую проволоку из малоуглеродистой стали, пропущенную через тонкостенную трубку из цветного металла. Трубка имеет перфорированные по одной ее стороне отверстия. Комбинированную присадку приваривают к детали перфорированной стороной контактной сваркой роликом-электродом. Изобретение позволяет сформировать на детали металлопокрытие со сплошным однородным поверхностным слоем из цветного металла достаточной прочности для его последующей механической обработки. 4 ил.
Наверх