Способ электроконтактной роликовой приварки металлических ферромагнитных порошков



Владельцы патента RU 2488467:

Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ГОСНИТИ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) (RU)

Изобретение может быть использовано для восстановления изношенных и упрочнения рабочих поверхностей деталей типа тел вращения. В зоны контакта с деталью токоподводящего и токоотводящего роликовых электродов подают ферромагнитный порошок из бункера с двумя выходными каналами, на концах которых закреплены катушки электромагнитов. Цепь питания катушек обеспечивает регулирование количества подаваемого порошка в зависимости от силы сварочного тока. Приварку производят при постоянном расстоянии между точками контакта с деталью роликовых электродов. Поперечный изгиб детали компенсируют с помощью роликового люнета, установленного с обеспечением постоянного давления упомянутых роликовых электродов на слой привариваемого порошка. Постоянное расстояние (база) между токоподводящим и токоотводящим роликами обеспечивает постоянство сварочного тока в процессе приварки металлического порошка, облегчает наладку независимо от диаметра детали, а наличие компенсирующего роликового люнета обеспечивает постоянство давления токоподводящего и токоотводящего роликов на привариваемый порошок и способствует повышению качества приварки. 1 ил.

 

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

Известен способ получения металлического покрытия на цилиндрической поверхности детали электроконтактной приваркой металлических порошков, включающий размещение порошка на поверхности детали, предварительное его уплотнение накатывающимся роликом и электроконтактную приварку роликовым электродом, отличающийся тем, что металлический порошок размещают на металлической сетке, предварительно приваренной к поверхности детали и уплотняют путем запрессовки порошка в ячейки сетки накатывающимся роликом, ширина которого больше ширины ячейки металлической сетки, после чего подают под роликовый электрод (Патент РФ №2367548, В23К 11/06).

Недостатками способа являются:

1. Необходимость предварительной приварки к поверхности детали металлической сетки, что усложняет и удорожает технологический процесс.

2. Наличие стыка между концами приваренной к цилиндрической поверхности детали металлической сетки не способствует повышению качества поверхности полученного покрытия после приварки электроконтактной приваркой металлических порошков.

Другой известный способ электроконтактного нанесения покрытий из токопроводящих материалов на поверхность изделий, при котором на детали размещают спеченный из металлических порошков материал, приваривают регулируемыми импульсами тока, отличающийся тем, что приварку производят по всей поверхности детали перекрывающимися точками, при этом в качестве привариемого материала используют ленту с пористостью 8-37% (Патент РФ №2035278, В23К 11/06.) также не лишен недостатков:

1. Необходимость предварительного спекания металлического токопроводящего порошка в ленту усложняет и удорожает технологический процесс.

2. Наличие стыка между кромками или концами приваренной к цилиндрической поверхности детали ленты не способствует повышению качества поверхности полученного покрытия после приварки спеченной ленты регулируемыми импульсами тока по всей поверхности детали перекрывающимися точками.

Наиболее близким по технической сущности к предполагаемому изобретения является устройство для подачи ферромагнитного порошка при электроконтактной приварке к детали роликовыми электродами, подключенными к сварочному трансформатору, содержащее бункер для порошка с выходным каналом, катушки электромагнита и сердечник, отличающийся тем, что оно снабжено источником питания, переменный резистор и реле, образующими цепь питания катушек электромагнитов, которые закреплены на концах выходных каналов, а переменный резистор подключен параллельно реле, которое подключено параллельно вторичной обмотке сварочного трансформатора роликовых электродов (Патент РФ №2340432). Известное устройство реализует способ эдектроконтактной роликовой приварки металлических ферромагнитных порошков включающий подачу в зоны контакта с деталью токоподводящего и токоотводящего роликовых электродов ферромагнитного порошка, размещенного в бункере с двумя выходными каналами, на концах которых закреплены катушки электромагнитов, цепь питания которых обеспечивает регулирование количества подаваемого порошка в зависимости от силы сварочного тока,

Недостатки способа:

1. Путь тока при данном расположении токоподводящих электродов, осуществляясь по схеме роликовый электрод - деталь - роликовый электрод, увеличивает токопотери при восстановлении изношенных и упрочнении рабочих поверхностей деталей с увеличением расстояния прохождения тока с одного электрода на другой.

2. Изменение расстояния прохождения тока с одного электрода на другой при наплавке порошков на детали разных диметров изменяет сопротивление сварочной цепи, что требует переналадки устройства при переходе к наплавке на детали разных диаметров, снижает производительность процесса и не способствует повышению его качества.

Задачами заявляемого изобретения являются: стабилизация тока сварки, исключение увеличения токопотерь при увеличении диаметра обрабатываемой детали и исключение необходимости переналадки устройства при переходе к обработке поверхностей деталей различных диаметров.

Поставленная задача достигается способом электроконтактной роликовой приварки металлических ферромагнитных порошков онтактной роликовой приварки металлических ферромагнитных порошков к детали в виде тела вращения, включающим подачу в зоны контакта с деталью токоподводящего и токоотводящего роликовых электродов ферромагнитного порошка, размещенного в бункере с двумя выходными каналами, на концах которых закреплены катушки электромагнитов, цепь питания которых обеспечивает регулирование количества подаваемого порошка в зависимости от силы сварочного тока, в соответствии с которым приварку порошка производят при постоянном расстоянии между точками контакта с деталью токоподводящего и токоотводящего роликовых электродов, при этом компенсируют поперечный изгиб детали с помощью роликового люнета, установленного с обеспечением постоянного давления упомянутых роликовых электродов на слой привариваемого порошка.

Новые существенные признаки:

1. Постоянное расстояние (база) между токоподводящим и токоотводящим роликами обеспечивает постоянство сварочного тока в процессе приварки металлического порошка, облегчает наладку технологического процесса при приварке порошкового материала независимо от диаметра детали и повышает качество технологического процесса.

2. Наличие компенсирующего изгиб наплавляемой детали роликового люнета обеспечивает постоянство давления токоподводящего и токоотводящего роликов на привариваемый порошок и способствует повышению качества технологического процесса.

Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными обеспечивают получение технического результата во всех случаях, на которые распространяются испрашиваемый объем правовой охраны.

Изобретение поясняется рисунком, на котором изображена схема сварочной установки, реализующей заявленный способ.

Сварочная установка для электроконтактной роликовой приварки металлических ферромагнитных порошков на поверхность детали 1 содержит сварочный трансформатор со вторичной обмоткой 2 и двумя роликовыми электродами 3. Установка содержит бункер 4, заполненный ферромагнитным порошком 5 с выходными каналами 6, снабженными электромагнитными катушками 7. Роликовый люнет 8 поджимает деталь 1 к роликовым электродам 3. Установка содержит источник питания электромагнитных катушек 7, включающий источник постоянного тока 9 и переменный резистор 10. Установка содержит сварочный трансформатор 11 (ТР) и катушку 12 (КМ) контактов реле 13 (КМ).

Получение технического результата изобретения достигается тем, что при вращении детали 1 за счет трения приводятся во вращение роликовые электроды 3, прижимаемые к детали механизмом нагружения (не показанного на чертеже). Роликовые электроды 3, подключенные ко вторичной обмотке 2 сварочного трансформатора 11, имеют возможность перемещения вдоль оси детали 1. Ферромгагнитный порошок 5 поступает из бункера 4 к концам выходных каналов 6 и е«магнитными замками» образованными катушками 7 электромагнитов. При отсутствии тока во вторичной обмотке 2 сварочного трансформатора 11 (в период паузы между сварочными импульсами) ферромагнитный порошок 5 не поступает в зону приварки, находящуюся между деталью 1 и роликовыми электродами 3. При прохождении импульса сварочного тока по цепи: вторичная обмотка 2 сварочного трансформатора - роликовые электроды 3 - деталь 1, катушка реле 12, включенная параллельно вторичной обмотке 2 сварочного трансформатора 11, воздействует на контакты 13 реле и размыкает цепи катушек электромагнитов 7, и ферромагнитный порошок 5 притягивается в зону сварки магнитным потоком Ф(эм), имеющим максимум магнитной индукции в зоне контакта роликовых электродов 3 с деталью 1, и приваривается к поверхности детали 1 импульсом сварочного тока. Амплитуда сварочного тока обратно пропорциональна сопротивлению ферромагнитного порошка 5 (его количеству) в точках контакта между роликовыми электродами 3 с поверхностью детали 1. При увеличении количества ферромагнитного порошка 5 в зонах контактов возрастает электрическое сопротивление цепи, уменьшается сила тока сварочного импульса, что уменьшает количество порошка, притягиваемого в зону приварки. Соответственно при уменьшении количества порошка 5 падает сопротивление зоны контакта, возрастает сила тока сварочного импульса и процесс повторяется в обратном порядке. По истечении времени переходного процесса система стабилизируется и процесс приварки ферромагнитного порошка 5 происходит при постоянной плотности сварочного тока на единицу объема наплавляемого порошка, что стабилизирует условия нагрева и деформации порошкового материала, обеспечивая постоянную плотность и прочность привариваемого слоя.

При отсутствии сварочного тока контакты 13 замыкают цепь питания катушки 7 электромагнита, запирая «магнитными замками» выходные каналы 6 бункера 4 и ферромагнитный порошок 5 не поступает в зону сварки. Количество подаваемого в зону сварки ферромагнитного порошка регулирует переменный резистор 10 (включенный параллельно контактам 13 реле), изменяя силу тока катушек 7 электромагнитов, запитанных источником питания 9.

Постоянное расстояние 14 (база) между точками касания токоподводящим и токоотводящим роликами 3 детали 1 обеспечивает постоянство сварочного тока в процессе приварки металлического порошка, облегчает наладку технологического процесса при приварке порошкового материала независимо от диаметра детали и повышает качество технологического процесса.

Роликовый люнет 8 обеспечивает постоянство давления токоподводящего и токоотводящего роликов 3 на привариваемый порошок, способствует повышению качества технологического процесса и компенсирует поперечный изгиб наплавляемой детали 1.

Способ электроконтактной роликовой приварки металлических ферромагнитных порошков к детали в виде тела вращения, включающий подачу в зоны контакта с деталью токоподводящего и токоотводящего роликовых электродов ферромагнитного порошка, размещенного в бункере с двумя выходными каналами, на концах которых закреплены катушки электромагнитов, цепь питания которых обеспечивает регулирование количества подаваемого порошка в зависимости от силы сварочного тока, отличающийся тем, что приварку порошка производят при постоянном расстоянии между точками контакта с деталью токоподводящего и токоотводящего роликовых электродов, при этом компенсируют поперечный изгиб детали с помощью роликового люнета, установленного с обеспечением постоянного давления упомянутых роликовых электродов на слой привариваемого порошка.



 

Похожие патенты:

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 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 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 сварочного производства и может быть использовано для восстановления изношенных деталей машин при их электроконтактной наплавке проволокой.

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

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 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.

Изобретение может быть использовано для восстановления изношенных и упрочнения рабочих поверхностей деталей типа тел вращения. Приварку порошка производят одновременно в двух точках перекрывающимися точками при постоянном расстоянии между смещенными на половину ширины токоподводящим и токоотводящим роликами. В околошовной зоне на порошковый материал воздействуют давлением, равным или большим сварочного давления, для создания повышенной плотности порошкового материала по сравнению с его плотностью при свободной насыпке и в зоне приварки. Поперечный изгиб детали компенсируют с помощью роликового люнета, установленного с обеспечением постоянного давления роликовых электродов на слой привариваемого порошка. Расположенный между поверхностью детали 1 и контактной поверхностью роликового электрода 3 слой порошка 11 с двух сторон окружен слоем приваренного порошка 9, а с третьей стороны - зоной порошка 10, расположенной между уплотнительным элементом 7 и деталью 1. По ходу движения роликового электрода находится слой порошка 12, предварительно уплотненный уплотнительным элементом 7. Такое соотношение плотностей порошка в различных зонах обеспечивает вытеснение из-под сварочного электрода 3 из зоны сварки строго определенного количества порошка и позволяет регулировать толщину привариваемого слоя. Способ исключает зависимость влияния диаметра обрабатываемой детали на качество получаемого металлопокрытия. 2 ил.

Изобретение относится к способу изготовления соединенного тела, соединенному телу, устройству для его изготовления и способу соединения множества композитных материалов. Способ изготовления соединенного тела содержит этапы: (i) подготовку множества композитных материалов, содержащих термопластичный полимер и дискретные углеродные волокна, которые ориентированы случайным образом, (ii) перекрывание композитных материалов друг с другом, (iii) помещение по меньшей мере части перекрывающегося участка между парой электродов и (iv) подачу электричества к электродам, чтобы сварить термопластичные полимеры с помощью джоулева тепла. Технический результат - соединение осуществляют в очень короткий период времени слабым током, используют для заготовок со сложной пространственной формой, соединенное тело обладает высокой прочностью, при этом деформация, такая как изгиб, проявляется редко. 4 и 14 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 ил., 12 пр.

Изобретение может быть использовано при электроконтактной приварке присадочного материала на поверхность детали в форме тела вращения. Два роликовых электрода размещают в одной плоскости, перпендикулярной оси вращения обрабатываемой детали, с одной стороны обрабатываемой детали на заданном расстоянии друг от друг и прижимают их к слою привариваемого присадочного материала. Поворачивают обрабатываемую деталь с обеспечением перемещения роликовых электродов вдоль одного сварного шва. Формируют последовательную цепочку сварных точек с размещением сварных точек одного роликового электрода между сварными точками другого роликового электрода и образованием сплошного кольцевого сварного шва. Сварочная головка оснащена двумя каретками для размещения в каждой из них роликового электрода с возможностью регулирования расстояния между ними. Изобретение обеспечивает уменьшение энергозатрат на приварку за счет минимизации потерь электроэнергии, связанных с нагревом обрабатываемой детали. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение может быть использовано при восстановлении наружных цилиндрических поверхностей изношенных деталей электроконтактной роликовой приваркой присадочных стальных проволок. Приваривают одновременно две стальные проволоки, касающиеся друг друга образующими. Упомянутые проволоки затягивают в зону деформации одним роликом-электродом и разогревают импульсами тока. Пластически их деформируют и приваривают к поверхности образца с формированием сдвоенного сварного валика. При затягивании присадочных проволок в зону деформации их дополнительно растягивают с приложением к каждой из них различного усилия. Значения усилий определяют из условия обеспечения относительных значений осевых составляющих пластической деформации присадочных проволок, при этом для одной проволоки пластическая деформация составляет от 0,30 до 0,33, а для другой - от 0,44 до 0,47. Относительное движение разогретых металлов двух присадочных проволок, происходящее как по восстанавливаемой поверхности, так и в стыке смежных сварных валиков, приводит к разрушению плотных гидрооксидных пленок и способствует формированию сплошного металлопокрытия без непроваров. 2 ил., 1 пр.

Способ может быть использован при восстановлении изношенных поверхностей деталей электроконтактной приваркой металлических порошков. Осуществляют приварку присадочного материала, содержащего стальную сетку и порошок. Определяют пористость полученного металлопокрытия как отношение объема пор, пустот и несплошностей к его общему объему. Используют присадочный материал, выполненный в виде заполненного гранулами металлического порошка контейнера из стальной сетки, просветы которой меньше размеров упомянутых гранул. Площадь контейнера выбирают в соответствии с площадью восстанавливаемой поверхности с учетом его продольной и поперечной деформации при приварке. Предварительно определяют массу и объем проволок сетки контейнера и гранул металлического порошка. После приварки упомянутого присадочного материала на изношенную поверхность измеряют толщину металлопокрытия и определяют его общий объем. Вычисляют объем пор, пустот и несплошностей в прослойке из металлического порошка с учетом упомянутого объема проволок сетки контейнера и гранул металлического порошка. Способ позволяет получить качественное металлопокрытие и упростить определение его пористости. 4 ил., 1 пр.

Устройство может быть использовано при восстановлении и упрочнении поверхностей плоских деталей шовной электроконтактной сваркой. Роликовые электроды закреплены на оси с возможностью их свободного вращения в электродных головках. Электродные головки закреплены на каретке, установленной с возможностью ее перемещения вдоль детали. Держатель предназначен для закрепления плоских деталей и присадочного материала с возможностью их поперечной подачи в зону приварки. Держатель снабжен подвижным толкателем с возможностью его смещения вместе с деталью в процессе приварки. Держатель одной осью установлен в патроне, а другой - в пиноли вращателя устройства. Электродные головки выполнены в виде блоков, соединенных между собой под углом 90°. Ось вращения роликовых электродов расположена перпендикулярно направлению подачи электродных головок. Держатель снабжен регулировочными винтами для осуществления смещения толкателя вместе с деталью в процессе сварки для осуществления ее поперечной подачи. Устройство позволяет производить шовную электроконтактную приварку материалов к плоским поверхностям с использованием автоматической подачи сварочной головки. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение может быть использовано при изготовлении контактной точечной сваркой прутковой арматуры. В глухой продольной полости стержня электрододержателя установлена трубка для подачи хладагента. В головке болта для закрепления электрода-ролика выполнена открытая в атмосферу продольная полость, переходящая в полость болта, заполненную пористым материалом. Болт установлен резьбовым соединением с торца хвостовика в его глухой полости, часть которой у ее дна заполнена пористым материалом. Глухая продольная полость стержня соединена поперечным окном с упомянутой полостью хвостовика, заполненной пористым материалом. По другому варианту выполнения электрододержателя болт выполнен с продольными канавками, образованными на его боковой поверхности, а головка болта имеет открытую в атмосферу глухую продольную полость, соединенную поперечными окнами с упомянутыми продольными канавками болта. Глухая продольная полость стержня соединена поперечным окном с упомянутой полостью хвостовика, заполненной пористым материалом. Изобретение обеспечивает снижение нагрева электрода и повышение его стойкости. Беззазорное соединение электрода с хвостовиком улучшает его теплопроводность и электропроводность. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2013-07-27 2013-07-28T01:25:33
Наверх